Retos en diseño y construcción de puentes Una mirada al futuro

JOSE LUIS SANCHEZ JIMENEZ

2

¿cuáles son los retos?

citius, altius, fortius

CUARTO PUENTE SOBRE

CANAL PANAMÁ – d.2018

3

CUARTO PUENTE sobre

CANAL PANAMÁ – d. 2018

vano central 510 m

PUENTE sobre TAJO

TALAVERA de la REINA – c.2011

vano único 318 m

PUENTE sobre embalse

ALCÁNTARA – c.2018

arco vano central 318 m

AMPLIACIÓN Puente

RANDE – c.2017

vano central 400 m

VIADUCTO sobre

ría ULLA – c.2017

vanos centrales 240 m

TERCER PUENTE sobre

CANAL PANAMÁ– c.2019?

vano central 540 m

4firmitas, utilitas, venustas

¿cuáles son los retos?

5

los puentes tienen que ser…

firmitas

utilitas

venustas

seguros

durables

garantía servicio

bellos

Estado Límite Último

Estado Límite Servicio

mismos retos ayer y hoy

6

venustas

proporciones

simetría

norma ritual

práctica

naturaleza del lugar

economía

EURITMIA

ORNAMENTO

DISTRIBUCIÓN

forma vs. función

…cada edificio como una

escultura…

Frank Gehry

La belleza de la construcción se

funda sobre la VERDAD…sin

adiciones ni ornamentaciones

externas

Eduardo Torroja

7

PASARELA ARGANZUELA sobre

MANZANARES – Parque MADRID RÍO

Arq. D. PERRAULT - c.2011

8

el reto

puentes proporcionados

puentes ajustados al uso y al usuario

puentes ajustados al presupuesto

PUENTES BELLOS

9

utilitas

obtener resultados

con medios limitados

10

en el pasado…

carretera pasa por el puente

el puente se construye donde se puede construir

la prioridad la marca lo que es posible

carretera interoceánica

Ollachea, Puno

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en el presente…

el puente está al servicio de la carretera

amplia gama de medios constructivos disponibles

condicionantes ambientales, afecciones al tráfico, plazos

la SEGURIDAD

prioridad fijada por la COMODIDAD del usuario

la CIRCULACIÓN

Puente Juan Ramos, c.2001

vano único 70 m, lanzado

12

estado límite de servicio

análisis matemático y modelos numéricos

control de deformaciones

control de vibraciones

control de fisuración

apariencia

confort del usuario

seguridad en el uso

durabilidad

Vehículo 60t a 30km/h

Flecha máxima -0.201 m en 5.11 s

-0,205

-0,2

-0,195

-0,19

-0,185

-0,18

-0,175

-0,17

-0,165

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Tiempo (s)

Fle

ch

a (

m)

Vehículo 60t a 30 km/h

Máxima aceleración vertical 0.160 m/s2 en 15.26s

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Tiempo (s)

Acele

ració

n v

ert

ical

(m/s

2)

13

el reto

puentes orientados al usuario

puentes confortables y seguros

PUENTES ÚTILES

14

firmitas

modelos matemáticos numéricos con reproducción fiable del comportamiento

formato de seguridad para probabilidad de fallo menor a 10-5

garantía de servicio frente a cargas ordinarias

eventos extraordinarios

fuertes vientos

sismo

socavación

huaicos

inundaciones

15

aerodinámica

16

riesgo sísmico

viaductos Línea Amarilla

vano máx. 110 m, c.2017

17

estrategias frente a riesgo sísmico

gestión del riesgo

diseño por capacidad

control de desplazamientos

estructuras ligeras

subestructura flexible

aislamiento sísmico

alto amortiguamiento

sismo de construcción

sismo frecuente

sismo de diseño

T =10 años

T = 200 años

T = 1000 años

control de ductilidad

daños reparables

estabilidad ante eventos extraordinarios

robustez

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

18

riesgo socavación

viaductos Línea Amarilla

vano máx. 70 m, c.2017

19

durabilidad

durabilidad como criterio rector del diseño VIDA ÚTIL

puentes inspeccionables y accesibles al mantenimiento

apoyos y juntas sustituibles

drenaje y limpieza adecuados

fatiga

protección contra a corrosión

GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO

GESTIÓN DEL FINAL DE LA VIDA ÚTIL

20

durabilidad

21

Pamban bridge

levadizo 22 m

Tamil Nadu, India

vano 70 m, d.2019

22

el reto

puentes seguros

gestión de riesgos extraordinarios

puentes durables

PUENTES SEGUROS

23

nuevos tiempos

nuevos retos

Build resilient infrastructure,promote inclusive and sustaina-ble industrialisation and fosterinnovationTargets include affordable and equita-

ble access to quality infrastructure; em-

ployment generating industrialisation;

access to financial services and markets;

innovation and technology transfer, and

increasing access to ICT

Make cities and human settle-ments inclusive, safe, resilientand sustainableTargets include ensuring access to

housing, basic services and public

transport for all; participatory planning

of human settlements; safeguarding

cultural and natural heritage; and

strengthening resilience to disasters.

Ensure sustainable consumptionand production patternsTargets include achieving sustainable

management and efficient use of natu-

ral resources; improving waste manage-

ment; promoting sustainable public

procurement; ensuring access to infor-

mation; and building capacity for sus-

tainable development.

Take urgent action to combatclimate change and its impactsTargets include strengthening resilience

and adaptation to climate change and

natural disasters, including in marginali-

sed communities; implementation of

the Green Climate fund.

24

innovación tecnológica

pasado…

el ingeniero

reglas aceptadas

información restringida

innovación muy lenta

presente…

trabajo equipos integrados

colaboración y creatividad

amplio acceso a la información

innovación muy rápida

25

gestión de la información

26

bim

27

innovación para durar

en el futuro…

nuevos materiales

acero inoxidable

nuevas generaciones de pinturas de protección

fibra de carbono

nuevos sistemas de mantenimiento

sistemas de gestión de puentes

puentes inteligentes. instrumentación. big data

nuevos sistemas constructivos

industrialización y prefabricación

impresión 3D

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el reto

ingeniería abierta a la innovación

cultura cooperativa

gestión integrada de la información

PUENTES CULTURA BIM

29

ciudades sostenibles

respeto a patrimonio cultural

liberar espacio urbano

aliviar congestión tráfico

reducir contaminación

mínima afección vida de la ciudad

túnel bajo Puente Trujillo s.XVII

apeo activo 2x3000 ton, c.2016

30

viaductos Línea Amarilla

vano máx. 55 m, c.2017

túnel Línea Amarilla

bajo el cauce del Rímac, c.2016

31

viaductos Línea Amarilla

vano máx. 110 m, c.2017

32

PASARELA ARGANZUELA sobre

MANZANARES – Parque MADRID RÍO

Túneles TBM M30 - c.2011

33

el reto

respeto al patrimonio cultural

integración en la vida urbana

PUENTES URBANOS

34

economía circular

recicla, reusa, repara

gestión del mantenimiento

gestión del ciclo de vida de los puentes

puentes inspeccionables y accesibles al mantenimiento

reutilización de materiales de demoliciones

investigación nuevos materiales de menor consumo energético

reacondicionamiento puentes existentes

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Amplíación VIADUCTO DE RANDE

primer gran atirantado ampliado en el mundo

sin afección al tráfico, vano central 400 m, c.2017

36

el reto

economía circular

recicla, reusa, repara

reacondicionamiento de puentes

PUENTES SOSTENIBLES

37

resumen. 6 retos

123

456

puentes

bellos

puentes

útiles

puentes

seguros

puentes

BIM

puentes

urbanos

puentes

sostenibles

38

muchas gracias

jose luis sanchez jimenezdirector estructuras TYPSA