MANUAL DE DISEO DE PUENTESTITULO I : DE LA INGENIERIA BASICA

1.1 ESTUDIOS TOPOGRAFICOS

Los estudios topogrficos debern comprender como mnimo lo siguiente:

Levantamiento topogrfico general de la zona del proyecto, en planos a escala entre 1:500 y 1:2000, ubicacin del puente y sus accesos, con planos a escala entre 1/100 y 1/250 con curvas de nivel a intervalos de 1 m.En el caso de puentes sobre cursos de agua deber hacerse un levantamiento detallado del fondo.

Ubicacin e indicacin de cotas de puntos referenciales, puntos de inflexin, inicio y trmino de tramos curvos; ubicacin o colocacin de Bench Marks.

Levantamiento catastral de las zonas aledaas al puente.Instrumentacin

Se deben utilizar instrumentos de gran precisin y el procesamiento de los datos deber ser consistente con la dimensin del puente y sus accesos estudiada.

Documentacin

Deber documentarse mediante planos con curvas de nivel y fotografas, registros digitales e informes y sern presentados en lminas de formatos A0 A1 de las Normas Tcnicas Peruanas1.2 ESTUDIOS DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA

Los objetivos de los estudios son establecer las caractersticas hidrolgicas de los regmenes de avenidas mximas y extraordinarias y los factores hidrulicos, Los estudios de hidrologa e hidrulica para el diseo de puentes deben permitir establecer lo siguiente:

Ubicacin ptima del cruce.

Caudal mximo de diseo

Comportamiento hidrulico del rio.

rea de flujo a ser confinada por el puente.

Nivel mximo de agua y Nivel mnimo recomendable.

Profundidades de socavacin general

Obras de proteccin necesarias.

Previsiones para la construccin del puente.

Consideraciones para el Diseo

Es importante considerar la posible movilidad del cauce, el aporte de escombros desde la cuenca y los fenmenos de socavacin, as como la posibilidad de ocurrencia de derrumbes, deslizamientos e inundaciones.

Interrelacin con los Estudios Geolgicos y Geotcnicos

El diseo de los elementos de la Subestructura se realizar tomando en cuenta los aspectos de ingeniera estructural, geotcnica e hidrulica en forma conjunta.

Informacin de Apoyo

El estudio de hidrologa e hidrulica debe apoyarse en la siguiente informacin adicional:

Perfil estratigrfico del suelo.

Tamao, gradacin del material del lecho.

Secciones transversales del cauce.

Caractersticas de la cuenca.

Datos de erosin en otros puentes.

Historial de avenidas.

Ubicacin del puente respecto a otras estructuras.

Carcter del curso de agua.

Geomorfologa del lugar.

Historial erosivo del curso de agua.

Historial de desarrollo del curso de agua Evaluacin cualitativa del lugar Documentacin Requerida

Los estudios debern ser documentados mediante un informe que contendr todos los estudios realizados.1.3 ESTUDIOS GEOLOGICOS Y GEOTECNICOS

ESTUDIOS GEOLGICOSEn los estudios se deber considerar exploraciones de campo, cuya cantidad ser determinada en base a la envergadura del proyecto.

Los estudios geolgicos y geotcnicos comprendern:

Revisin de informacin existente y descripcin de la geologa a nivel regional y local.

Descripcin geomorfolgica.

Zonificacin geolgica de la zona.

Definicin de las propiedades fsicas y mecnicas de suelos y/o rocas.

Definicin de zonas de deslizamientos, huaycos y aluviones sucedidos en el pasado y de potencial ocurrencia en el futuro.

Recomendacin de canteras para materiales de construccin.

Identificacin y caracterizacin de fallas geolgicas.

ESTUDIOS GEOTCNICOSEn los estudios se debe considerar exploraciones de campo y ensayos de laboratorio, cuya cantidad ser determinada en base a la envergadura del proyecto, en trminos de su longitud y las condiciones del suelo. Los estudios debern comprender la zona de ubicacin del puente, estribos, pilares y accesos.

SondajesLa cantidad y profundidad de sondajes deber tomar en cuenta la magnitud y complejidad del proyecto. En el caso de puentes de hasta 100 metros, se prever como mnimo un sondaje de exploracin por cada componente, sea ste estribo, zapata, pilar, bloque de anclaje, grupo de pilotes, etc.

Ensayos de campo: Ensayos en Suelos y en RocasEnsayos de laboratorio: Ensayos en Suelos y en RocasInterrelacin con los Estudios Hidrolgicos

En caso de puentes sobre cursos de agua, la informacin sobre la geomorfologa y las condiciones del subsuelo del cauce y alrededores son complementarias con aquella obtenida de los estudios hidrolgicos.

Documentacin

Los estudios debern ser documentados mediante un informe que contendr todos los estudios realizados.1.4 ESTUDIOS DE RIESGO SISMICO

Los estudios de riesgo ssmico tendrn como finalidad la determinacin de espectros de diseo que definan las componentes horizontal y vertical del sismo a nivel de la cota de cimentacin.

Requerimiento de los Estudios

El alcance de los estudios de riesgo ssmico depender de:

La zona ssmica donde se ubica el puente

El tipo de puente y su longitud

Las caractersticas del suelo

Para los casos siguientes podrn utilizarse directamente las fuerzas ssmicas mnimas especificadas en el Ttulo II de este Manual, sin que se requieran estudios especiales de riesgo ssmico para el sitio:

Puentes ubicados en la zona ssmica 1. Puentes de una sola luz, simplemente apoyados.

Se requerirn estudios de riesgo ssmico para los puentes que se ubiquen en las zonas 1, 2, 3 4, en los siguientes casos:

Puentes colgantes, puentes atirantados, puentes de arco y todos aquellos puentes con sistemas estructurales no convencionales.

Otros puentes, incluyendo puentes continuos y simplemente apoyados de mltiples luces, con una longitud total de la estructura mayor o igual a 150 m.

Alcances

Cuando se requiera un estudio de riesgo ssmico para el sitio, ste deber comprender como mnimo lo siguiente:

Recopilacin y clasificacin de la informacin sobre los sismos observados en el pasado, con particular referencia a los daos reportados y a las posibles magnitudes y epicentros de los eventos.

Antecedentes geolgicos, tectnica y sismotctonica y mapa geolgico de la zona de influencia.

Estudios de suelos.

Prospeccin geofsica, Determinacin de las mximas aceleracin, velocidad y desplazamiento en el basamento rocoso correspondientes al sismo de diseo y al mximo sismo creble.

Determinacin de espectros de respuesta para cada componente, a nivel del basamento rocoso y a nivel de la cimentacin.

Mtodos de anlisis

La informacin de sismos pasados deber comprender una regin en un radio no menor que 500 km desde el sitio en estudio.

El procesamiento de la informacin se har utilizando programas de cmputo de reconocida validez y debidamente documentados. Debern igualmente justificarse las expresiones utilizadas para correlacionar los diversos parmetros.

Los espectros de respuesta sern definidos a partir de la aceleracin, la velocidad y el desplazamiento mximos, considerando relaciones tpicas observadas en condiciones anlogas.

Documentacin

El estudio deber contener como mnimo, lo siguiente:

Base de datos de eventos ssmicos utilizada para el estudio

Resultados de los estudios de geologa, tectnica y sismotectnica de suelos y de la prospeccin geofsica.

Espectros de respuesta a nivel del basamento rocoso y a nivel de cimentacin.

Conclusiones y recomendaciones.1.5 ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL

Objetivos y Alcances

Los estudios ecolgicos tendrn como finalidad:

Identificar en forma oportuna el problema ambiental, incluyendo una evaluacin de impacto ambiental en la concepcin de los proyectos. De esta forma se disearn proyectos con mejoras ambientales y se evitar, atenuar o compensar los impactos adversos.

Definir el grado de agresividad del medio ambiente sobre la subestructura y la superestructura del puente.

Establecer el impacto que pueden tener las obras del puente y sus accesos sobre el medio ambiente, a nivel de los procedimientos constructivos y durante el servicio del puente.

Mtodos de Anlisis

La metodologa a seguir en un estudio de Impacto Ambiental ser la siguiente:

1. Identificacin de Impactos

2. Previsin de Impactos

3. Interpretacin de Impactos

4. Informacin a las comunidades y a las autoridades sobre los impactos ambientales

5. Plan de Monitoreo o Control Ambiental

Informacin mnima que requieren los estudios de Impacto Ambiental en Puentes

La informacin mnima para un estudio de Impacto Ambiental en Puentes ser:

1. Fauna silvestre

2. Flora adyacente

3. Presencia de agua en el cauce

4. Relieve topogrfico

5. Deforestacin en los taludes del cauce

6. Probabilidad de erosin lateral de los taludes

7. Material sedimentado en el Lecho del cauce

8. Presencia de recursos hidrobiolgicos

9. Valor esttico del paisaje

10. Densidad de poblacin

11. Red de transportes adyacentes.

12. Otras estructuras adyacentes

Documentacin

El informe contendr, como mnimo lo siguiente: Descripcin de los componentes ambientales del rea de influencia del Proyecto

Anlisis de la informacin sobre el estado de los puentes adyacentes a la zona del proyecto.

Aplicaciones Metodolgicas e identificacin de Impactos Ambientales Potenciales.

Identificacin de Medidas Preventivas y Correctivas

Conclusiones y Recomendaciones1.6 ESTUDIO DE TRAFICO

El objetivo es determinar las caractersticas de la infraestructura vial y la superestructura del puente.

Metodologa

Conteo de Trfico

Clasificacin y Tabulacin de la Informacin

Anlisis y consistencia de la informacin

Trfico actual

Documentacin

El informe contendr como mnimo lo siguiente:

Resultados de clasificacin por tipo de vehculo Resultados de vehculos totales para cada estacin y por sentido.

ndice Medio Diario (I.M.D) por estacin y sentido.

Plano ubicando las estaciones de conteo e indicando cada sentido.

Conclusiones y Recomendaciones1.7 ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS

Realizar coordinaciones con Entidades Pblicas, Entidades del Sector Privado y con terceros a fin de cumplir con todo lo estipulado en los trminos de referencia.

Alcances

Los estudios se refieren a aquellos trabajos que son complementarios a los estudios bsicos, como son las Instalaciones Elctricas, Instalaciones Sanitarias, Sealizacin, Coordinaciones con terceros y cualquier otro que sea necesario al proyecto.

Documentacin

Este informe deber incluir por lo menos:

El informe deber indicar los puntos ms importantes de las coordinaciones, indicando fechas, nombres y direcciones o telfono de los responsables de dichas coordinaciones.

1.8 ESTUDIOS DE TRAZO Y DESEO VIAL DE ACCESOS

Definicin de las caractersticas geomtricas y tcnicas del tramo de carretera que enlaza el puente en su nueva ubicacin con la carretera existente.

Alcances

Los estudios comprenden:

Diseo GeomtricoDiseo de PavimentosDiseo de sealizacin

Documentacin

El informe contendr como mnimo lo siguiente:

Planos de curvas a nivel de una franja de ancho mnimo de 100 m. mostrando el alineamiento horizontal adoptado de los accesos.

Perfil longitudinal de los accesos y Secciones transversales tpicas en corte y relleno.

Clculos justificatorios, Dimensiones y especificaciones tcnicas de pavimentos, base, sub-base y superficie de rodadura.1.9 ESTUDIOS DE ALTERNATIVAS A NIVEL ANTEPROYECTO

Preparar anteproyectos en base a las condiciones naturales de la zona de emplazamiento del puente y a las diversas soluciones tcnicamente factibles, para luego de una evaluacin Tcnico Econmica.

Alcances

En esta parte se definir las caractersticas bsicas o esenciales del puente de cada alternativa de anteproyecto a nivel de un pre-dimensionamiento y que permita su evaluacin tcnica y econmica antes de su desarrollo definitivo. El anteproyecto deber definir como mnimo lo siguiente:

Longitud total y tipo de estructura

Dimensiones de las secciones transversales tpicas.

Altura de la rasante y glibo

Tipo de estribos y cimentacin Longitud de accesos

Procedimientos constructivos

Metodologas principales de clculo

Metrados, costos estimados y presupuesto

Plano topogrfico de ubicacin del puente

Criterios de Hidrologa, Hidrulica y Geotecnia.Documentacin

El informe contendr como mnimo, lo siguiente:

Descripcin y Anlisis de cada alternativa

Planos de planta, elevacin cortes principales y plano de ubicacin para cada alternativa.TITULO II : DEL PROYECTO DE INGENIERIA

2.1 ELEMENTOS DEL PROYECTO

Para los fines de este Manual de Diseo se establecen los elementos que componen el proyecto.Informacin De La Ingeniera BsicaSon aquellos estudios que se requieren para la concepcin de las alternativas de diseo del proyecto.

Elementos Bsicos Del Proyecto.

Son aquellos elementos cuyo uso determina las dimensiones y las caractersticas de detalle del proyecto.

NORMAS GENERALES: La preparacin de los proyectos deber seguir las condiciones generales establecidas en el presente Manual de DiseoMATERIALES: Los materiales debern satisfacer las especificaciones de las normas indicadas en este Manual de Diseo, tal como se especifica aqu.GEOMETRA: Durante la elaboracin del proyecto geomtrico es indispensable la participacin de un ingeniero estructural

Geometra General y Proyecto GeomtricoDesarrollo en perfil Longitudinal

Desarrollo en Planta

Geometra De DetallesEn esta seccin se presentan los detalles y los elementos a ser considerados para su empleo y funcionamiento.

Secciones Transversales

El ancho de la seccin transversal no ser menor que el ancho del acceso del puente. Glibos Los glibos horizontal y vertical para puentes urbanos sern el ancho y la altura necesarios para el paso del trfico vehicular.

Dispositivos Bsicos de Proteccin

Barreras de concreto

Barandas

Dispositivos Bsicos de Transicin y Contencin

De acuerdo a la consideracin de los tipos de apoyos que tendr el puente, se debern disponer los elementos que constituyan la transicin con la va o carretera, los cuales son principalmente:

- Losas de transicin

- Estribos

- Cortinas

- Alas

Principios Bsicos para el Drenaje

Condiciones Geomtricas

Elementos de Captacin

Drenaje de las Partes Internas de la Estructura

Drenaje en Estribos

Goteras

Pavimentacin

La pavimentacin de la superficie superior del puente y accesos deber ser realizada mediante el uso de pavimentos rgidos o flexibles.SEALIZACINEn el proyecto geomtrico debern ser establecidas las medidas de sealizacin a ser tomadas durante las etapas de construccin y de servicio del puente, teniendo como referencia al Manual de Sealizacin de Caminos oficial.

2.2 PRESENTACION DEL PROYECTO

Memoria Descriptiva y Justificacin

La memoria descriptiva es un documento que contiene la descripcin de la obra y de los procesos constructivos propuestos, as como la justificacin tcnica, econmica y arquitectnica de la estructuracin adoptada entre las alternativas de diseo.

Memoria de Clculo

Todos los clculos necesarios para la determinacin de las solicitaciones, desplazamientos y verificacin de los estados lmite en cada uno de los componentes del puente.- Descripcin de la estructura

- Hiptesis de clculo

- Norma de Referencia

- Dimensionamiento

- Clculo de las solicitaciones

- Croquis de detalles

- Bibliografa

Si los clculos de la estructura son efectuados con asistencia de una computadora, estos deben ser justificados.Planos

En los planos se deber detallar:

. Ubicacin del Puente

. Vista general del puente

. Esquema de sondajes del suelo

. Encofrados de los elementos

. Armaduras de los elementos componentes

. Esquema de los procesos constructivos especiales

. Esquema de colocacin del concreto

. Sistemas de drenaje

. Detalles de sealizacin

. Especificaciones especiales

. Tablas de metrados

Especificaciones Particulares

Las especificaciones tcnicas y las instrucciones generales particulares y complementarias sern proporcionadas en el proyecto ejecutivo e indicado en los planos.Metrados

En los planos debern indicarse la relacin de metrados en forma ordenada, donde se haga especial precisin en la relacin de armaduras.

2.3 CONSIDERACIONES GENERALES DEL PROYECTO

Objetivos del Proyecto

Los puentes deben ser proyectados para cumplir satisfactoriamente las condiciones impuestas por los estados lmite previstos en el proyecto, considerando todas las combinaciones de carga que puedan ser ocasionadas durante la construccin y el uso del puente.

Filosofa de diseo

Los puentes debern ser diseados teniendo en cuenta los Estados Lmite que se especificarn, para cumplir con los objetivos de constructibilidad, seguridad y serviciabilidad, as como con la debida consideracin en lo que se refiere a inspeccin, economa y esttica.

ESTADOS LMITE

Para el estado lmite de servicio y el estado lmite de evento extremo, los factores de resistencia sern tomados como ecuacin (1). Todos los estados lmite sern considerados de igual importancia.

ni i Rn = Rr (1 )Para el cual:

n= nD nR nI > 0.95

La ecuacin (1) es la base del mtodo LRFD.

El factor de resistencia =1.0 asignados a todos los estados lmite.

DUCTILIDAD

El sistema estructural de un puente ser proporcionado y detallado de tal forma que se asegure en los estados lmites de resistencia y evento extremo el desarrollo de significantes deformaciones inelsticas visibles antes de la falla. Se puede aceptar el uso de aparatos disipadores de energa para proveer ductilidad.

2.4 CARGAS Y FACTORES DE CARGA

Para los propsitos de este Manual de Diseo, las cargas se clasifican en:

Permanentes

Variables

Excepcionales

CARGAS PERMANENTES

Son aquellas que actan durante toda la vida til de la estructura sin variar significativamente, o que varan en un solo sentido hasta alcanzar un valor lmite.

Peso propio y cargas muertas Empuje de tierra Deformaciones impuestasCARGAS VARIABLES

Son aquellas para las que se observan variaciones frecuentes y significativas en trminos relativos a su valor medio.

Cargas durante la construccin Cargas vivas de vehculos Efectos dinmicos Fuerzas centrfugas Fuerzas de frenado y de aceleracin Cargas sobre veredas, barandas y sardineles Cargas en puentes peatonales Empuje de agua y subpresiones Variaciones de temperatura Cargas de viento Efectos de sismoCARGAS EXCEPCIONALES

Son aquellas acciones cuya probabilidad de ocurrencia es muy baja, pero que en determinadas condiciones deben ser consideradas por el proyectista, como por ejemplo las debidas a colisiones, explosiones o incendio.

Factores de Carga y CombinacionesSe especifican los requerimientos mnimos para las cargas y las fuerzas, los lmites de su aplicacin, los factores de carga y las combinaciones de carga a ser usadas en el diseo de puentes nuevos. Las revisiones de carga pueden ser aplicadas tambin con fines de evaluacin estructural de los puentes existentes.2.5 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES

Acero de Refuerzo

Las barras de refuerzo debern ser corrugadas, excepto que barras o alambre liso puede ser usado para espirales, estribos y mallas de alambre.

La resistencia nominal a la fluencia deber ser el mnimo especificado para el grado de acero seleccionado, excepto que la resistencia a la fluencia en exceso de 520 MPa (5300 kgf/cm2) no deber ser usada para fines de diseo.

Se asumir el mdulo de elasticidad, Es, de barras y alambres lisos, el valor de 200000 MPa (2 040 000 kgf/cm2)Aceros para estructuras metlicas

Aceros Estructurales

Los aceros estructurales debern cumplir con los requisitos establecidos, y el diseo deber estar basado en las propiedades mnimas indicadas.

El mdulo de elasticidad y el coeficiente trmico de expansin de todos los grados de acero estructural sern asumidos como 200 000 MPa (2 040 000 kgf/cm2) y 11,7x10-6 mm/mm/C, respectivamente.Concreto

CLASE DE CONCRETO

Slo se usarn concretos de densidad normal. Concreto estructurales de baja densidad requerirn de una aprobacin especial.

Concreto con resistencias por encima a los 70 MPa (500 kgf/cm2) podrn usarse solo cuando se realicen ensayos que establezcan las relaciones entre las resistencias del concreto y sus otras propiedades. No se usarn concretos con resistencias menores a 16 MPa (160 kgf/cm2). a los 28 das para aplicaciones estructurales.Para losas y elementos de concreto preesforzado no se usarn concretos con resistencia a la compresin menor a 28 MPa (280 kgf/cm2)

OTRAS CARACTERSTICASMdulo de Elasticidad: Mdulo de Poisson

Mdulos de Ruptura

Resistencia a la Traccin

2.6 ANALISIS ESTRUCTURAL

Esta seccin describe mtodos de anlisis para el diseo y evaluacin de Puentes.

MTODOS ACEPTABLES Mtodo clsico de desplazamientos y fuerzas

Mtodo de diferencias finitas

Mtodos de elementos finitos

Mtodos de placas plegadas

Mtodos de franjas finitas

Mtodo de analoga de emparrillado

Otros mtodos armnicos o en serie

Mtodo de lnea de fluencia

MODELOSLos modelos matemticos debern considerar las cargas, la geometra y el comportamiento estructural del material y adems donde sea apropiada las caractersticas de la respuesta de la cimentacin.

Comportamiento estructural del materialPara el propsito de los anlisis, se considerar que los materiales se comportan linealmente hasta un lmite elstico y que despus de esto el comportamiento es inelstico. Acciones en el estado lmite de evento extremo podran ajustarse al rango elstico e inelstico.

GeometraTeora de las pequeas deflexiones

Si la deformacin de la estructura no produce un cambio significante en los efectos de fuerza debido a un incremento en la excentricidad de fuerzas tensionales y compresivas, tales efectos de fuerza sern considerados secundarios y podrn ser ignorados.

Mtodos Aproximados

Los efectos de deflexin sobre las fuerzas en elementos viga-columna y arcos pueden ser aproximados por el mtodo de ajuste de un slo paso conocido como magnificacin de momentos.

Modelos de condiciones de bordeLas condiciones de cimentacin sern modeladas de tal forma que representen las propiedades del suelo sobre el cual se encuentra el puente, la interaccin suelo pilar y las propiedades elsticas de los pilares.

Miembros equivalentesComponentes no prismticos pueden ser modelados discretizando las componentes en un nmero de elementos con propiedades de rigidez representativas a la estructura real.

Las propiedades de rigidez equivalente pueden ser obtenidas por soluciones formales, integracin numrica, anlisis sub-modal y analogas en serie y paralela.

ANLISIS ESTTICOINFLUENCIA DE LA GEOMETRA

Relacin en Planta

Si la longitud en la direccin principal de una superestructura con seccin transversal cerrada torsionalmente rgida es 2.5 veces ms que su ancho, la superestructura puede ser idealizada como una viga unidimensional.

Estructuras Curvadas en el Plano

Tramos de superestructuras curvas horizontalmente con secciones cerradas torsionalmente rgida cuyo ngulo central subtendido en el tramo a cubrir o porcin de esta es menor que 12 puede ser analizado como si el tramo fuera derecho. MTODOS APROXIMADOS DE ANLISIS

Tableros

Un mtodo aproximado de anlisis para tableros, en el cual el tablero se subdivide en franjas perpendiculares a los apoyos es considerado aceptable.

Puentes Losa Viga

Como la ubicacin de los vehculos en un puente es muy variable, tanto longitudinalmente como transversalmente, el clculo de los esfuerzos mximos por carga viva, con fines prcticos, puede ser aproximado.

Mtodo del Factor de Distribucin para Momentos y Cortes

Vigas interiores con tableros de madera

Vigas interiores con tableros de concreto

Vigas interiores con tableros de acero corrugados

Vigas Exteriores

Puentes sesgados (esviados)

Momentos flexionantes y cortantes en vigas de piso transversal.

Mtodos del Factor de Distribucin por corte

Vigas Interiores

Vigas Exteriores

Puentes esviados2.7 VERIFICACION DE SEGURIDAD

Resistencia de los Materiales en los Estados Lmites

CONCRETO

Las componentes estructurales debern ser proporcionadas para satisfacer los requerimientos en todos los estados lmites apropiados de servicio, fatiga, resistencia y eventos extremos.

Estado Lmite de Servicio

Estado Lmite de Fatiga

Estado Lmite de Resistencia

Estabilidad

La estructura ser diseada para resistir el deslizamiento, volteo, levantamiento y pandeo. Efectos de cargas excntricas sern considerados en el anlisis y diseo.

Estados Lmites de Eventos Extremos

La estructura deber ser dimensionada para resistir el colapso debido a eventos extremos, as como puede ser apropiada para el sitio y su uso.2.8 CIMENTACIONES

CIMENTACIONES SUPERFICIALESse aplicar al diseo de zapatas aisladas. Adems ser aplicable en zapatas combinadas y plateas de cimentacin, en donde sea posible. Las zapatas asentadas sobre rellenos requerirn especial consideracin en el diseo, debindose especificar las medidas para lograr una adecuada compactacin del relleno de cimentacin.

CIMENTACIONES CON PEDESTALES

Para cimentaciones y pedestales construidos directamente contra el suelo, el espesor efectivo a usar en el clculo de los esfuerzos ser el espesor promedio menos 7.5 cm. No se requiere un diseo por flexin, salvo que la proyeccin de la cimentacin desde una cara externa a la cara del elemento cimentado sea mayor que el espesor de la cimentacin.

CIMENTACIONES CON ZAPATAS

Se considerar a las zapatas bajo la accin de fuerzas actuantes en direccin vertical hacia abajo debidas a las cargas impuestas, equilibradas por una distribucin de presiones hacia arriba, ejercidas por los materiales de cimentacin y distribuidas sobre el rea de la zapata considerando la excentricidad de la resultante de las fuerzas actuantes.CIMENTACIONES PROFUNDASCIMENTACIONES CON PILOTES

Pilotes Hincados

El pilotaje ser considerado en caso que las zapatas cimentadas sobre roca, suelo granular o cohesivo rgido o granular sean costosas.

Pilotes Llenados In-SituLos pilotes de concreto llenados in-situ pueden ser de seccin uniforme, pueden tener dimetro variable, disminuyendo a partir de una profundidad dada, o puede ser de base acampanada si son llenados en hoyos perforados o en pozos.

Pilotes Inyectados de Pequeo Dimetro

Los pilotes tendrn un dimetro no mayor de 0.20 m, de forma aproximadamente circular, en posicin vertical o inclinada.

El concreto usado ser de tal calidad que el consumo de cemento en la mezcla debe ser no menor que 350 kg por metro cbico del material inyectado.2.9 SUPERESTRUCTURAS

SUPERESTRUCTURAS DE CONCRETOEl presente captulo tiene por finalidad presentar una descripcin general del proceso de diseo de superestructuras de concreto basado en mtodos simplificados y haciendo referencia a los artculos detallados del Presente Manual de Diseo.DISEO DE SUPERESTRUCTURAS TIPO LOSA Y VIGAS

Desarrollo de la Seccin GeneralAncho de la Calzada

Determinacin de luces Seleccionar tipo de puente

Desarrollo de Secciones TpicasVigas Prefabricadas P/S

Ala superior: Espesor no ser menor de 50 mm.

Ala Inferior: Espesor no ser menor de 125 mm.

Almas: Espesor no ser menor de:

Concreto armado: 125 mm

Concreto pre-esforzado: 165 mm

Refuerzo: Refuerzo de la losa del tablero en vigas T y vigas cajn vaciado in situ

pueden ser determinadas por los mtodos tradicionales o por mtodos empricos de diseo.

Refuerzo de la losa inferior de vigas cajn colocados in situ

Un refuerzo uniformemente distribuido de 0.4% del rea del ala ser colocado en la losa inferior paralela al tramo de viga ya sea en una o dos capas

Mnimo:la cantidad de refuerzo de pre-esforzado y refuerzo que no es de pre-esforzado ser adecuada para desarrollar una resistencia a flexin factorada, Mr, en al menos 1.2 veces la resistencia a la rotura determinada en base a una distribucin de esfuerzos elsticos y el mdulo de ruptura, fr, del concreto.Ancho efectivo de las Alas

En ausencia de un anlisis ms refinado, a menos que se especifique de otra manera, el ancho de la losa de concreto ser tomado como un ancho efectivo debido a la accin compuesta que se origina.

Diseo de Tableros Convencionales de Concreto ArmadoLosas del Tablero Peralte Mnimo:El peralte mnimo de un tablero excluyendo ranuras o desgastes no deber ser menor que 175 mm.

Diseo Emprico:Las provisiones de este diseo, trata exclusivamente sobre el proceso de diseo emprico para losas de tableros de concreto apoyados en componentes longitudinales y no ser aplicado a cualquier otro artculo en esta seccin.

Aplicacin:El diseo emprico de tableros de concreto reforzado puede ser usado si las condiciones de diseo son satisfechas.

Longitud Efectiva:La longitud efectiva de la losa ser tomada como:

Para losas monolticas con muros y vigas:

Para losas apoyadas sobre vigas de concreto o acero.

Condiciones de Diseo:El diseo emprico puede ser usado solamente si las siguientes condiciones son satisfechas:

Las componentes de apoyo son hechas de acero y/o concreto.

El tablero es totalmente colocado in-situ y curado con agua

La relacin de la longitud efectiva al peralte de diseo no excede a 18 y no es menos que 6.

La profundidad del alma de la losa no es menor que 100 mm.

La longitud efectiva como est especificado antes no excede 4100 mm.

El peralte mnimo de la losa no ser menor que 175 mm.

DISEO DE PUENTES TIPO LOSA

Generalmente el mtodo de diseo de puentes losa es muy similar al de puentes de vigas con algunas excepciones que se hacen notar a continuacin.

Comprobacin del peralte mnimo recomendado.

En ausencia de otros criterios el diseador podr recurrir al control del peralte, teniendo en cuenta las relaciones de la tabla 2.9.1.4.1-1, donde: s es la Luz de la losa y L es la Luz del puente, ambos en mm

Determinacin del ancho de franja para la carga viva.

Este artculo debe ser aplicado para el tipo de secciones transversales que son mostrados esquemticamente en la tabla 2.9.1.4.1-1. Para el propsito de este artculo, las losas celulares fabricadas in-situ deben ser considerados como puentes losa.

Diseo de vigas de borde.

A menos que se especifique de otra forma, en las lneas de discontinuidad el borde del tablero debe ser reforzado o ser apoyado por una viga u otro componente.

Superestructuras de losas slidas hechas in-situ.

Los tableros reforzados longitudinalmente construidos in-situ deben ser reforzados convencionalmente o pretensados y deben ser usados como puentes tipo Losa o como parte superior de alcantarillas.

Para refuerzo longitudinal de concreto reforzado:

Para construcciones longitudinales pretensados:

Losas huecas.

Comprobacin si se trata de losas huecas o construccin celular Las superestructuras de losas huecas construidas in-situ, deben ser post-tensadas longitudinalmente y transversalmente.

2.10 DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

MOVIMIENTO DE TIERRAS

ExcavacionesLas excavaciones se refieren, al movimiento de todo material y de cualquier naturaleza (material suelto, roca suelta y roca fija), que debe ser removido para proceder a la construccin de las cimentaciones y elevaciones de las subestructuras.Rellenos

Se refiere al movimiento de tierras ejecutado para completar todos los espacios excavados y no ocupados por las cimentaciones y elevaciones de las sub - estructuras.

Los rellenos debern construirse hasta las lneas, rasantes y secciones transversales que se muestran en los planos o como ordene el Supervisor

Enrocados de Proteccin

El material que conforma los enrocados ser roca de buena calidad, sanas, compactas y resistentes; de preferencia bloques angulares, pero se puede aceptar bloques subangulares o redondeados.

Eliminacin De Material ExcedenteConsiste en el carguo y la eliminacin del material procedente de las excavaciones que resulte excedente y del material inservible

Material de prstamo para relleno

Todo material usado en relleno deber ser de calidad aceptable (cantera) a juicio del Supervisor y no contendr material orgnico ni elementos inestables o de fcil alteracin.

FALSO-PUENTEEl falso - puente ser diseado para proporcionar la rigidez y resistencia suficientes para soportar con seguridad todas las cargas impuestas y producir en la estructura final la geometra y las formas indicadas en los planos, sin que se produzcan asentamientos. Los planos del falso - puente sern diseados y firmados por un Ingeniero Civil colegiado.El falso - puente podr ser construido de madera, acero o cualquier otro material resistente que proporcione la rigidez y resistencia requeridas

El retiro del falso - puente no podr efectuarse antes de veintin das despus de llenado el concreto, a menos que se estipule otro lapso en los planos o se usen aditivos acelerantes.ENCOFRADOSLos encofrados sern diseados y construidos por el Contratista de modo tal que resistan sin deformarse el empuje del concreto al momento de su colocacin y otras cargas que pudieran producirse durante la construccin.DESENCOFRADO

Los encofrados no sern desmontados hasta que el concreto se haya endurecido lo suficiente. Los encofrados sern desmontados slo con la aprobacin de la Supervisin y, en general, se debern contemplar los siguientes lapsos entre el vaciado de concreto y el desencofrado:

- Vigas y losas 14 das

- Columnas y muros 48 horas

- Concreto masivo 45 horasOBRAS DE CONCRETOEl concreto consistir en una mezcla de cemento, agregados finos y gruesos, agua, y cuando sea autorizado, aditivos. La mezcla deber ser diseada por el Contratista a fin de obtener un concreto de las caractersticas especificadas y de acuerdo a las condiciones necesarias de cada elemento de la estructura

Juntas de Construccin

Las juntas debern ser perpendiculares a las lneas principales de fatiga y en general estarn localizadas en los puntos donde el esfuerzo cortante sea mnimo.Curado y Proteccin

El curado se iniciara tan pronto se haya iniciado el endurecimiento del concreto y siempre que no sirva de lavado de la lechada de cemento.

ARMADURA DE REFUERZO:El acero estar formado por barras corrugadas de dimetros establecidos en el proyecto, debiendo estar conforme a lo establecido para barras de acero usualmente en la prctica y en las especificaciones tcnicas generales.

ESTRUCTURAS METLICAS

El alcance de los trabajos comprender todos los trabajos necesarios para el diseo de detalle, manufactura, ensamble en fbrica, pintura, ensayos, despacho, instalacin, supervisin, pruebas de aceptacin, puesta en operacin y garanta de las estructuras de acero.

PRE-ESFORZADO

Los trabajos de colocacin y tesado del acero de preesfuerzo para el concreto pretensado, ya sea para elementos prefabricados o hechos en obra, se harn de acuerdo a los detalles de los planos.

ACABADOSLas superficies de concreto sern convenientemente lijadas con herramientas adecuadas; no se aplicar tarrajeo a ninguna superficie

2.11 CARGAS SISMICAS PARA EL ANALISISPUENTES SIMPLEMENTE APOYADOS

No se requiere anlisis ssmico para puentes simplemente apoyados.

PUENTES DE VARIOS TRAMOS

METODO ELSTICO DE CARGA UNIFORME

El mtodo de la carga uniforme estar basado en el modo fundamental de vibracin en la direccin longitudinal o la direccin transversal

MTODO ESPECTRAL UNIMODAL

El mtodo espectral estar basado en los modos fundamentales de vibracin en la direccin transversal o longitudinal. Las formas de modo pueden ser encontrados aplicando una carga horizontal a la estructura y calculando la forma deformada correspondiente

MTODO ESPECTRAL MULTIMODAL

El mtodo de anlisis espectral multimodal ser usado en aquellos puentes en los cuales ocurre acoplamiento en ms de una de las 3 direcciones de coordenadas en cada modo de vibracin. Como mnimo, anlisis dinmico lineal usando un modelo tridimensional ser usado para representar la estructura.

MTODO TIEMPO HISTORIA

Los registros de aceleracin de entrada debern ser correctamente elegidos. Cuando no se dispongan de series histricas del sitio, cinco series histricas de sitios compatibles podrn usarse

2.12 DISPOSISIONES PARA EL ANALISIS SISMICO

Requisitos de las columnas

Para una columna de seccin variable la dimensin mxima en el plano ser la seccin mnima de la columna. Para soportes con una relacin menor que 2.5,Un pilar puede ser diseado como un pilar en su direccin ms fuerte y como columna en su direccin ms dbil.

Refuerzo longitudinal

El rea del refuerzo longitudinal no ser menor que 0.01, ms que 0.06 veces el rea bruta de la seccin transversal Ag

Resistencia a la flexin

Los efectos de fuerza ssmica elstica sobre cada uno de los ejes principales de una componente, resultado del anlisis en dos direcciones perpendiculares sern combinados para formar dos casos de carga como sigue:

- 100% del valor absoluto de los efectos de fuerzas en una de las direcciones perpendiculares combinadas con el 30% del valor absoluto de los efectos de las fuerzas en la segunda direccin perpendicular

Refuerzo transversal y de corte en columnas.

El espaciamiento del refuerzo transversal en la longitud del traslape no exceder ya sea los 100 mm o un cuarto de la dimensin mnima del elemento.

Requerimientos para Pilares tipo muro.

El porcentaje de refuerzo mnimo, tanto horizontal ph, y vertical pv, en cualquier pilar no ser menor que 0.0025. El porcentaje del refuerzo vertical no ser menor que el porcentaje del refuerzo horizontal.

Espaciamiento del Refuerzo transversal de confinamiento

El refuerzo transversal para confinamiento deber ser:

Provisto en la parte superior e inferior de la columna en una longitud no menor que la mayor dimensin de la seccin transversal de la columna, un sexto de la altura libre de la columna 450 mm

Provista dentro de los pilares en una longitud que se extiende en 3 veces la mxima dimensin de la seccin transversal por debajo del punto de fijacin de momento a una distancia no menor que la mxima dimensin de la seccin transversal o 450 mm, por encima de la lnea de tierra, y

Espaciadas no ms de un cuarto de la dimensin mnima del elemento, 6 veces el dimetro del refuerzo longitudinal 150 mm centro a centro.

Traslapes.

Traslapes en el refuerzo longitudinal sern usados solamente en la mitad central de la altura de la columna, y la longitud del traslape no ser menor que 400 mm 60 veces el dimetro de la barra.

Refuerzo transversal por confinamiento en articulaciones plsticas.

Los ncleos de las columnas y pilares sern confinados por refuerzos transversales en las regiones esperadas de articulaciones plsticas.