informe de camo puentes madera 1

7/23/2019 Informe de Camo Puentes Madera 1

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SALIDA DE CAMPO DISEÑO DE ESTRUTURAS METALICAS Y EN MADERA

ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL 1

INTRODUCCIÓN

El presente informe damos a conocer las características vistas de los puentes visitados en un

viaje realizado el día jueves 18 de junio del 2015, a cargo del ingeniero encargado del curso de

diseño de estructuras metálicas y en madera, en este viaje se observó los perfiles de aceros

dados la función y capacidad de cada puente, así como también se vio conexiones, soldaduras,

cables, remaches, neoprenos y lo más importante las fallas que tiene cada puente que nosotros

como futuros ingenieros deberíamos de considerar en un diseño o en una inspección.

La visita de estudio se realizó en 3 zonas, la primera visita fue a los puentes que hay en la Av.

Chiclayo que está ubicada en la ciudad de Chiclayo, en donde se encuentras 6 puentes de

estructuras metálicas de las cuales analizamos solo 2, la segunda visita fue al puente colapsado

“ Mauro“, que se ubica en la Provincia de Ferreña fe en el tramo Pitipo-Batangrande, la tercera

visita fue al “puente colgante Pitipo “que se ubica en el distrito de Pitipo .

Cabe mencionar la importancia de los puentes, especialmente en nuestra región que a pesar de

dar facilidad y seguridad a los peatones de trasladarse de un margen a otro, nos brindan la

comunicación y el desarrollo de una comunidad he aquí la función del ingeniero de dar las

garantías para el buen funcionamiento de estas estructuras.

OBJETIVOS

Reforzar los conocimientos Dados en clase, identificando las funciones de los

elementos que conforman un puente, sea el tipo que sea.

Conocer la importancia del acero en las construcciones civiles.

Estudio de cada puente visitado.

Observando las fallas de cada puente, desde respetar el espacio público hasta la

colocación de un simple cartel dando a conocer la capacidad del puente.





MARCO TEORICO

DEFINICIÓN DE PUENTE:

Obras de arte destinadas a salvar corrientes de agua, depresiones del relieve topográfico, y

cruces a desnivel que garanticen una circulación fluida y continúa de peatones, agua, ductos

de los diferentes servicios, vehículos y otros que redunden en la calidad de vida de los

pueblos. El puente es una estructura que forma parte de caminos, carreteras y líneas férreas

y canalizaciones, construida sobre una depresión, río, u obstáculo cualquiera. Los puentes

constan fundamentalmente de dos partes, la superestructura, o conjunto de tramos que

salvan los vanos situados entre los soportes, y la infraestructura (apoyos o soportes),

formada por las pilas, que soportan directamente los tramos citados, los estribos o pilas

situadas en los extremos del puente, que conectan con el terraplén, y los cimientos, o

apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos. El diseñode cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el

puente es construido. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo

numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los

materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre

otros factores.

Puente sutong, que cruza el río Yangtze en china.





HISTORIA DE LOS PUENTES

A través de la historia los puentes han ido evolucionando de una manera sorprendente, comenzando

desde pequeñas troncas, hasta las maravillosas estructuras y diseños que ahora podemos observar

y hasta incluso imaginar. Los puentes tienen su origen en la misma prehistoria. Posiblemente el

primer puente de la historia fue un árbol que usó un hombre prehistórico para conectar las dos orillas

de un río. También utilizaron losas de piedra para arroyos pequeños cuando no había árboles cerca.

Los siguientes puentes fueron arcos hechos con troncos o tablones y eventualmente con piedras,

usando un soporte simple y colocando vigas transversales. La mayoría de estos primeros puentes

eran muy pobremente construidos y raramente soportaban cargas pesadas. Fue esta insuficiencia la

que llevó al desarrollo de mejores puentes. El arco fue usado por primera vez por el Imperio Romano

para puentes y acueductos, algunos de los cuales todavía se mantienen en pie. Los puentes basados

en arcos podían soportar condiciones que antes se habrían llevado por delante a cualquier puente.





Los romanos fueron grandes constructores de puentes y acueductos en la antigüedad. Un ejemplo

de esto es el Puente de Alcántara, construido sobre el Río Tajo, cerca de Portugal. La mayoría de los

puentes anteriores habrían sido barridos por la fuerte corriente. Los romanos también usaban

cemento, que reducía la variación de la fuerza que tenía la piedra natural. Un tipo de cemento,

llamado puzolana, consistía de agua, lima, arena y roca volcánica. Los puentes de ladrillo y mortero

fueron construidos después de la era romana, ya que la tecnología del cemento se perdió y más tarde

fue redescubierta. Los puentes de cuerdas, un tipo sencillo de puentes suspendidos, fueron usados

por la civilización Inca en los Andes de Sudamérica, justo antes de la colonización europea en el siglo

XVI. Después de esto, la construcción de puentes no sufrió cambios sustanciales durante mucho

tiempo. La piedra y la madera se utilizaban prácticamente de la misma manera durante la época

napoleónica que durante el reinado de Julio César, incluso mucho tiempo antes. La construcción de

los puentes fue evolucionando conforme la necesidad que de ellos se sentía. Cuando Roma empezóa conquistar la mayor parte del mundo conocido, iban levantando puentes de madera más o menos

permanentes; cuando construyeron calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra labrada. A la

caída del Imperio Romano el arte sufrió un gran retroceso, durante más de seis siglos. El hombre

medieval veía en los ríos una defensa natural contra las invasiones, por lo que no consideraba

necesario la construcción de los medios para salvarlos. El puente era un punto débil en el sistema

defensivo feudal. Por lo tanto muchos de los que estaban construidos fueron desmantelados, y los

pocos que quedaron estaban protegidos con fortificaciones.





CLASIFICACION DE PUENTES:Los puentes pueden ser clasificados según muchas características que presentan, entre las

clasificaciones más comunes se tienen las siguientes:

a) Por su longitud:

o Puentes mayores (Luces de vano mayores a los 50 m.)

o Puentes menores (Luces entre 10 y 50 m.).

o Alcantarillas (Luces menores a 10 m.).

b) Por el servicio que presta:

o Puentes camineros.

o Puentes ferroviarios.

o Puentes en pistas de aterrizaje

o Puentes acueducto (para el paso de agua solamente).

o Puentes canal (para vías de navegación).

o Puentes para oleoductos. Puentes basculantes (en zonas

navegables)

o Puentes parpadeantes (en cruces de navegación) Pasarelas (o

puentes peatonales)

c) Por el material del que se construye la superestructura:

o Puentes de madera.

o Puentes de mampostería de ladrillo.

o Puentes de mampostería de piedra.

o Puentes de hormigón ciclópeo.

o Puentes de hormigón simple.

o Puentes de hormigón armado.

o Puentes de hormigón pretensado.

o Puentes de sección mixta. Puentes metálicos.





d) Por los mecanismos de transmisión de cargas a la infraestructura:

o Puentes de vigas.

o Puentes aporticados.

o Puentes de arco.

o Puentes en volados sucesivos.

o Puentes atirantados

o Puentes colgantes.

ELEMENTOS QUE COMPONEN UN PUENTE:Se compone de las siguientes partes principales:

a) Subestructura o Infraestructura.

Compuesta por estribos y pilares.

o Estribos, son los apoyos extremos del puente, que transfieren la carga de éste al

terreno y que sirven además para sostener el relleno de los accesos al puente.

o Pilares, son los apoyos intermedios, es decir, que reciben reacciones de dos tramos

de puente, transmitiendo la carga al terreno.

b) Superestructura.

Compuesta de tablero y estructura portante.o El tablero, está formado por la losa de concreto, enmaderado o piso metálico, el

mismo descansa sobre las vigas principales en forma directa ó a través de largueros

y viguetas transversales, siendo el elemento que soporta directamente las cargas.

o Estructura portante o estructura principal, es el elemento resistente principal del

puente, en un puente colgante seria el cable, en un puente en arco seria el anillo que

forma el arco, etc. También son parte de esta las vigas, diafragmas, aceras, postes,

pasamanos, capa de rodadura, en el caso de puentes para ferrocarriles se tuviera las

rieles y los durmientes.

c) Elementos intermedios y /o auxiliares. Que son los elementos que sirven de unión entre losnombrados anteriormente, varían con la clase de puente, siendo los principales:dispositivos de apoyo, péndola, rotulas, vigas de rigidez, etc. y que en cada caso particularpodría existir o no.





CAUSAS QUE PROVOCAN FALLAS EN LOS PUENTES METALICOS Los elementos principales no cumplen las relaciones ancho-espesor.

Los esfuerzos actuantes son mayores a los permitidos.

Elementos de arco diseñados solamente a compresión sin tener en cuenta la flexión biaxial

junto a la compresión.

Utilización de modelos estructurales incompletos.

Incumplimiento de las características mínimas para un adecuado análisis y diseño.

Selección errónea de la longitud efectiva (K) para la evaluación del pandeo general de la

parte inicial de los elementos de un arco.

Ausencia de evaluación adecuada de la estabilidad lateral.

Deficiencias de análisis, diseño y fabricación de las uniones.

Necesidad de más frecuentes y más exhaustivos estudios de actualización y rehabilitación

Ausencia de estudios de fenómenos de fatiga para el diseño y revisión tanto de los

elementos como de las uniones.

Escasez o ausencia de mantenimiento preventivo y rutinario, lo que favorece la aparición

de fenómenos de corrosión que afectan a la capacidad de la estructura metálica.

Soldaduras sin adecuado diseño y con deficiencias desde la fabricación por falta de

controles de calidad.





MEDIDAS DE PROTECCIÓN DE PUENTES

Medidas hidraulicas: Limitan la socavación mediante la modificación de las líneas decorriente y la protección del lecho y de las bancas del cauce contra las fuerzas erosivas delflujo de agua.

a) Estructuras de control fluvial. · Estructuras longitudinales construidas a lo largo de

las orillas del cauce: revestimientos, muros. · Estructuras transversales al flujo deagua: espolones, traviesas de fondo, vertederos de cresta ancha sumergidos. ·

Combinación de estructuras longitudinales y transversales.

b) Protección local de pilas y estribos del puente. · Revestimientos con enrocados,bolsas rellenas, gaviones, colchacretos, pentápodos. · Pilas auxiliares y pantallasaguas arriba. · Pantallas estabilizadoras. · Diques de encauzamiento.

Medidas estructurales: Modifican estructuralmente el puente para mejorar las condicionesde estabilidad de la cimentación.

a) Reforzamiento de la cimentación del puente, Recalces, Encamizados, Profundización

de la cimentación, Extensión de la cimentación y Mejoramiento del suelo de

cimentación.

b) ) Modificaciones del puente, Geometría del puente, Reemplazo de pilas y/o

estribos, Reemplazo del puente.

Monitoreos : Recolección continua de información del cauce y del puente para alertar sobrefallas o problemas potenciales.

Monitoreo visual.

Monitoreo post creciente.

Monitoreo en tiempo real

Fallo por fatiga de la viga de acero.Pandeo del alma y rotura de ala superior de la

viga principal.





PUENTES PEATONALES DE LA AV. CHICLAYO

UBICACIÓN

Los puentes peatonales se encuentran en todo el recorrido de la AV. CHICLAYO.

HISTORIA

Los puentes peatonales, también llamados pasos a desnivel, son infraestructuras elevadas y

diseñadas para que los peatones y los ciclo usuarios puedan pasar la vía de un lado al otro de forma

segura y sin interferir con el tráfico.

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES

La visita de campo se realizó el día Jueves 18 de Junio del presente año. Los puentes de la Av. Chiclayo

son una serie de estructuras metálicas las cuales sirvieron para ser observadas y ver los aspectos de

diseño que fueron considerados en la estructura. Además se pudo observar algunas fallas de diseño.

A continuación describimos las características de los puentes peatonales.





La visita fue realizada a los diferentes puentes a lo largo de la avenida Chiclayo en el distrito de José

Leonardo Ortiz, fueron un total de 6 puentes, 5 de estos forman parte de un proyecto ejecutado por

el Gobierno Regional de Lambayeque, en convenio con la empresa Servicios Industriales de la Marina-

SIMA, Puente Metalicos.

El primer puente construido fue de concreto armado, fue ejecutado por la gestión anterior, y fue el

único proyectado en el expediente técnico a pesar de ser aproximadamente 6km de vía.Los 6 puentes se ubican entre el punto de partida y el punto final aproximadamente una longitud de

(2km + 300mts).

La inversión fue de aproximadamente 2 millones 144 mil nuevos soles y se esperaba garantizara la

seguridad de los vecinos, quienes deben utilizar cada puente para cruzar al otro lado sin arriesgar su

integridad.





UBICACIONES

Los 6 puentes se encuentran en la Avenida Chiclayo, Distrito de José Leonardo Ortiz,

Provincia de Chiclayo, Departamento de Lambayeque.Enumerando los Puentes de Este a Oeste, tendríamos que los primeros tres y los últimos dos

pertenecen al último proyecto ejecutado, mientras el cuarto es el de la gestión anterior.

La ubicación exacta de los 6 puentes Visitados es:

Puente 1: Av. Chiclayo con Calle Los DuraznosPuente 2: Av. Chiclayo con Calle Las Retamas

Puente 3: Av. Chiclayo con Calle 27 de Julio

Puente 4: Av. Chiclayo con Calle Santa Elena

Puente 5: Av. Chiclayo con Calle Washington

Puente 6: Av. Chiclayo con Calle Herrera Alemán





DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

Nuestra visita a estos puentes peatonales, consistió en un reconocimiento visual de las

características del diseño estructural, así como de sus posibles fallas que pudieran presentar,

las cuales se describen a continuación.

MATERIALES

En el puente se observa el empleo de dos materiales: concreto y acero, a continuación se

presenta los elementos estructurales y sus materiales:

Concreto Armado:

El puente peatonal está apoyado en dos estribos de CONCRETO ARMADO uno en cada extremo.

También presenta una losa de CONCRETO ARMADO apoyado en dos vigas.

Descripción

de los

elementos deconcreto del

PuenteESTRIBO

LOSA





Acero:

La losa de concreto está apoyado sobre dos vigas de acero (perfiles soldados tipo I), también las

barandas de las escaleras se hace el uso y podemos observar la presencia de acero.

Asimismo la escalera también está hecho de acero.

CARACTERISTICAS DE DISEÑO

- El puente peatonal está apoyado sobre dos estribos. Posee una luz aproximadamente de

26m.

Descripción

de los

elementos de

acero del

PuenteESCALERA

VIGAS

BARANDA

Detalle la luz del

puente.





- Presenta una losa de concreto de un espesor de 15 cm, aproximadamente.

- Presenta 2 vigas de acero, de perfiles soldados tipo I, con un peralte de 1.00m, una

longitud de patín de 25 cm y un espesor de patín aproximadamente de ½’’.

ESPESOR

Detalle del espesor

de la losa.

1m

Detalle la viga del

puente.

Detalle del espesor del espesor y longitud del patín de la viga





- Cuenta con elementos denominados “rigidizadores” transversales, que sirven para

apoyar el alma y ayudan entre otras funciones a evitar su pandeo.

-

- Se le colocado juntas de dilatación entre la losa y la escaleras

- A la losa de concreto se le colocada un bombeo del 2%, para evitar que el agua se acumule

cuando llueva.

- Las vigas de acero se apoyan en los estribos, pero se le ha colocado planchas de neopreno

de un espesor de 4cm.

Rigidizador

Detalle del Rigidizador de la viga.

Detalle de las planchas de neopreno.





- Las vigas están fijas a los estribos por medio de pernos.

- En el sentido transversal también cuenta con una serie de arriostres en forma de aspas a

lo largo del puente, tal como podemos observar en la siguiente imagen.

Detalle de los pernos de

fijación de las vigas.

Detalle de losarriostres





- El puente tiene un ancho de 2.6 m

- La plataforma del puente posee drenaje vertical, mediante unas tuberías de 6” de

diámetro ubicadas a ambos extremos de la plataforma.

2.6 m

Detalle del

ancho del

puente.

Detalle del drenaje del puente





- Las barandas metálicas son 1.25 m de alto, suficiente para que una persona de talla

normal pueda apoyar sus manos al pasar por el puente.

OBSERVACIONES

Dentro de las diferentes observaciones que se hizo a la estructura podemos remarcar las

siguientes fallas:

o Las cargas máximas se dan en los puntos de apoyo que en este caso están en los

extremos y por ende este punto debe ser reforzado con rigidizadores.

o La estructura no tiene un soporte continuo entre el puente propiamente dicho y la

escalera de ascenso hacia el puente, eso presenta un error de diseño muy importante

debido a que puede colapsar la estructura.

Falla de diseño:

falta de

rigidizadores.

Detalle de las

barandas.

Tubo □ 3’’x3’’

Tubo □ 2’’x2’’





o Otro punto a tomar en cuenta es que el puente no cuenta con la distancia mínima de

separación reglamentario, invadiendo propiedad de terceros.

Asimismo el puente, de manera específica la parte metálica de la estructura, está en

contacto con los cables del alumbrado eléctrico, siendo esto muy peligroso para la

seguridad de las personas.

Falla de diseño: Unión inadecuada

entre la escalera y la plataforma del

puente.

Insuficiente separación entre el puente y propiedad de terceros.





o La viga no es simétrica pues en los apoyos necesita diferente espesor de neopreno,

por lo que en un punto de apoyo se utilizó una sola plancha y en otro punto tres.





PUENTE MAURO

UBICACIÓN

El puente, con capacidad para soportar 15 toneladas, tiene una extensión de unos 50 metros

y cuatro metros de altura. Está ubicado en el primer kilómetro de la vía Pítipo-Batangrande.

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES

En la visita a campo, observamos lo siguiente:

o El Puente Mauro tiene una edad aproximada de 60 – 80 años.

o La capacidad es de 15 toneladas por lo que cuando en Noviembre del 2012 un tráiler

cruzó el puente Mauro con 30 toneladas de caña de azúcar cuando el peso permitido

era de 15 toneladas el puente colapsó.

Puente Mauro

Puente Mauro colapsó

debido al exceso del

peso permitido





o Para la elaboración del puente se utilizaron remaches, que eran fundidos a altas

temperaturas.

o El puente tiene un ancho de 3.40 m.

Remaches en las uniones del Puente Mauro

Detalle del

ancho del

Puente

Mauro





o Se utilizó acero constituido con ángulos (5).

o Para el Puente Mauro se usó Acero A-36.

Puente Mauro





Puente Colgante Pítipo

UBICACIÓN

Está Ubicado en el Distrito de Pítipo, Provincia de Ferreñafe , Departamento de

Lambayeque.

Fuente: Google Earth





Puente Colgante

Este tipo de puentes, así como los atirantados, presenta como característica principal

que sus estructuras se basan en el cable. Por ello los puentes de grandes luces que se

construyen en la actualidad son colgantes o atirantados. La utilización del cable en este

tipo de puentes se debe a tres razones fundamentales: En primer lugar el cable es unelemento que trabaja exclusivamente a tracción, se aprovecha al máximo su capacidad

resistente puesto que con los tratamientos actuales se logran elevadas resistencia y por

su gran flexibilidad puede deformarse transversalmente sin que aparezcan flexiones y

permite utilizar en toda la sección toda su capacidad de resistencia y en tercer lugar el

cable está formado por muchos.

Descripción General

Item Descripción

Tipo de Puente (Tipo de Estructura) Colgante

Tipo de Puente (Por Función) Peatonal

Tipo de Puente (Material de

Construcción)

Acero Estructural (La losa del puente es de

MaderaLuz 100 m

Ancho de Via 2 m

Carga Maxima 5 Tn

Monto de Inversión S/. 2,240,927.00

Objetivo del Puente

Facilitar el paso de los pobladores de Pítipo hacia el caserio de Santa Clara y sus

alrededores, en su paso por el valle del río “La Leche”, en su época de grandes

avenidas (Fenómeno del Niño).





Esto es, este puente ha sido diseñado para soportar la fuerza del Fenómeno del

Niño.

DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

Nuestra visita al Puente Colgante de Pítipo, consistió en un reconocimiento visual de las

características del diseño estructural.

Descripción Específica:

Estructura de Soporte

Los cables que constituyen el arco invertido, son anclados al terreno al extremo decada puente.

Para el anclaje del puente al terreno se uso bloques de concreto (en total 4, 2 a cada

extremo y de cada extremo 1 a cada lado).

La carga del puente fue transmitida al bloque de concreto por medio de 4 cables de

acero de ϕ1 ½’’.

Estos cables de ϕ1 ½’’, trabajan a tracción, los cuales constituyen un arco invertido y

están anclados en cada extremo del puente a un elemento de soporte en este caso la

torre, los cual se encargan de trasmitir una parte de la carga que tiene que soportar la

estructura.





Pilar de Sostenimiento.

Foto: se muestra la torre y la base donde está sostenido la misma.

El tablero llega al pilar con un perfil de acero tipo CS, y debajo de este una

PLACA DE BASE DE COLUMNAS, “su razon es para distribuir la alta intensidad del

esfuerzo en el acero a un valor que pueda ser soportado con seguridad por el concreto

o cimentación” y debajo de la Placa el PILAR.

El cable posterior al tablero formara una catenaria, este cable Principal es el que

soportara la carga sobre el puente, la cual le transmitirá los tensores.

En total son 17 tensores a 6m de espaciamiento entre ellos los tensores de los

extremos a 2m del tablero. Los tensores son de ϕ3/4´´

Foto: se muestra los tensores.

Tensores





OBSERVACIONES:

Se pudo observar algunos detalles los cuales podrían considerarse como no aceptables:

Foto: se muestran perforaciones fuera de sitio que le quitan resistencia y debilitan el

perfil metálico.

Foto: se muestra que en la parte de los anclajes los cables están expuestos a altas

temperaturas, ya que ahí se encuentra un campo de cultivo de caña de azúcar la cual

es quemada, esto debilita notablemente su resistencia.




CONCLUSIONES

Los puentes pueden ser clasificados por la forma en que las cuatro

fuerzas de tensión, compresión, flexión y cortante o cizalladura están

distribuidas en toda su estructura.

La conservación de puentes es muy viable; se ha demostrado, a través

de varios puentes que se creían inservibles, en la práctica, que con la

aplicación del proceso de conservación se arrojan datos exitosos.

Se ha demostrado que los productos y procedimientos empleados en la

conservación de puentes han evolucionado en tal forma que las

estructuras mejoran su capacidad de resistencia, mucho más que en un

estado original.

Hay que dedicar medios humanos y técnicos suficientes que permitan

tener un conocimiento completo y actualizado de su estado, que

permita definir el volumen de recursos necesarios para su conservación,

y garanticen el empleo óptimo y eficaz de dichos recursos.

BIBLIOGRAFIA

Apuntes de la visita a obra explicado por el ingeniero.

Página web acerca de diseño de puentes.

(www.proycad.Blogspot.com/2009/ 06/ manual-de-diseno-de-

puentes.html)

http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_mec%C3%A1nica



http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_de_compresi%C3%B3n



http://es.wikipedia.org/wiki/Flexi%C3%B3n_mec%C3%A1nica



http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_cortante



http://www.proycad.blogspot.com/2009/%2006/%20manual-de-diseno-de-puentes.html








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