puente curvo configuraciones

8/13/2019 Puente Curvo Configuraciones

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PUENTE CURVO CONFIGURACIONES

Las vigas de puente curvado son usualmente hechas como una serie de segmentos rectos cortos o

acordes, para aproximar el arco terico Los formularios para las vigas se realizan en segmentos rectos

con un pequeo ngulo en las articulaciones de formulario. La excepcin es la viga monorral en la que

la superficie del hormign es la superficie de rodadura para las ruedas del vehculo tranva. Tal como lasvigas tranva que se hacen en una forma ajustable para que se puedan doblar y formar un arco suave.

El desplazamiento entre un arco y su cuerda mxima es igual a Lc 2/8R, donde Lc es la longitud de

cuerda y R es el radio de curvatura. Aunque se trata de una aproximacin, es muy buena debido a que

es una aproximacin, la longitud puede ser o bien la longitud del arco o la longitud de la cuerda, Lc, lo

que se conoce. La frmula muestra que el desplazamiento vara con el cuadrado de la longitud de la

cuerda. Para radios la prctica curva encontrada en puentes, una curva aproximada por los acordes de

20 pies aparecer a la vista como un continuo lento curva.

La forma ms sencilla para apoyar un camino curvado es usar vigas rectas debajo de una curva cubierta.

Si el desplazamiento entre la cuerda y el arco es demasiado grande, la apariencia va a ser pobre, y la viga

exterior en el exterior de la curva se requiere para apoyar demasiado adicional carga. Es deseable que el

desplazamiento cuerda de arco-a-se limitar a 1.5 pies, y que el borde superior de la viga debe estar a

menos de 0,5 m hasta el borde de la losa. Tabla 12.3.1-1 como muestra, los radios de curva mnimo que

satisface el criterio de 1,5 pies desplazamiento mximo. Este lmite a menudo se sobrepasa, pero cada

caso debe ser examinado por la aceptabilidad.

PUENTES curvas y sesgada

12.3.1 USO DE ACORDES/12.3.2.2 CONFIGURACIN SECCIN DE LA CAJA

Table 12.3.1-1

Radii that Pr ovide Offsets

Shown for Vari ous Straight

Beam Lengths

Las vigas rectas son, con mucho, la forma ms sencilla y rentable de utilizar prefabricado, viga

pretensada en un puente curvo, deben utilizarse siempre que sea apropiado. Esta solucin no es

discutida ms adelante en este captulo porque el anlisis es casi idntico a la de una recta puente. La

nica diferencia es en el clculo de las cargas sobre las vigas exteriores. La "palanca gobernar "[LRFD

Arte. C4.6.2.2.1] puede ser utilizado de la misma manera como para un puente recta, como siempre ycuando las variables del voladizo se contabilice. Adems, la longitud del tramo adicional en el exterior de

la curva debe, por supuesto, ser utilizado en el diseo de estas vigas.

Para situaciones en las que el desplazamiento supera los 1,5 metros, el nmero de acordes puede

necesitar ser aumentado. Un mtodo consiste en empalmar segmentos I-y el bulbo-tee-beam junto en

el campo usando mtodos descritos ms adelante en este captulo y en el captulo 11. Con dos acordes,


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la compensacin se reducir en un factor de 4, y con tres acordes, el desplazamiento se puede disminuir

por un factor de 9.

12.3.2

SECCION DE VIGA REPRESENTATIVA

12.3.2.1

CAJA VIGAS VERSUS I-BEAMS

Full-lapso de longitud, acodadas, vigas curvas se puede hacer en la planta, utilizando postensado. Los

esfuerzos de torsin y las consideraciones de manejo suelen causar una caja cerrada seccin que se

prefiere para larga duracin en vigas curvadas. Construccin por segmentos puede ser utilizado con

vigas convencionales. Dos o tres al hilo segmentos pueden ser apoyados en las costas temporales, y

post-tensadas en el campo despus de la construccin de diafragmas en las articulaciones de los

segmentos. Consulte los detalles en el Captulo 11, tambin.

12.3.2.2

CONFIGURACIN DE SECCIN CAJA

Las secciones de la caja a menudo requieren una nueva forma, segn sea necesario secciones de caja

estndar del tamao no existen en muchas localidades. La viga de cajn prefabricado necesita ser

cerrado en la parte superior, con el fin de tener suficiente resistencia a la torsin. Los lados de vigas de

caja pueden ser verticales o inclinados. Lados verticales son algo ms fciles para formar. Lados

inclinados se piensa generalmente para tener una mejor apariencia. El lapso mximo de cajones

menudo est limitado por el peso del envo. Campo de corte y empalme de segmentos ms cortos se

pueden usar para minimizar el peso de los segmentos individuales. en orden para minimizar el grosor

del alma y las bridas, se debe considerar a la uso de "externos" tendones post-tensados dentro de la

seccin de caja.

12.3.2.3

CONFIGURACIN DE ASES

El uso de post-tensado requiere telas ms gruesas que el 6-in. redes de AASHTO-PCI De bulbo camisetas

y otros vigas I estndar. Para acomodar los conductos de postensado y refuerzo, el espesor de la banda

mnimo debe ser de 7 a 8 pulgadas. Telas ms gruesas pueden menudo ser obtenido mediante ladifusin de las formas laterales de formas estndar por 1 o 2 pulgadas.

12.3.2.4

CONTINUIDAD

La continuidad es muy deseable en los puentes curvos. Adems de los beneficios que la continuidad

establece puentes rectos, hay dos beneficios adicionales para curvas puentes. Continuidad reduce en


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gran medida la torsin resultante de las cargas aplicadas, y reduce el exceso de carga sobre la viga

exterior en el exterior de la curva.

12.3.2.5

VIGAS TRANSVERSALES

Miembros transversales que abarcan entre haces dentro de un lapso de (diafragmas intermedios) son a

menudo se omite en los puentes rectos (ver seccin 3.7). Sin embargo, en puentes curvos, los miembros

transversales que se conocen como vigas en este captulo debido a su nico papel, estn obligados a

contrarrestar tanto los efectos de la torsin y las fuerzas laterales resultantes de curvatura. Los

travesaos tambin deben ser lo suficientemente profundos como para sujetar el reborde inferior.

12.3.2.6

SUPERELEVACIN

La prctica habitual es mantener la seccin transversal del haz vertical, y proporcionar un "anca" o "pad"de fundicin en el lugar cubierta de concreto para llenar el espacio entre la cubierta inclinada y el

reborde superior horizontal.

12.4

DISEO PRELIMINAR

12.4.1

APROXIMACIONES TILES GEOMTRICAS

A pesar de la inmensa potencia de clculo disponible, aproximaciones simples siguen siendo muy til

para el diseo preliminar. Son rpidos de usar, y le dan al diseador una "sensacin" de cmo un cambio

en un parmetro afecta a otros parmetros.

12.4.1.1

DESPLAZAMIENTO DE CUERDA DE ARCO

El desplazamiento entre arco y cuerda mxima se llama la ordenada media o la "Sagitta"(Sagitta en latn

significa "flecha") y representado por el smbolo, s. Como se ha sealado en la Seccin 12.3.1, la sagita

es aproximadamente igual a Lc 2/8R. La derivacin es simple y se muestra en Figura 12.4.1.1-1. Una vez

ms, ya que estos son aproximaciones, es poco importante si se utiliza la longitud de arco o longitud de

la cuerda.

F igure 12.4.1.1-1

Arc Of fset f rom Chord


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La frmula subestima ligeramente la distancia, s. La aproximacin es ligeramente mejor si la longitud es

tomada como la longitud del arco.

12.4.1.2

EXCESO DE INCLINACIN DE LONGITUD SOBRE PLAN DE LARGO

La longitud de la inclinacin de un rayo en un grado es mayor que la longitud plan de por una cantidad

H2/2L, donde H es la diferencia en la elevacin de los dos extremos de la viga. Este es un frmula bien

conocida, y es idntica a la frmula G2L / 2 dada en la Seccin 12.2.6.1 (g es igual a H / L). La derivacin

es similar a la para el desplazamiento cuerda de arco. la Se utiliza el teorema de Pitgoras, descuidando

una pequea cantidad de segundo orden.

12.4.1.3

EL EXCESO DE LA LONGITUD DEL ARCO SOBRE LONGITUD DE CUERDA

La longitud de un arco es ms largo que su cuerda por una cantidad 8s2/3Lc, donde s es la compensadocuerda de arco y Lc la longitud de la cuerda. El exceso de longitud tambin se puede expresar como Lc

3/24R2. Esta frmula se deriva mediante la aproximacin de la longitud de arco como una serie de corto

acordes, luego de tomar el lmite cuando la longitud de la cuerda se aproxima a cero.

12.4.1.4

RESULTADO DE LA TORCEDURA DE GRADO

La forma de una viga curvada en un grado es una hlice. Tiene la misma forma que la barandilla en una

"espiral" (ms correctamente, helicoidales) escalera. Dicha barandilla esta torcida. Si una seccin era

labrada en la barandilla y en plano, el giro sera evidente.

F igure 12.4.1.4-1

Twist Resul ting f rom

Grade Change

Elev. 0


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PUENTES CURVAS Y SESGADA

12.4.1.4 GIRO RESULTANTE DE ANLISIS GRADE/12.4.2.1 COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO

Para comprender mejor el giro en una viga curva causada por grado, considere un rayo curva de 90

grados (1.57 radianes) en el plan, hechas sin torsin, con extremos cuadrados como se ilustra en el Plain

View de la figura 12.4.1.4-1. El cojinete en el punto B es elevada ms alto que en el punto A en una

cantidad 1.57gR como se muestra en la elevacin BB. Por lo tanto, el haz se inclin en un ngulo de 1,57

g. En el punto B, los lados de la viga no sern plomada, sino que se inclinan por un ngulo de 1,57 g.

Adems, tenga en cuenta que en el punto C, el punto medio de la viga, la elevacin del haz no ser la

mitad de 1.57gR, como debe ser.

Elevacin B'-B ', Figura 12.4.1.4-1, muestra la elevacin de la viga fabricada a un hlice verdadera. Los

extremos y los lados de la viga ser de plomada en los apartados A y B, y la elevacin en C ser correcta.

El haz debe estar retorcido por un importe 1,57 g. Generalizando para ngulos distintos de 1,57

radianes, la cantidad de giro es YG, o (La / R) g donde La es la longitud del arco.

La aproximacin es la siguiente: El ngulo de giro es normalmente lo suficientemente pequeo como

para ser ignorado en fabricacin de la viga, a excepcin de las vigas monorriel. Si el giro se tiene en

cuenta en la fabricacin de la viga, debe tenerse en cuenta que cuando el haz se encuentra en el campo,

no ser posible para ambos extremos para ser perfectamente a plomo. Si el giro aparente es lo

suficientemente grande como para ser medible, el haz se debe establecer "dividir la diferencia" de la

verticalidad fuera de en los dos extremos. Esto tambin dar como resultado en el punto medio de la

viga estar en elevacin adecuada (sin incluir los efectos de la curvatura).

12.4.1.5

CENTRO DE GRAVEDAD DE UN ARCO

El centro de gravedad de un arco (y de una carga aplicada a lo largo del arco) est desplazado de la

acorde por 2s / 3, o Lc 2/12R. Ver Figura 12.4.1.5-1.

F igure 12.4.1.5-1

Center of Gravity of Ar c

12.4.1.6

SUPERFICIES CURVAS

El rea de una superficie curva con extremos radiales, tales como una cubierta del puente, es igual aBLA, donde B es la anchura y La es la longitud de arco a lo largo de la lnea central. ver Figura 12.4.1.6-1.

El centro de gravedad de una superficie curva se encuentra fuera del centro de gravedad de la arco

central, porque hay ms rea fuera de la lnea central que dentro. Este adicional excentricidad, E, es

igual a B2/12R. El desplazamiento desde la cuerda al centro del totalPor lo tanto, la gravedad de la


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superficie es (Lc 2 + B2) / 12R. Dnde extremos del puente no son radiales, se requiere un clculo ms

detallado para el rea y centro de la superficie.

12.4.2

APROXIMACIONES ESTRUCTURALES TILES

12.4.2.1

ANLISIS COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO...

Los momentos de flexin en una viga curvada debido a las cargas verticales pueden ser analizados por

teniendo en cuenta que la viga sea una viga recta de amplitud igual a la longitud de arco de la viga

curvada. Esta aproximacin es muy buena, y lo suficientemente precisa para preliminar diseo.

F igure 12.4.1.6-1

Properties of a Cur ved

Planar Surf ace

12.4.2.2TORSION

Aunque los momentos de flexin se pueden estimar mediante el anlisis de una viga recta de longitud

igual a la longitud del arco de la viga curva, lo mismo no puede decirse de torsin momentos. Momentos

de torsin son necesarios para el equilibrio de una viga curvada. Figura 12.4.1.5-1 muestra que, como se

indic en la Seccin 12.4.1.5, el centro de gravedad de un arco (y de las cargas aplicadas a lo largo de ese

arco) est desplazada desde una lnea a travs de los soportes de un sencilla haz palmo por una cantidad

igual a Lc 2/12R. El momento de peso, W, sobre los soportes es WLC 2/12R. Este es resistido por

momentos de torsin en cada extremo de la viga, aproximadamente igual a WLC 2/24R. Una vez ms,debido a que estos son aproximaciones, una valor conocido de La se puede utilizar en lugar de Lc.

12.4.2.3

MOMENTOS FINALES Y TORQUE

La presencia de momentos en los extremos de las vigas continuos reduce significativamente la torsin

momentos en el soporte. Como se muestra en la Figura 12.4.2.3-1, momentos en los extremos tienen un

componente que ayuda a resistir la excentricidad del peso, W, aplicada al arco

F igure 12.4.2.3-1

Negative End Moments

Counteract Torsion in

Continous Beams

Para una viga cargada uniformemente, termin fija, el momento final de WLa/12 reduce la momento de

torsin en el apoyo a los (aproximadamente) igual a cero. Para vigas continuas, la momento de torsin


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en el apoyo no ser cero, pero por lo general ser menos de la mitad de la duracin de momento de

torsin sencilla en el soporte. Esto se discute en ms detalle en la Seccin 12.5.2.

12.4.3

GRFICOS DISEO

Los grficos de diseo para, vigas de caja curvas continuas se dan en ABAM (1988). Estos grficos son

tiles para el dimensionamiento preliminar de cajones curvos.

12.5

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE CURVA-BEAM PUENTES

12.5.1

FLEXIN LONGITUDINAL

12.5.1.1

ANLISIS COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO

Como se seal anteriormente, los momentos de flexin de la flexin longitudinal son prcticamente la

mismas que las de un haz recto de la longitud desarrollada. Sin embargo, la distribucin de las cargas a

las vigas sern diferentes en un puente curvo.

12.5.1.2

CARGAS SOBRE LA VIGA EXTERIOR

Las cizallas y momentos en la viga exterior en el exterior de la curva son sustancialmente mayores que

para otras vigas en el puente. Esto es causado por los siguientes factores:

La longitud del arco en el exterior de la curva es ms largo que la longitud nominal en el lnea central

del puente. Esto aumenta los momentos de flexin en el exterior de la viga por(aproximadamente) el

cuadrado de la relacin de las longitudes de arco.

La proyeccin a mediados de arco puede ser aumentado en una cantidad igual a la cuerda de arco-to-

offset.

Otras vigas arrojarn algo de su momento de torsin al desplazar la carga hacia el siguiente haz haciael exterior. El haz externo es el lugar de descanso final para este desplazado la carga.


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12.5.2

TORSION

Es til examinar con ms detalle la forma en momentos de torsin se desarrollan en una curva haz. Se

ver que los momentos de torsin estn relacionados con el momento de flexin M ,dividido por el

radio de curvatura R.

12.5.2.1

TORSIN EN SIMPLE-SPAN VIGAS

El desarrollo de momentos de torsin en una viga curva se puede pensar en la siguiente manera.

Considere un segmento corto cerca del centro del vano del ms sencillo lapso curvada viga mostrada en

la figura 12.5.2.1-1.

F igure 12.5.2.1-1Torsion and Curvature

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