clase 2_2014-ii

PUENTES ING. WILMER ROJAS ARMAS

DESARROLLO DE PROYECTOS DE PUENTES

DEFINICIN Y CLASIFICACIN DE LAS CARGAS


DESARROLLO DE PROYECTOS DE PUENTES

Esta fundamentado en :

Estudios Bsicos

Inspeccin de la Zona de trabajo

Evaluacin de Alternativas


Estudios Bsicos

a) Estudios Topogrficos:

Un plano de planta en 1/500, 1/200 1/100 segn sea la luz e importancia del estudio a desarrollarse

Perfil en el eje de la carretera en la ubicacin determinada del puente.

Perfil aguas arriba y aguas abajo del eje del camino en la zona del puente.


A

A

A

A LINEA DE

VISIBILIDAD

LIBRE DE

OBSTACULOS

LINEA DE

VISIBILIDAD

LIBRE DE

OBSTACULOS

FIN DE PUENTE

PROG. 0+195

INICIO DE PUENTE

PROG. 0+045

GRABADO EN VERTICE

N:8544748.796

E:584849.304

COTA:2746.37

GRABADO ROCA

N:8544930.678

E:584713.566

COTA:2744.10

GRABADO EN VERTICE

N:8544991.243

E:584747.699

COTA:2746.18


SECCION TRANSVERSAL SC. H: 1/1000

V: 1/1000

TRAMO DE GRADERIAS EXISTENTESL = 40 m.


b) Estudios de Suelos y geotecnia: Comprende el estudio de suelos del terreno de cimentacin, hacia las mrgenes (estribos) y en el cauce (apoyos intermedios), con la indicacin de la cota de cimentacin recomendada y la capacidad portante del terreno, as como sus caractersticas.

c) Estudios Geolgicos: El Estudio geolgico es para prever fallas o problemas graves en la zona del puente accesos, as como sus caractersticas de conformacin del terreno.


d) Estudio de Canteras:

Es necesario realizar este estudio para tener una informacin exacta de las canteras cercanas a la zona de trabajo, el tipo de agregados disponibles y sus caractersticas.

e) Estudios de Hidrologa e Hidrulica:

Se requiere informacin sobre los caudales en sus diferentes periodos, descargas mximas para diferentes periodos de retorno.

Los Estudios Hidrulicos; nos permiten determinar la luz del puente y la relacin con el caudal y las caracter1sticas del cauce, se pueden determinar los efectos de socavacin , erosin o sedimentacin.


f) Estudio de riesgo ssmico:

Dependiendo de donde se construir el puente y el tipo de estructura, es necesario tambin incluir estos estudios en el diseo del puente.

g) Estudio de Impacto Ambiental:

La construccin de cualquier estructura altera de alguna manera la naturaleza de la zona del proyecto, por lo que, el estudio de impacto ambiental nos dir en que magnitud estos trabajos afectarn positiva o negativamente la zona del proyecto, antes durante y despus de la construccin de la estructura.


Inspeccin de la zona de trabajo

La visita y evaluacin in situ de la zona de ubicacin del puente y sus accesos es determinante para tener una idea global del problema al que nos enfrentamos.


Evaluacin de alternativas

Estudio comparativo de costos y comportamiento estructural, de las posibles alternativas de solucin.


Es importante y necesario, realizar los estudios bsicos de manera adecuada, ya que de estos depende el buen funcionamiento de las obra civiles en general


De la evaluacin del informe de los estudios bsicos tendremos elementos de juicio para definir donde podemos colocar cada tipo de puente y como definir la cimentacin y elementos estructurales ms apropiados, adems de que tipo de puente es el adecuado.


Por ejemplo: Dnde? Es la mejor ubicacin. Que tipo? De estructura es la adecuada. Que? Cimentacin ser necesaria. Que? Procedimiento constructivo. Que? Materiales sern necesarios. Nuestros cuestionamientos se irn despejando poco a poco, con nuestro anlisis crtico y con nuestra experiencia.


Condiciones a cumplir

Seguridad: Debe ser resistente y estable durante toda su vida til prevista.

Servicio: Servicio adecuado para el usuario. Las caractersticas geomtricas de su tablero debern ser las mismas que las del camino, que a su vez estn fijadas por la velocidad de diseo de la va la cual determina los radios mnimos de las curvas, peraltes, sobre anchos, longitudes de transicin, etc. As mismo el puente no presentar deflexiones ni vibraciones incmodas para el trnsito de vehculos y peatones.


Condiciones a cumplir

Esttica: Toda estructura constituye monumento, expuesto a la vista de las personas que transitan por su entorno, el aspecto del puente contribuye positiva o negativamente, permanentemente al paisaje del cual forma parte.

Economa: La estructura ms econmica que cumpla con los tres primeros factores ser el mejor proyecto. El costo del puente incluye cuatro componentes: El costo de los materiales; el costo de la colocacin de los materiales en su ubicacin permanente, incluyendo el costo de los equipos necesarios para la colocacin; el costo de devolver al entorno las condiciones que tena antes de la construccin, como si el puente hubiera sido depositado sobre el suelo sin producir alteracin alguna, y finalmente el costo de mantenimiento durante la vida til prevista.


LONGITUD DE PUENTE La longitud de puente necesaria, est determinada por el ancho del espejo de aguas en

mximas extraordinarias, ms la longitud necesaria para que la proyeccin horizontal del talud del relleno de cada acceso. Esta longitud horizontal depende de la altura del relleno y del talud de ste, usualmente 1/1.5, considerando 1.50m a 2.50m de distancia mnima libre entre el NAME y el fondo de viga (2.1.4.3.3).


La solucin estructural puede tener dos alternativas: Estribos cerrados, en los cuales existen muros de ala que contienen el

relleno por detrs del estribo, o Estribos abiertos en los cuales el relleno rodea al estribo,

generalmente constituido por columnas.


Los glibos horizontal y vertical para puentes urbanos sern el ancho

y la altura necesarios para el paso del trfico vehicular. El glibo

vertical no ser menor que 5.00 m.

El glibo vertical sobre autopistas principales ser al menos de 5.50 m

GLIBO DE PUENTE (2.1.4.3.3)


Nmero de tramos

El nmero de tramos se adopta usualmente en funcin de dos parmetros:

Costo mnimo total, el cual se obtiene cuando el costo de un pilar es igual al costo de la superestructura del tramo adyacente, sin contar el tablero y dems elementos no dependientes de la luz. El costo del pilar es fundamentalmente por su altura y por las dificultades de cimentacin (tirante de agua y calidad de suelo) y en mucho menor grado por la luz de los tramos adyacentes. El costo de la superestructura es bsicamente gobernado por la luz de cada tramo.

Luz mnima entre pilares, la cual al igual que la altura del glibo inferior, depende de las dimensiones de los objetos que pasen bajo el puente: Embarcaciones y objetos arrastrados por el ro, rboles, pedrones, etc.


DESARROLLO EN PLANTA

El cruce del puente con el ro o camino en lo posible ser perpendicular (aproximadamente 90).

En puentes esviados con ngulos menores a 60, sern planteados como estructuras ortogonales.

En caso de puentes esviados relativamente grandes, la direccin transversal de los elementos de la subestructura debe ser paralela a la direccin del ro.


SECCIONES TRANSVERSALES DE LOS PUENTES

No ser menor que el ancho del acceso, ser tal que se pueda contener: Vas de trfico. Vas de seguridad. Veredas. Ciclo vas. Elementos de proteccin: barreras y barandas. Elementos de drenaje, etc. En lo posible secciones de un solo tipo. Pendiente transversal mnima de 2% para la superficie de

rodadura.


BARRERAS DE CONCRETO (2.1.4.3.4.1) En puentes con dos vas de trfico, puede disponerse de una barrera como elemento separador (barrera New Jersey). Estas barreras sern ubicadas como mnimo a 0.60m del borde de una va y como mximo a 1.20m. BARANDAS (2.1.4.3.4.2) Las barandas para puentes peatonales no sern menores de 1.10m. Para ciclo vas las barandas no sern menores de 1.40m.


LOSAS DE TRANSICIN (2.1.4.3.5.1) Las losas de transicin de los puentes vehiculares tendrn un espesor mnimo de 0.20m y una longitud adecuada a la geometra del puente. ALAS (2.1.4.3.5.4) Las alas de los estribos tendrn una geometra adecuada para la contencin lateral de los terraplenes de acceso, con un espesor no menor de 0.25m.


SECCIN TRANSVERSAL


Definicin y clasificacin de Las Cargas

Las cargas se definen como todas las fuerzas que actan tanto sobre la superestructura como la infraestructura.

Estas se subdividen en :

a) Permanentes

b) Variables

c) Excepcionales


a) Cargas Permanentes (2.4.2): Son aquellas que actan durante la vida til de la estructura, sin mayor variacin.

a.1) Peso propio:Se consideran como cargas de peso propio, las cargas de todos los elementos propios del conjunto estructural portante. Ejemplos de pesos unitarios en la siguiente tabla:


TABLA DE PESOS UNITARIOS POR MATERIAL


a.2) Peso muerto: Se considera como peso muerto a todas las cargas que actan en la estructura de manera permanente, pero no cumplen la funcin de elemento portante, por lo tanto son las cargas de los elementos que coadyuvan en el cumplimiento de la funcin de la estructura en el servicio que presta.

Algunos ejemplos:

Peso del Asfalto

Peso de las barandas

Peso de los postes

Peso de las veredas

Elementos Arquitectnicos

Peso del balasto

Peso de los durmientes

Peso de los rieles

Viaductos Carreteras

Viaductos Ferrocarriles


b) Cargas Variables (2.4.3): Son aquellas que tienen variacin frecuente y significativa en relacin a su valor medio. Aqu se incluyen las sobrecargas segn el uso, as como los efectos dinmicos, frenado, fuerza centrfuga y otros. Adems se incluyen en este grupo de cargas, las fuerzas aplicadas durante la construccin, las fuerzas de empuje de agua, sub-presin, as como sismo, viento y las ocasionadas por variacin de temperatura.

C) Cargas Excepcionales.- Son aquellas acciones cuya probabilidad de ocurrencia es muy baja, pero en determinadas condiciones deben ser consideradas por el proyectista, como por ejemplo las debidas a colisiones, explosiones o incendios.


Ejemplos de cargas Variables Variacin Trmica

Viento

Sismo

Empuje de la corriente (en caso de ros, o del mar)

Empuje de tierras (para infraestructura)

Sub-presin (caso de estructuras sumergidas o semi-sumergidas)

Impacto

Centrfuga (producidas por los vehculos en curva)

Frenado (producida por los vehculos)

Sobrecargas de diseo


Sobrecargas de diseo

En funcin del servicio que presta, la estructura debera pesar lo menos posible y ser capaz de soportar ms carga, estas condiciones nos indican que tenemos un diseo adecuado, al contar con una estructura liviana capaz de resistir grandes cargas de servicio.


ING. WILMER ROJAS ARMAS

clase 2_2014-ii

Documents