proyecto ii puentes

5/27/2018 Proyecto II Puentes

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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN SUPERIOR

UNIVERSIDAD JOS MARA VARGAS.

FACULTAD DE INGENIERA.

PROYECTO II

Profesor.

Ing. Vladimir Gonzlez

Alumnos.

Moiss J Rojas

Ezra CariasEduard Ochoa

Cindy Morocoima

Caracas, Febrero 2014


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El puente a estudiar se encuentra en la avenida sucre de Catia, entrela estacin gato negro y agua salud, su funcin es permitir el paso de la

autopista caracas la guaira y conecte directamente con la autopista

francisco fajardo.

Para llevar a cabo el estudio de este puente fue necesario conocer

sus caractersticas principales, desde su capacidad de las cargas vivas y

muertas que pueden soportar para ello conoceremos de ante mano las

bases del proyecto que lo conforma, como los componentes, los cuales se

clasifican en dos, que son: Los sistemas de superestructura y los sistemas


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de infraestructura, donde cada una de ellos, est integrado por los

siguientes elementos:

El sistemas de superestructura en el siguiente puente expuesto est

conformado por todos esos elementos que estarn sobre los apoyos del

puente como lo son, la iluminacin y sealamiento, las defensas, los

sistemas de drenajes, la carpeta de rodamiento, la losa de la calzada y los

miembros principales y secundarios que son los encargados de trasmitir

las cargas longitudinal y transversalmente hacia los sistemas de

infraestructura; mientras que los Sistemas de infraestructura, son aquellos

que estn conformados por los elementos que van a soportar el puente; el

expuesto presenta lo siguiente, los estribos o apoyos extremos del puente,

los aparatos de apoyo, las aletas o muros laterales y las losas de acceso.

Este puente construido aproximadamente 50 se le analizo los datos

especficospara llevar a cabo el diseo del puente, los cuales llevaron a

tomar los criterios necesarios para construirlo, tomando en cuenta el

trfico y las normativas reglamentarias. Lo que describe algunos datos

funcionales que corresponden al futuro funcionamiento de la estructura

como lo son:


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Los tipos de obstculos, que pueden ser el curso de agua, pasovial a

dos niveles, entre otros.

Planta de ubicacin, donde abarca, la geometra del eje vial,representacin del rio inferior, edificaciones existentes, entre otros.

Perfil Longitudinal, del terreno, como las progresivas, la cota delterreno, la cota rasante, cotas de ros, entre otros.

Perfil Transversal, que indica, mero y ancho de trochas, numero yancho de aceras, ancho de defensas, entre otros.

Tambin tenemos los datos neutrales, los cuales indican la naturaleza fsica

del sitio como lo son:

Informacin Hidrulica, que indica niveles de agua, tirante de aire,niveles de socavacin, acarreos,presin hidrosttica, entre otros.

Informacin Geotcnica, conteniendo reconocimiento visual delterreno, profundidad del nivel fretico, parmetros de resistencia y

asentamiento, permeabilidad, fallas, inestabilidad, entre otros.

Informacin Climtica, donde se refiere al viento y su velocidad,temperaturas y variaciones y oxidacin en el caso por proximidad

del mar.


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Informacin sismolgica, donde tenemos coeficiente de aceleracin,categora de comportamiento ssmico, efecto de condiciones del

sitio, entre otras.

Para su construccin seguro tomaron en cuenta las etapas para la

elaboracin del proyecto, las cuales se pueden describir como tecno-

administrativas ya que establecen con exactitud la clasificacin tcnica del

proyecto y su mejor escogencia desde el punto de vista econmico, las

cuales son:

Inspeccin Ocular, ubicacin, eleccin de tipo e informe preliminar ,

donde el ingeniero y los otros colaboradores especialistas, ven el sitio lo

analizan y toman sus primeras decisiones como lo son el tipo de puente a

anteproyectar.

Anteproyectos, eleccin de dimensiones, clculos estructurales,

donde despus de contar con un estudio preliminar, de ah se tomaran las

decisiones para el tipo de fundaciones, la luz mnima, tambin es posible

seleccionar los tipos de estructura a anteproyectarse as como los costos.

Proyecto definitivo, planos de detalle, especificaciones tcnicas,

mtodos de construccin y cmputos mtricos, donde luego de los

estudios mencionados anteriormente y luego de haber llegado a las


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selecciones finales en cuanto a costos y estructura se procede a la

elaboracin de los clculos definitivos correspondiente a los planos y los

cmputos mtricos para determinar los costos.

Luego hablamos de los materiales constructivos que se uso:

El concreto

El cual se diseopara que tengo una resistencia a la compresin lo cual

lograremos con la relacin de la mezcla agua/cemento, en general la

deformacin mxima a la compresin utilizable es de 0,003cm/cm, esta

resistencia puede variar de 210 a 750 kg/cm2 segn el diseo.

El acero

El acero a escoger, es utilizado y seleccionado de acuerdo a las

especificaciones y las normas del Manual de Estructuras de Acero SIDOR,

el cual tiene detalladamente todas las especificaciones y normas para la

construccin de puentes. Los mtodos de diseo, son aquellos que provee

la AASHTO, los cuales son aceptables para puentes, los cuales son:

Diseos por Cargas de Servicio (Mtodo Elstico) y Diseos por factores

de carga (Mtodo de Ruptura), hasta aos recientes en Venezuela se

utilizaba el mtodo elstico y en 1974 se ha venido utilizando

progresivamente el mtodo de la ruptura.


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Tenemos el diseo por cargas de servicio, donde se estudia el

basamento terico aplicando la recta en la relacin de esfuerzos-

deformaciones a flexin, asumiendo algunos parmetros como por

ejemplo, que las deformaciones varan con la distancia del eje neutro,

tambin hablamos de los esfuerzos en el concreto los cuales no deben

exceder los valores existentes cuando este, est trabajando a flexin, corte

y punzonado.

El acero de refuerzo, los diseos por cargasde servicio en este no deben

exceder los siguientes valores:

Acero A-36: Fy= 2.530 Kg/cm2 Acero A- 588: Fy= 3.520 Kg/cm2

El diseo por factores de carga, el criterio bsico para diseo por

factores de carga o rotura, implica incrementar las cargas de diseo por

los factores , que es el factor de carga, , que es el coeficiente y que es

la resistencia del material disminuida por un factor de reduccin

especifico.

Las consideraciones de Diseo geomtrico, estas son cuando el

puente est ubicado sobre un rio o depresin geogrfica no presenta

muchas restricciones, ni limitaciones en la parte geomtrica del diseo del


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puente, pero en el caso de paso a dos niveles, intercepciones, el diseo

geomtrico determinara el diseo del puente as como tambin la

longitud de las luces, aqu se debe considerar lo elementos de diseo en

las condiciones del sitio, adems de preocuparse por el movimiento del

trnsito, visibilidad de las estructuras, curvas horizontales y verticales,

hombrillos, anchos de vas, etc.

Hablando un poco de los anchos de las vas de un puente, los usuarios

no debe tener la sensacin de restriccin, por lo cual es importante que el

ancho de la va del puente sea el mismo que el de la va de acceso al

mismo.

Cargas y Sobrecargas

En los puentes tenemos cargas muertas y cargas vivas que actan

sobre la estructura las cuales explicaremos a continuacin:

Pesos Muertos

Se consideran como pesos muertos o cargas permanentes de un

puente al peso propio de la estructura ms cualquier otra carga

sobrepuesta a la estructura que pueda considerarse como fijas o

permanentes durante toda la vida til del puente y las cuales deben ser


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incluidas en cualquier anlisis, tambin se considera peso muerto en el

caso de estructuras enterradas como alcantarillas y cajones el relleno de

tierra actuando sobre los mismos.

Cargas Vivas

Los puentes deben estar diseados en forma tal que sean capaces

de soportar las cargas de vehculos durante toda la vida de la estructura.

Para asegurar la seguridad de las estructuras debe de haber un control

mnimo de los pesos y las dimensiones de los vehculos que transitan

sobre ella, con un mantenimiento contino al puente.

Tipos de Cargas Vivas

Hay cuatro tipos de cargas vivas, tenemos:

Camin HS-20-44, que en un camin de 3 ejes con cargas de 3,634y 14.528 Kg.

Carga Alternativa, que consiste en dos ejes con carga de 75%, H-20de 10.896 Kg.

Sobrecarga Equivalente a la trocha, consiste en H-20 (2 ejes)antecedido por camiones H-15. A partir de la adopcin de los

camiones HS (3 ejes), que consiste en una carga uniformemente


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repartida de 942 Kg/ml y una carga concentrada que vara entre

8.172 kgs para momento y 11.804 kgs para corte.

Cargas P, que consiste en un vehculo que tiene un eje delantero de11.804 Kgs y hasta 6 ejes traseros tipo tndem de 21.792 Kgs.

La reduccin por intensidad de carga viva , donde los esfuerzos

mximos se producen en cualquier miembro cargando simultneamente

varias trochas y tambin tenemos la distribucin de cargas en vigas

principales y vigas transversales.

La distribucin de cargas y diseo de losas de concreto, donde se

presentan las luces simples donde el clculo ser la distancia de centro a

centro entre apoyos, en la distancia al borde de la carga de la rueda en el

diseo de las losas el eje de la rueda debe estar a 30 cm de la cara del

rodapi y en el diseo de aceras una carga de rueda debe ser colocada a

30cm de la cara de la defensa.

Para prever la distribucin lateral de las cargas vivas concentradas,

debe colocarse un refuerzo transversal el cual ser perpendicular al

refuerzo principal de la losa y la forma de aplicacin de las cargas vivas, el

ancho de trocha especificado por AASHTO es de 10 pies o sea de 3.05

mts y se supone que una trocha se mueve en un ancho de 12 pies o 3.65


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mts. Actualmente solo un camin HS por trocha es usado en el diseo, sin

embargo para luces mayores de 42 mts, comienza a gobernar la

sobrecarga equivalente a la trocha.

ESTRIBOS DEL PUENTE

Son los elementos que soportan la estructura del puente en los

extremos, a su vez contienen los terraplenes de acceso al mismo. La

ubicacin y el tipo de estribos a utilizar es una decisin fundamental yde

ella va a depender la concepcin de la estructura, se debe tener especial

cuidado con este elemento ya que puede conducir a errores que pueden

resultar muy costosos que pueden comprometer a la estabilidad del

puente.

Los estribos definen la luz de la estructura, es decir, la magnitud del

puente. Los estribos se constituyen en 4 partes, las cuales son: el asiento

del tablero, la pared de contencin de tierras, las aletas laterales y la

zapata o pilotes de fundacin.


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TIPOS DE ESTRIBOS

El tipo de estribos utilizados en este puente son los estribos de

gravedad, los cuales son elementos de apoyo extremo de puentes,

trabajan por gravedad por su peso propio. Se utiliz este tipo de estribo

ya que es uno de los ms comunes empleados en Venezuela desde

pocas antiguas ya que funcionan bien para puentes de bajaenvergadura

con poca luz.

Este estribo forma parte de los ciclpeostpicosel cual se construye

con concreto pobre mezclado con un gran porcentaje de grava gruesa o

cantos rodados.


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CONDICIONANTES

Para la escogencia del tipo de estribos a utilizar en este puente, se

tomaron en cuenta una serie de factores que pueden influir en el tipo de

estribos que deben ser realizados. Los factores que fueron considerados

son:

Ensayo de suelos Estudio Hidrulico Cargas y sobrecargas


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Entre ellas tenemos las reacciones de apoyo, el empuje de tierras,

fuerzas ssmicas, fuerza de viento, temperatura, fuerzas hidrulicas y

otras.

Especificaciones y normas Geometra y predimensionado Clculo ssmico segn la AASHTO

ESPECIFICACIONES Y NORMAS

Las especificaciones para puentes carreteros de la AASHTO, han sido

adoptadas por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones de

Venezuela, por ser adaptables a los vehculos y necesidades del pas. Sin

embargo en otros casos por requerimiento o cumplimiento de

especificaciones msprecisas se utilizan otras normas de otros pases.

GEOMETRA Y DIMENSIONADO

La geometra y el dimensionado son aspectos fundamentales a la

hora de la toma de decisin acerca del estribo que se debe utilizar. Estos

factores inciden en el ancho de asiento del tablero, la forma final del

estribo incluyendo antepecho, pared, zapata y otros.


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ANLISIS MONONOBE-OKABE

El anlisis ssmico de los puentes ha adquirido mayor fama y una

gran preocupacin a los ingenieros, esto se debe a los grandes terremotos

que han ocurrido en diferentes partes del mundo y sus desastrosas

consecuencias, y ms an al haberse comprobado que el diseo

convencional de los componentes de infraestructuras ya no es aceptable.


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Esto ha generado que se realicen anlisis ms exhaustivos donde se tomen

en cuenta las cargas ssmicas actuantes.

Este mtodo fue desarrollado por la AASHTO en 1920 y se usa

frecuentemente para el clculo de los efectos de las fuerzas ssmicas del

suelo actuando contra los estribos.

PILAS CENTRALES

Las pilas centrales constituyen los apoyos intermedios de un puente,

sobre estos reposan bsicamentetoda la estructura, por esto son de suma

importancia. El diseo de las pilas est basado en el tipo y forma de

construccin del tablero, el modo de ejecucin de las fundaciones y las

restricciones naturales o funcionales del proyecto. Las pilas tambin

influyen en el comportamiento mecnico del tablero del puente.

CONDICIONANTES

Para el clculo de las pilas de un puente se deben tener en cuenta

ciertos aspectos, estos son:

Geometra vial Cargas y sobrecargas Estudios de suelo e hidrulico Fuerzas de viento Temperatura


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Fuerzas ssmicasTIPOS DE PILAS

Entre los tipos de pilas se tiene:

Pilas ciclpeas o de gravedad: son de gran peso y elaboradas deconcreto simple, sin armadura o armadura superficial.

Pilas aporticadas: estnconstituidas por una viga de apoyo la cualsirve de asiento el tablero, a su vez estnconectadas rgidamentea

columnas circulares o rectangulares.

Pilas monocolumnas: tambin se conocen como tipo martillo, seconforman por una viga de apoyo monolticaa una sola columna,

pudiendo ser rectangular, circular o cuadrada, generalmente apoya

sobre una zapata la cual a su vez transmite sus cargas a un sistema

de pilotaje.

SUPERESTRUCTURA DEL PUENTE

Est conformado por la componente superior del puente, que aloja

la calzada y conecta los apoyos. En la mayora de los casos la

superestructura del puente constituye un reto a la hora del diseo del

mismo.

Los materiales ms usados para la construccin de la superestructura o

tableros que deben soportar la carga rodante son:

Concreto vaciado en sitio Concreto pretensado o postensado


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Acero estructural Madera (casos raros)

Los tipos de tableros mscomunes son.

Tablero de losa llena Tablero de vigas T monolticas Tableros de losa de calzada de concreto armado sobre vigas

prefabricadas pretensadas o postensadas

Tableros de losa de calzada de concreto armado sobre vigas deacero tipo palastro

Tableros de losa de concreto armado sobre vigas cajn de acero Tableros en viga cajn o celulares de concreto armado o

postensado.

Las superestructuras pueden ser de acuerdo a su concepcin estructural

de varios tipos principales:

Losas o vigas simplemente apoyadas: (isostticas) normalmente deseccinconstante

Losas o vigas continuas: (hiperestticas) generalmente son deseccin variable a fin de aprovechar la economa derivada de la

continuidad en los apoyos

Prticos de acero o concreto: estos integran la superestructura conla infraestructura en una sola unidad

Cerchas superiores o inferiores: siempre de acero y para luces queoscilen entre mediana y grande


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Arcos de acero o concreto: utilizados para salvar grandes luces,pueden ser circulares, parablicos, empotrados, etc

Colgantes o tipo arpa: para luces usualmente grandes, constituyenlos puentes ms avanzados tcnicamente construidos hasta el

presente.

LOSA DE CALZADA

Para escoger el diseo de la losa de la calzada es indispensable de

acuerdo al ancho de la va es coger de antemano el nmero de vigas que

van a conformar el tablero, a fin de poder establecer las separaciones

entre las vigas longitudinales las cuales nos darn la luz de clculo de la

losa de calzada.

SEPARADORES DE APOYO E INTERMEDIOS

Los apoyos extremos se colocan en vigas transversales llamadas

tambindiafragma, estos sirven para conectar las vigas longitudinales unas

con otras, as como con la losa de la calzada por lo cual se vacan

conjuntamente.

Su objetivo es transferir eficientemente las cargas laterales que

actan en la superestructura a la infraestructura. Tambin impiden el

movimiento o desplazamiento de los extremos de las vigas con respecto a

las otras.


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TABLEROS DE LOSA MACIZA

El comportamiento de una losa es semejante al de una membrana o

placa, es decir, estructuralmente transmiten en otras direcciones el efecto

de la carga. Una losa es isotrpicacuando la rigidez es igual en todas las

direcciones del plano de la losa, por su parte es ortotrpica cuando la

rigidez es diferente en dos direcciones ortogonales.

LOSAS ARMADAS LONGITUDINALMENTE

Son prcticaspara luces cortas no mayores de 15 metros, teniendo

la ventaja de ofrecer una altura de seccin mnima, lo cual es importante

en estructuras donde hayan restricciones de glibo.

TABLERO CON VIGAS T DE CONCRETO

Se utilizan por economa para luces entre 15 y 30 metros, estn

conformados por elementos verticales rectangulares llamados almas,

vaciados conjuntamente y simultneamente con una losa superior

continua a todo lo ancho del tablero llamado ala superior.

La losa superior debe tener un mnimo de 17 cm, el espesor del alma

deberavariar entre 30 y 60 cm, de acuerdo al nmero y separacinde

cabillas requeridas en el alma.


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TABLEROS CON VIGAS PREFABRICADAS

Pueden ser utilizadas en rangos de luces que oscilan entre 15 y 50

metros en diseo de puentes de mltiples tramos, lo cual hace que dicho

tablero sea particularmente apropiado para vaselevadas de gran longitud,

paso a dos niveles, sitios de puentes con dificultad de orden hidrulico.

APARATOS DE APOYO

Transmiten las cargas verticales de la superestructura a la

infraestructura. Deben ser capaces de transmitir cargas horizontales y

desplazarse ya sea en direccin transversal o longitudinal segn sea el

caso, y la vez ser capaces tambinde aceptar rotaciones provenientes de

las deflexiones.


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JUNTAS DE DILATACION

El tipo de junta a seleccionar depende del tipo y magnitud del

movimiento anticipado y debe ser capaz de absorber tantos movimientos

longitudinales y transversales como rotacionales, tambin debe actuar

como un sello que proteja los elementos de la infraestructura de

suciedades y excesos de agua.

SUPERFICIE DE RODAMIENTO

Se disea para resistir el desgaste del trfico y proveer una

superficie suave de rodaje. Sin una adecuada superficie de rodamiento lalosa de concreto se deteriorara ms rpidamente, pudiendo producirse

laminaciones y fisuras que a medida que se haya ahondando provocaran

el primer deterioro en el puente.


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ESTRUCTURAS TIPO PERGOLA

Se utilizan principalmente en pasos a dos niveles, obedeciendo a

exigencias geomtricasde trazado de las vasque se cruzan.

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