sección 3 - cargas y factores de carga

140
 SECCIÓN 3 TABLA DE CONTENIDO CARGAS Y FACTORES DE CARGA 3.1   ALCANCE ............................................................................................................................................. . 3-1 3.2   DEFINICIONES ..................................................................................................................................... 3-1 3.3   NOMENCLATURA ................................................................................................................................. 3-4 3.3.1   General ........................................................................................................................................... 3-4 3.3.2   Cargas y denominación de cargas .................................................................................................. 3-9 3.4   FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONE S ................................................................................... 3-10 3.4.1   Factores d e Carga y Combinaciones de carga ............................................................................. 3-10 3.4.2   Factores para cargas de construcción .......................................................................................... 3-15 3.4.2.1   Evaluación en el estado límite de resistencia ........................................................................ 3-15 3.4.2.2   Evaluación de deflexión en el estado límite de s ervicio ......................................................... 3-16 3.4.3   Factores d e carga para fuerzas de tensionamiento y p ostensionamiento ..................................... 3-16 3.4.3.1   Fuerzas de tensionamiento .................................................................................................... 3-16 3.4.3.2   Fuerzas para las zonas de anclaje del postensionamiento ..................................................... 3-16 3.4.4   Factores de carga para tableros anisótropos ................................................................................ 3-16 3.5   CARGAS PERMANENTES .................................................................................................................. 3-17 3.5.1   Cargas Muertas:  DC, DW, EV  ................................................................................................. ........ 3-17 3.5.2   Cargas de suelo: EH, ES y DD .................................................................................................. ..... 3-17 3.6   CARGAS VIVAS .................................................................................................................................. 3-17 3.6.1   Cargas gravitacionales LL y PL ..................................................................................................... 3-17 3.6.1.1   Carga viva vehicular ............................................................................................................... 3-17 3.6.1.1.1  Número de carriles de diseño ......................................................................................... 3-17  3.6.1.1.2  Presencia múltiple de carga viva ..................................................................................... 3-18 3.6.1.2   Carga viva vehicular de diseño .............................................................................................. 3-19 3.6.1.2.1  General ........................................................................................................................... 3-19 3.6.1.2.2  Camión de diseño ............................................................................................................ 3-22 3.6.1.2.3  Tándem de diseño ........................................................................................................... 3-22 3.6.1.2.4  Carga de carril de diseño ................................................................................................. 3-23 3.6.1.2.5  Área de contacto de la llanta............................................................................................ 3-23 3.6.1.2.6  Distribución de cargas de rueda a través de rellenos de tierra ........... ............................. 3-23 3.6.1.2.6a   General ................................................................................................................. ..... 3-23 3.6.1.2.6b   Tráfico paralelo al tramo de la alcantarilla ................................................................. 3-24 3.6.1.2.6c  Tráfico perpendicular al tramo de la alcantarilla ......................................................... 3-26 3.6.1.3   Aplicación de la carga viva vehicular de diseño ...................................................................... 3-26 3.6.1.3.1  General ........................................................................................................................... 3-26 3.6.1.3.2  Carga viva para la evaluación opcional de la deflexión ................................................... 3-27 3.6.1.3.3  Carga de diseño para tableros, sistemas de tableros, y para la losa superior de alcantarillas en cajón. ............................................................................................................................................. .......... 3-27 3.6.1.3.4  Carga de los voladizos del tablero .................................................................................. 3-28 3.6.1.4   Carga de fatiga....... ................................................................................................................. 3-28 3.6.1.4.1  Magnitud y configuración ................................................................................................ 3-28 3.6.1.4.2  Frecuencia ...................................................................................................................... 3-29 3.6.1.4.3  Distribución de carga para fatiga ..................................................................................... 3-30 3.6.1.4.3a   Métodos refinados ..................................................................................................... 3-30 3.6.1.4.3b   Métodos aproximados ................................................................................................ 3-30 3.6.1.5  Cargas de sistemas de rieles .................................................................................................. 3-30 3.6.1.6   Cargas peatonales............................................................................................................. ..... 3-30 3.6.1.7   Cargas sobre rieles ................................................................................................................. 3-31 3.6.2   Amplificación por carga dinámica: IM  ........................................................................................... 3-31 3.6.2.1   General ............................................................................................................................... ... 3-31 3.6.2.2   Componentes enterrados ....................................................................................................... 3-32 3.6.2.3   Componentes de madera ....................................................................................................... 3-32 3.6.3   Fuerzas Centrifugas: CE  ............................................................................................................... 3-32 3.6.4   Fuerzas de frenado:  BR ................................................................................................................. 3-33

Upload: ferchovel64

Post on 04-Nov-2015

74 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Capitulo 3 CCP-14

TRANSCRIPT

  • SECCIN 3

    TABLA DE CONTENIDO

    CARGAS Y FACTORES DE CARGA

    3.1 ALCANCE .............................................................................................................................................. 3-1 3.2 DEFINICIONES ..................................................................................................................................... 3-1 3.3 NOMENCLATURA ................................................................................................................................. 3-4 3.3.1 General ........................................................................................................................................... 3-4 3.3.2 Cargas y denominacin de cargas .................................................................................................. 3-9 3.4 FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES ................................................................................... 3-10 3.4.1 Factores de Carga y Combinaciones de carga ............................................................................. 3-10 3.4.2 Factores para cargas de construccin .......................................................................................... 3-15 3.4.2.1 Evaluacin en el estado lmite de resistencia ........................................................................ 3-15 3.4.2.2 Evaluacin de deflexin en el estado lmite de servicio ......................................................... 3-16 3.4.3 Factores de carga para fuerzas de tensionamiento y postensionamiento ..................................... 3-16 3.4.3.1 Fuerzas de tensionamiento .................................................................................................... 3-16 3.4.3.2 Fuerzas para las zonas de anclaje del postensionamiento ..................................................... 3-16 3.4.4 Factores de carga para tableros anistropos ................................................................................ 3-16 3.5 CARGAS PERMANENTES .................................................................................................................. 3-17 3.5.1 Cargas Muertas: DC, DW, EV ......................................................................................................... 3-17 3.5.2 Cargas de suelo: EH, ES y DD ....................................................................................................... 3-17 3.6 CARGAS VIVAS .................................................................................................................................. 3-17 3.6.1 Cargas gravitacionales LL y PL ..................................................................................................... 3-17 3.6.1.1 Carga viva vehicular ............................................................................................................... 3-17 3.6.1.1.1 Nmero de carriles de diseo ......................................................................................... 3-17 3.6.1.1.2 Presencia mltiple de carga viva ..................................................................................... 3-18 3.6.1.2 Carga viva vehicular de diseo .............................................................................................. 3-19 3.6.1.2.1 General ........................................................................................................................... 3-19 3.6.1.2.2 Camin de diseo ............................................................................................................ 3-22 3.6.1.2.3 Tndem de diseo ........................................................................................................... 3-22 3.6.1.2.4 Carga de carril de diseo ................................................................................................. 3-23 3.6.1.2.5 rea de contacto de la llanta ............................................................................................ 3-23 3.6.1.2.6 Distribucin de cargas de rueda a travs de rellenos de tierra ........................................ 3-23 3.6.1.2.6a General ...................................................................................................................... 3-23 3.6.1.2.6b Trfico paralelo al tramo de la alcantarilla ................................................................. 3-24 3.6.1.2.6c Trfico perpendicular al tramo de la alcantarilla ......................................................... 3-26 3.6.1.3 Aplicacin de la carga viva vehicular de diseo ...................................................................... 3-26 3.6.1.3.1 General ........................................................................................................................... 3-26 3.6.1.3.2 Carga viva para la evaluacin opcional de la deflexin ................................................... 3-27 3.6.1.3.3 Carga de diseo para tableros, sistemas de tableros, y para la losa superior de alcantarillas en cajn. ....................................................................................................................................................... 3-27 3.6.1.3.4 Carga de los voladizos del tablero .................................................................................. 3-28 3.6.1.4 Carga de fatiga........................................................................................................................ 3-28 3.6.1.4.1 Magnitud y configuracin ................................................................................................ 3-28 3.6.1.4.2 Frecuencia ...................................................................................................................... 3-29 3.6.1.4.3 Distribucin de carga para fatiga ..................................................................................... 3-30 3.6.1.4.3a Mtodos refinados ..................................................................................................... 3-30 3.6.1.4.3b Mtodos aproximados ................................................................................................ 3-30 3.6.1.5 Cargas de sistemas de rieles .................................................................................................. 3-30 3.6.1.6 Cargas peatonales .................................................................................................................. 3-30 3.6.1.7 Cargas sobre rieles ................................................................................................................. 3-31 3.6.2 Amplificacin por carga dinmica: IM ........................................................................................... 3-31 3.6.2.1 General .................................................................................................................................. 3-31 3.6.2.2 Componentes enterrados ....................................................................................................... 3-32 3.6.2.3 Componentes de madera ....................................................................................................... 3-32 3.6.3 Fuerzas Centrifugas: CE ............................................................................................................... 3-32 3.6.4 Fuerzas de frenado: BR ................................................................................................................. 3-33

  • 3.6.5 Fuerzas de colisin vehicular: CT ................................................................................................. 3-35 3.6.5.1 Proteccin de estructuras ...................................................................................................... 3-35 3.6.5.2 Colisin de vehculos con barreras ........................................................................................ 3-37 3.7 CARGAS DE AGUA: WA ...................................................................................................................... 3-37 3.7.1 Presin esttica ............................................................................................................................. 3-37 3.7.2 Flotacin ....................................................................................................................................... 3-37 3.7.3 Presin de la corriente .................................................................................................................. 3-37 3.7.3.1 Longitudinal ............................................................................................................................ 3-37 3.7.3.2 Lateral .................................................................................................................................... 3-38 3.7.4 Carga de ola ................................................................................................................................. 3-39 3.7.5 Cambio en las cimentaciones debido al estado lmite de socavacin ........................................... 3-39 3.8 CARGA DE VIENTO: WL y WS ............................................................................................................. 3-39 3.8.1 Presin horizontal de viento ......................................................................................................... 3-39 3.8.1.1 General .................................................................................................................................. 3-39 3.8.1.2 Presin de viento sobre estructuras: WS ................................................................................. 3-41 3.8.1.2.1 General ............................................................................................................................ 3-41 3.8.1.2.2 Cargas provenientes de superestructuras ....................................................................... 3-41 3.8.1.2.3 Fuerzas aplicadas directamente a la subestructura ......................................................... 3-42 3.8.1.3 Presin de viento sobre vehiculos: WL .................................................................................... 3-42 3.8.2 Presin de viento vertical ............................................................................................................... 3-43 3.8.3 Inestabilidad Aeroelstica ............................................................................................................. 3-43 3.8.3.1 General .................................................................................................................................. 3-43 3.8.3.2 Fenmenos Aeroelsticos ...................................................................................................... 3-43 3.8.3.3 Control de respuestas dinmicas ............................................................................................ 3-44 3.8.3.4 Ensayos en tnel de viento ..................................................................................................... 3-44 3.9 CARGAS DE HIELO ............................................................................................................................. 3-44 3.10 EFECTOS SSMICOS: EQ ................................................................................................................ 3-44 3.10.1 Generalidades ............................................................................................................................. 3-44 3.10.2 Amenaza ssmica ......................................................................................................................... 3-45 3.10.2.1 Procedimiento general ......................................................................................................... 3-46 3.10.2.2 Procedimiento particular de sitio .......................................................................................... 3-50 3.10.3 Efectos de sitio ............................................................................................................................ 3-51 3.10.3.1 Definicin de los tipos de perfil de suelo .............................................................................. 3-51 3.10.3.2 Factores de sitio ................................................................................................................... 3-54 3.10.4 Caracterizacin de la amenaza ssmica ....................................................................................... 3-55 3.10.4.1 Espectro de diseo ............................................................................................................... 3-55 3.10.4.2 Coeficiente elstico de respuesta ssmica ............................................................................ 3-56 3.10.5 Clasificacin operacional ............................................................................................................. 3-57 3.10.6 Zonas de desempeo ssmico ..................................................................................................... 3-57 3.10.7 Factores de modificacin de respuesta ........................................................................................ 3-58 3.10.7.1 General ................................................................................................................................. 3-58 3.10.7.2 Aplicacin .............................................................................................................................. 3-58 3.10.8 Combinacin de los efectos de las fuerzas ssmicas ................................................................... 3-59 3.10.9 Clculo de las fuerzas de diseo ................................................................................................. 3-59 3.10.9.1 Generalidades ....................................................................................................................... 3-59 3.10.9.2 Zona Ssmica 1 ..................................................................................................................... 3-59 3.10.9.3 Zona Ssmica 2 ..................................................................................................................... 3-60 3.10.9.4 Zona Ssmica 3 y 4 ............................................................................................................... 3-61 3.10.9.4.1 Generalidades ................................................................................................................ 3-61 3.10.9.4.2 Fuerzas de diseo modificadas...................................................................................... 3-61 3.10.9.4.3 Fuerzas inelsticas en la articulacin plstica ................................................................ 3-61 3.10.9.4.3a Generalidades .......................................................................................................... 3-61 3.10.9.4.3b Columnas y pilas solas............................................................................................. 3-62 3.10.9.4.3c Prticos con dos o ms columnas ............................................................................ 3-62 3.10.9.4.3d Fuerzas de diseo de columnas y prticos .............................................................. 3-63 3.10.9.4.3e Fuerzas de diseo de pilares ................................................................................... 3-64 3.10.9.4.3f Fuerzas de diseo de la cimentacin ........................................................................ 3-64 3.10.9.5 Elementos restrictivos longitudinales .................................................................................... 3-64 3.10.9.6 Dispositivos de sujecin ........................................................................................................ 3-65 3.10.10 Requisitos para puentes temporales y construccin por etapas ................................................ 3-65

  • 3.11 PRESIN DEL SUELO: EH, ES, LS y DD ........................................................................................... 3-66 3.11.1 General ....................................................................................................................................... 3-66 3.11.2 Compactacin ............................................................................................................................. 3-67 3.11.3 Presencia de agua ....................................................................................................................... 3-67 3.11.4 Efecto de los sismos ................................................................................................................... 3-67 3.11.5 Presin del suelo: EH ................................................................................................................. 3-67 3.11.5.1 Presin lateral del suelo ...................................................................................................... 3-67

    3.11.5.2 Coeficiente de presin lateral del suelo en reposo, ok ..................................................... 3-68

    3.11.5.3 Coeficiente de presin lateral activa del suelo, ak ............................................................... 3-69

    3.11.5.4 Coeficiente de presin lateral pasiva del suelo, pk ............................................................. 3-71

    3.11.5.5 Mtodo del fluido equivalente para estimar presiones laterales de suelo de Rankine ........ 3-73 3.11.5.6 Presiones laterales de suelo para muros en voladizo que no son de gravedad ................. 3-74 3.11.5.7 Presin aparente de suelo (AEP) para muros anclados ..................................................... 3-78 3.11.5.7.1 Suelos no cohesivos .................................................................................................... 3-79 3.11.5.7.2 Suelos cohesivos ......................................................................................................... 3-80 3.11.5.7.2a Suelos rgidos a duros ........................................................................................... 3-80 3.11.5.7.2b Suelos blandos a medianamente rgido ................................................................. 3-80 3.11.5.8 Presin laterales de suelo para muros de tierra estabilizada mecnicamente .................... 3-81 3.11.5.8.1 General ........................................................................................................................ 3-81 3.11.5.8.2 Estabilidad interna ......................................................................................................... 3-83 3.11.5.9 Presiones laterales de suelo para muros modulares prefabricados ..................................... 3-83 3.11.5.10 Presiones laterales de suelo para barreras de sonido apoyadas en elementos embebidos verticales discretos y continuos .................................................................................................................... 3-85 3.11.6 Cargas de sobrecarga: ES y LS ................................................................................................... 3-88 3.11.6.1 Sobrecargas uniformes (ES) ................................................................................................... 3-88 3.11.6.2 Cargas puntuales, lineales, y en franjas (ES):Muros con movimiento restringido .................. 3-89 3.11.6.3 Franjas de carga (ES):Muros flexibles ................................................................................... 3-92 3.11.6.4 Sobrecarga por carga viva (LS) ............................................................................................. 3-94 3.11.6.5 Reduccin de la sobrecarga ................................................................................................. 3-95 3.11.7 Reduccin debida a la presin del suelo ...................................................................................... 3-95 3.11.8 Friccin negativa .......................................................................................................................... 3-95 3.12 FUERZAS DEBIDAS A DEFORMACIONES SUPERIMPUESTAS: TU, TG, SH, CR, SE, PS ............. 3-98 3.12.1 General ..................................................................................................................................... 3-98 3.12.2 Temperatura uniforme ................................................................................................................. 3-98 3.12.2.1 Intervalo de temperaturas para el procedimiento A .............................................................. 3-98 3.12.2.2 Intervalo de temperaturas para el procedimiento B .............................................................. 3-98 3.12.2.3 Movimientos trmicos de diseo .......................................................................................... 3-99 3.12.3 Gradiente de temperatura ........................................................................................................... 3-99 3.12.4 Retraccin diferencial................................................................................................................ 3-100 3.12.5 Flujo plstico ............................................................................................................................. 3-100 3.12.6 Asentamiento ............................................................................................................................ 3-100 3.12.7 Fuerzas secundarias del Postensado, PS ................................................................................ 3-100 3.13 FUERZAS DE FRICCIN: FR ........................................................................................................ 3-101 3.14 DISPOSICIONES PARA VARIOS TIPO DE ESTRUCTURA ............................................................ 3-101 3.14.1 General ..................................................................................................................................... 3-101 3.14.2 Responsabilidad del propietario ................................................................................................. 3-103 3.14.3 Clasificaciones operacionales .................................................................................................... 3-103 3.14.4 Embarcacin de diseo.............................................................................................................. 3-103 3.14.5 Frecuencia anual de colapso ..................................................................................................... 3-104 3.14.5.1 Distribucin de frecuencia de embarcaciones ..................................................................... 3-105 3.14.5.2 Probabilidad de prdida de control...................................................................................... 3-106 3.14.5.2.1 General ........................................................................................................................ 3-106 3.14.5.2.2 Mtodo estadstico ....................................................................................................... 3-106 3.14.5.2.3 Mtodo aproximado ..................................................................................................... 3-106 3.14.5.3 Probabilidad geomtrica ..................................................................................................... 3-108 3.14.5.4 Probabilidad de colapso ...................................................................................................... 3-109 3.14.5.5 Factor de proteccin ........................................................................................................... 3-110 3.14.6 Velocidad de colisin de diseo ................................................................................................. 3-113 3.14.7 Energa de colisin de embarcaciones ...................................................................................... 3-113 3.14.8 Fuerzas de colisin de barcos contra pilares ............................................................................. 3-114 3.14.9 Longitud de dao de la proa del barco ....................................................................................... 3-115

  • 3.14.10 Fuerza de impacto del barco sobre la superestructura ............................................................ 3-116 3.14.10.1 Colisin con la proa ........................................................................................................... 3-116 3.14.10.2 Colisin con la caseta de cubierta ..................................................................................... 3-116 3.14.10.3 Colisin con el Mstil ........................................................................................................ 3-117 3.14.11 Fuerza de impacto de carga sobre el pilar ............................................................................... 3-117 3.14.12 Fuerza de impacto del barco sobre la superestructura ............................................................ 3-118 3.14.13 Dao en el estado lmite extremo ............................................................................................ 3-119 3.14.14 Diseo de la superestructura ................................................................................................... 3-120 3.14.15 Proteccin de subestructuras ................................................................................................... 3-120 3.14.16 Consideraciones de seguridad ................................................................................................. 3-121 3.15 CARGA DE EXPLOSIN: BL ........................................................................................................... 3-121 3.15.1 Introduccin .............................................................................................................................. 3-121 3.16 REFERENCIAS ............................................................................................................................... 3-122 APNDICE A3 DIAGRAMAS DE FLUJO DE DISEO SSMICO ........................................................... 3-128

    APNDICE B3 SOBRERRESISTENCIA .................................................................................................. 3-130

    APNDICE C3 AMENAZA SSMICA ...................................................................................................... 3-133

  • SECCIN 3 3-1

    CARGAS Y FACTORES DE CARGA

    3.1 ALCANCE Esta seccin especfica los requisitos mnimos para cargas y fuerzas, los lmites de su aplicacin, los factores de carga, y las combinaciones de carga usadas para el diseo de puentes nuevos. Las disposiciones de cargas pueden tambin aplicarse a la evaluacin estructural de puentes existentes. Cuando se proporcionan mltiples niveles de desempeo, la seleccin del nivel de desempeo para diseo es responsabilidad del Propietario. Se especifica un factor de carga mnimo para las solicitaciones que puedan desarrollarse durante la construccin. En el Artculo 5.14.2 se especifican requisitos adicionales para puentes de concreto construidos por segmentos.

    C3.l

    Esta seccin incluye, adicionalmente a las cargas

    tradicionales, las fuerzas debidas a colisiones, sismos, y

    asentamientos y distorsiones de la estructura.

    Las colisiones de vehculos y embarcaciones, los sismos, la

    inestabilidad aeroelstica desarrollan solicitaciones que

    dependen de la respuesta estructural. Por lo tanto, tales

    solicitaciones no pueden determinarse sin anlisis y/o

    ensayos.

    Con la excepcin de puentes de concreto construidos por

    segmentos, las cargas de construccin no se proporcionan,

    pero el Diseador debera obtener informacin pertinente de

    los potenciales contratistas.

    3.2 DEFINICIONES

    Amortiguador Dispositivo que transfiere y reduce las fuerzas entre elementos de la superestructura o entre elementos de la superestructura y elementos de la subestructura, o ambos, y que permite movimientos trmicos. El dispositivo proporciona amortiguamiento disipando la energa proveniente de fuerzas ssmicas, cargas de frenado u otras cargas y fuerzas dinmicas. Ancho de calzada Espacio libre entre barreras y/o bordillos. ngulo de friccin del muro ngulo cuya arcotangente representa la friccin aparente entre el muro y la masa del suelo. Barrera estructuralmente continua Barrera, o cualquiera de sus partes, que se interrumpe solamente en las juntas del tablero. Berma Terrapln usado para reorientar o reducir la velocidad de vehculos o embarcaciones que chocan contra el mismo y para estabilizar rellenos, taludes, o suelos blandos y cortes en ladera. Bolardo Objeto protector que puede tener su propio sistema parachoques y que es usualmente circular en planta y estructuralmente independiente del puente. Carga El efecto de una aceleracin, incluyendo la gravedad, deformaciones impuestas o cambios volumtricos. Carga nominal Nivel de carga de diseo arbitrariamente seleccionado. Cargas permanentes Las cargas y las fuerzas que son, o se supone que son, constantes luego de la finalizacin de la construccin o que varan durante un intervalo de tiempo muy largo. Cargas transitorias Las cargas y las fuerzas que pueden variar sobre en cortos intervalos de tiempo comparados con la vida til de la estructura. Carril El rea del tablero que recibe un vehculo o una carga lineal uniforme. Carril de diseo Carril hipottico l de trfico colocado transversalmente sobre la calzada. Cua de suelo activa Cua de tierra que tiende a moverse si no se retiene por medio de una estructura o componente. Defensa Equipo de proteccin adherido al componente estructural a proteger o que se use para delimitar canales o reorientar embarcaciones errantes.

  • SECCIN 3 3-2

    Distorsin Cambio en la geometra estructural. Entidad contratante Es la entidad contratante del diseo y construccin del puente, o a quien revierta el puente cuando hace parte de un sistema de concesin. Estabilidad total global La estabilidad de todo el muro de contencin o estructura del estribo y que se determina evaluando superficies potenciales de deslizamiento localizadas completamente por fuera de la estructura. Expuesto Condicin en la cual una porcin de la subestructura del puente o de la superestructura es susceptible de contacto fsico con cualquier porcin de la proa, superestructura o mstil de una embarcacin. Extremo Un mximo o un mnimo. Fluido equivalente Una substancia hipottica cuya densidad es tal que ejercera la misma presin que el suelo que reemplaza para propsitos de clculo. Fuerza centrfuga Fuerza lateral que resulta de un cambio en la direccin de un vehculo en movimiento. Global Perteneciente a toda la superestructura o al puente como un todo. Incremento por carga dinmica Incremento en el efecto de la fuerza esttica aplicada para tener en cuenta la interaccin dinmica entre el puente y los vehculos en movimiento. ndice de confiabilidad Evaluacin cuantitativa de la seguridad expresada como la relacin de la diferencia entre la resistencia media y la fuerza media sobre la desviacin estndar combinada de la resistencia y la fuerza. Intervalo de movimiento trmico de diseo Movimiento de la estructura resultante de la diferencia entre las temperaturas mxima y mnima de diseo como de definen en el Artculo 3.12. Licuacin La prdida de resistencia a cortante en suelo saturado debido a presin hidrosttica excesiva. En suelos no cohesivos saturados, esa prdida de resistencia puede ser causada por cargas aplicadas instantneamente o cclicamente, particularmente en arenas sueltas, finas a medias, que estn gradadas uniformemente. Lnea de ruedas Grupo transversal o longitudinal de ruedas. Local Perteneciente a un componente o subconjunto de componentes. Modo de vibracin La forma de deformacin dinmica asociada con una frecuencia de vibracin. Nudo Velocidad equivalente a 1.852 km/h. Presin aparente del suelo Distribucin de presin lateral para muros anclados construidos de arriba hacia abajo. Presin de suelo activa Presin lateral que resulta de la retencin de tierra por medio de una estructura o componente que tiende a alejarse de la masa de suelo. Presin pasiva del suelo Presin lateral que resulta de la resistencia del suelo al movimiento lateral de una estructura o componente hacia la masa de suelo. Profundidad de diseo del agua Profundidad promedio del agua. Regla de la palanca (Lever Rule)

    1 La suma esttica de momentos alrededor de un punto para calcular la

    reaccin en otro punto. Realcin de sobreconsolidacin Relacin entre la presin mxima de preconsolidacin y la presin de sobrecarga. Retenedores elementos restrictivos El sistema de cables o barras de alta resistencia que transfieren fuerza entre elementos de la superestructura y/o elementos de la superestructura y la subestructura bajo cargas ssmicas u otras cargas dinmicas luego de que la distensin inicial (Restrainers) - se ha absorbido, pero permitiendo movimientos

    1 Del anlisis de diagramas de fase para calcular los porcentajes de fases en dos lquidos.

  • SECCIN 3 3-3

    trmicos. Rueda Llanta simple o doble en el extremo de un eje. Sobrecarga Carga usada para modelar el peso del relleno u otras cargas aplicadas a la parte superior del material retenido. Subestructura Partes estructurales del puente que soportan el vano horizontal. Suelo normalmente consolidado El suelo para el cual la sobrecarga efectiva actual es igual a la mxima presin que se ha presentado. Suelo sobreconsolidado El suelo que ha estado bajo una mayor sobrecarga que la que existe actualmente. Superestructura Partes estructurales del puente que proporcionan constituyen el vano horizontal. Superficie de influencia Funcin continua o discreta sobre el tablero del puente con cuyo valor en un punto, multiplicado por una carga que acta perpendicularmente al tablero en ese punto, se obtiene la solicitacin buscada. Tndem Dos ejes estrechamente espaciados, por lo general conectados al mismo bastidor, por medio del cual se mejora la estabilizacin de la carga entre los ejes. Temperatura de ajuste La temperatura promedio de una estructura, usada para determinar las dimensiones de la estructura cuando se le aade o se le ajusta un componente. Tonelada 1000 kg. Unidad de ejes Eje slo o en tndem. Unidad de transmisin de impacto - STU Dispositivo que proporciona un vnculo rgido temporal entre elementos de la superestructura y/o elementos de la superestructura y de la subestructura bajo cargas ssmicas, de frenado, u otras cargas dinmicas, pero que permite movimientos trmicos. Vehculo bajo permiso Cualquier vehculo cuyo derecho a transitar est restringido administrativamente debido a su peso o a su tamao. Vas acuticas de calado profundo Va Acutica navegable usada por barcos mercantes con calados de 4-18 m Va acutica navegable La va acutica que la Guardia Costeraautoridad fluvial ha determinado como apropiado apropiada para comercio interestatal o extranjero, tal y como se describe en 33CFR205-25el transporte fluvial de acuerdo con las normas vigentes. Vas acuticas de bajo calado La va acutica navegable usada principalmente por barcazas con calados menores que 2.5-3 m. Vibracin aeroelstica Respuesta peridica elstica de una estructura ante el viento.

  • SECCIN 3 3-4

    3.3 NOMENCLATURA 3.3.1 General A = profundidad del gradiente de temperatura (mm) (C3.9.2.3) (3.12.3) AEP = presin aparente del suelo para muros anclados (MPa) (3.4.1) AF = frecuencia anual de colapso de elementos de puentes (nmero/ao) (C3.14.4) a = longitud de desaceleracin uniforme de frenado (mm); distancia truncada (mm); longitud promedio de dao de

    proa (mm) (C3.6.4) (C3.9.5) (C3.14.9)

    Ba = longitud de dao de proa de una tolva de barcaza estndar (mm) (3.14.11)

    sa = longitud de dao de la embarcacin (mm) (3.14.9)

    SA = coeficiente de aceleracin pico del suelo modificado por factores de sitios para de periodo corto (3.10.4.2) B = pendiente hipottica del relleno (grados) (3.11.5.8.1)

    B = anchura equivalente de la cimentacin (mm) (3.11.6.3)

    eB = anchura de la excavacin (mm) (3.11.5.7.2b)

    MB = anchura de barcazas, barcazas de remolque, y barcos mercantes (mm) (C3.14.5.1)

    pB = anchura de la pila del puente (mm) (3.14.5.3) BR = fuerza vehicular de frenado; tasa base de desvo de las embarcaciones (3.3.2) (3.14.5.2.3)

    b = coeficiente de fuerza de frenado; anchura de un elemento discreto de muro (mm) (C3.6.4) (3.11.5.6)

    fb = anchura de carga aplicada o de cimentacin (mm) (3.11.6.3) C = coeficiente para calcular fuerzas centrfugas; constante para condiciones del terreno con relacin a la

    aproximacin del viento (3.6.3) (C3.8.1.1)

    aC = coeficiente para fuerza debida al aplastamiento del hielo (3.9.2.2)

    DC = coeficiente de arrastre (sN/m4) (3.7.3.1)

    HC = coeficiente de masa hidrodinmica (3.14.7)

    LC = coeficiente de arrastre lateral (C3.7.3.1)

    nC = coeficiente de inclinacin para calcular bF

    ; (3.9.2.2)

    smC = coeficiente de respuesta ssmica elstica para el modo de vibracin m (3.10.4.2) c = Cohesin del suelo (MPa) (3.11.5.4)

    fc = distancia desde la parte posterior de un muro hasta el frente de una carga aplicada o de un cimiento (mm) (3.11.6.3)

    D = profundidad de empotramiento para un muro de contencin en voladizo que no es de gravedad con elementos discretos verticales (mm) (3.11.5.6)

    BD = profundidad de proa (mm) (C3.14.5.1)

    ED = profundidad mnima de recubrimiento de suelo (mm) (3.6.2.2)

    oD = profundidad calculada de empotramiento , para proporcionar equilibrio a muros en voladizo con elementos verticales continuos, que no son de gravedad, por el mtodo simplificado (mm) (3.11.5.6)

    DWT = tamao de la embarcacin basado en el peso muerto (Mg) (C3.14.1)

    lD = Ancho efectivo para la carga aplicada a cualquier profundidad (m) (3.11.6.3)

    d = profundidad potencial de la superficie de falla debajo de la base de las excavaciones (mm); distancia horizontal desde la parte posterior de un muro al eje de una carga aplicada (mm) (3.11.5.7.2b) (3.11.6.3)

    cd = es la suma de los espesores de los k estratos de suelos cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil (3.10.3.1)

    id = espesor del estrato i , localizado dentro de los 30 m superiores del perfil

    sd = es la suma total de los espesores de los m estratos de suelos no cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil (3.10.3.1)

    E = Mdulo de Young (MPa) (C3.9.5)

    BE = energa de deformacin (J) (C3.14.11)

    e = excentricidad de la carga en la cimentacin (mm) (3.11.6.3) F = fuerza longitudinal sobre una pila debido a tmpanos de hielo (N); fuerza requerida para romper una capa de

  • SECCIN 3 3-5

    hielo (N/m); fuerza en la base de un muro en voladizo no gravitacional requerida para proporcionar equilibrio (N/m) (3.9.2.2) (C3.9.5) (3.11.5.6)

    aF = factor de sitio para intervalos de periodos cortos en el espectro de respuesta de aceleraciones (3.10.3.2)

    bF = fuerza horizontal debida a la falla del flujo de hielo debida a flexin (N) (3.9.2.2)

    cF = fuerza horizontal debida a aplastamiento de hielo (N) (3.9.2.2)

    pgaF = factor de sitio para periodo nulo en el espectro de respuesta de aceleraciones (3.10.3.2)

    BHFS = factor de seguridad contra levantamiento de la base (C3.11.5.6)

    1F = fuerza lateral debida a la presin del suelo (N/mm) (3.11.6.3)

    2F = fuerza lateral debida a la sobrecarga por trfico (N/mm) (3.11.6.3)

    f = constante aplicada para calcular el coeficiente C usado para calcular fuerzas centrfugas, tomado como 4/3

    para combinaciones de carga diferentes de fatiga y 1.0 para fatiga (3.6.3)

    cf = resistencia a compresin especificada del concreto para uso en el diseo (MPa) (3.5.1) g

    = aceleracin de la gravedad (m/s) (3.6.3) H = resistencia ltima de un elemento del puente (N); altura final del muro de contencin (mm); profundidad total

    de excavacin (mm); resistencia de un componente del puente ante fuerza horizontal (N) (C3.11.l) (3.11.5.7.1) (3.14.5.4)

    LH = profundidad del cuerpo de una barcaza en su proa (mm) (3.14.14.1)

    PH = resistencia ltima de una pila del puente (N) (3.14.5.4)

    SH = resistencia ltima de la superestructura del puente (N) (3.14.5.4)

    lH = distancia desde la superficie del terreno hasta el anclaje ms alto del suelo (mm) (3.11.5.7.1)

    1nH = distancia desde la base de la excavacin hasta el anclaje ms bajo del suelo (mm) (3.11.5.7.1)

    h = altura hipottica del diagrama de presiones del suelo (mm) (3.11.5.7)

    eqh = altura equivalente de suelo para carga vehicular (mm) (3.11.6.4) IM = Incremento por carga dinmica (C3.6.1.2.5) IP = ndice de plasticidad (Norma ASTM D4318) KE = energa de impacto de diseo para colisin de embarcaciones (J) (3.14.7)

    k = coeficiente de presin lateral del suelo; nmero de capas de suelo cohesivo en los 30 m superiores (3.11.6.2) (3.1 0.3.1)

    ak = coeficiente de presin lateral activa (3.11.5.1)

    ok = coeficiente de presin lateral en reposo (3.11.5.1)

    pk = coeficiente de presin lateral pasiva (3.11.5.1)

    sk = coeficiente de presin del suelo debida a sobrecarga (3.11.6.1) L = permetro de la pila (mm); longitud de los elementos de refuerzo del suelo en un muro mecnicamente

    estabilizado MSE (mm); longitud de la cimentacin (mm); longitud de expansin (mm) (3.9.5) (3.11.5.8) (3.11.6.3) (3.12.2.3)

    = longitud caracterstica (mm); espaciamiento centro-a-centro de los elementos verticales del muro (mm) (C3.9.5) (3.11.5.6)

    LOA = longitud total del barco o de la barcaza de remolque incluyendo el remolcador (mm) (3.14.5) m = factor de presencia mltiple; nmero de capas de suelo no cohesivo en los 30 m superiores (3.6.1.1.2)

    (3.10.3.1) N = nmero de viajes en una direccin de embarcaciones bajo el puente (nmero/ao) (3.14.5)

    N = nmero de golpes del ensayo de penetracin estndar (SPT) (golpes/pie) (ASTM D1586) para los primeros 30 m del perfil de suelo (3.10.3.1)

    chN = nmero de golpes promedio del ensayo de penetracin estndar (SPT) (golpes/m) (ASTM D1586) para capas

    de suelo cohesivo en los 30 m superiores del perfil de suelo y us

    para capas de suelo cohesivo 20PI

    en

    los 30 m superiores (Mtodo us

    ) (3.10.3.1)

    us = nmero de golpes para capas de suelo no cohesivo (sin exceder 300 golpes/m en la expresin de arriba) (3.10.3.1)

    iN = nmero de golpes del ensayo de penetracin estndar de una capa (sin exceder 300 golpes/m en la

  • SECCIN 3 3-6

    expresin de arriba). Tener en cuenta que cuando se use el Mtodo B, los valores N son para capas de suelos no cohesivos, suelo cohesivo y roca dentro de los 30 m superiores. Cuando se encuentre rechazo para

    una capa de roca, iN

    debera tomarse como 300 golpes/m (3.10.3.1)

    sN = nmero de estabilidad (3.11.5.6) OCR = relacin de sobreconsolidacin (3.11.5.2) P = fuerza mxima vertical para una sola cua de hielo (N); carga resultante de impacto de embarcaciones (N);

    carga de rueda concentrada (N); intensidad de la carga viva; carga puntual (N) (C3.9.5) (3.14.5.4) (C3.6.1.2.5) (C3.11.6.2) (3.11.6.1)

    PA = probabilidad de desviacin de embarcaciones (3.14.5)

    aP = fuerza resultante por unidad de anchura del muro (N/mm) (3.11.5.8.1)

    BP = fuerza de impacto de barcazas para colisiones frontales entre la proa de la barcaza y un objeto rgido (N); presin bsica de viento que corresponde a una velocidad de viento de 160 km/h (MPa) (3.14.11) (3.8.1.2)

    BP = fuerza esttica promedio de impacto de barcazas resultante del estudio de Meir-Domberg (N) (C3.14.11)

    BHP = fuerza de colisin de barcos entre la proa del barco y una superestructura rgida (N) (3.14.10.1) PC = probabilidad de colapso del puente (3.14.5)

    DP = presin de viento de diseo (MPa) (3.8.1.2.1)

    DHP = fuerza de impacto de barcos entre el castillo de cubierta del barco y una superestructura rgida (N) (3.14.5.4) PG = probabilidad geomtrica de colisin de embarcaciones con un pilar o un vano del puente (3.14.5) PGA = coeficiente de aceleracin pico efectiva en roca (Sitio Clase B) (3.10.2.1) (3.10.4.2)

    HP = fuerza lateral debida a cargas de la superestructura u otras cargas concentradas (N/mm) (3.11.6.3)

    hP = componente horizontal de la resultante de presin de suelo sobre el muro (N/mm) (3.11.5.5) PI = ndice de plasticidad (ASTM D4318) (3.10.3.1)

    MTP = fuerza de impacto por colisin de barcos entre el mstil del barco y una superestructura rgida (N) (3.14.5.4)

    pP = presin pasiva de suelo (N/mm) (3.11.5.4)

    SP = fuerza de impacto por colisin de barcos para colisiones frontales entre la proa del barco y un objeto rgido (N)

    (3.14.5.4)

    vP = componente vertical de la resultante de presin de suelo sobre el muro (kN/mm); carga por metro lineal por

    franja de cimentacin (kN/mm) (3.11.5.5) (3.11.6.3)

    vP = carga sobre zapatas aisladas rectangulares o carga puntual (kN) (3.11.6.3)

    p = resistencia de aplastamiento de hielo efectiva (MPa); presin de la corriente de agua (MPa); presin bsica de

    suelo (MPa); fraccin de trfico de camiones en un solo carril; intensidad de carga (MPa) (3.9.2.2) (3.7.3.1) (3.11.5.1) (3.6.1.4.2) (3.11.6.1)

    ap = presin de suelo aparente (MPa); ordenada mxima del diagrama de presiones (MPa) (3.11.5.3) (3.11.5.7.1)

    pp = presin pasiva de suelo (MPa) (3.11.5.4)

    Q = carga total mayorada; intensidad de caga para una lnea infinita de carga (N/mm) (3.4.1) (3.11.6.2)

    iQ = fuerza interna (3.4.1)

    q = presin de la sobrecarga (MPa) (3.11.6.3)

    sq = presin uniforme de sobrecarga (MPa) (3.11.6.1)

    R = radio de curvatura (mm); radio de una pila circular (mm); factor de modificacin de respuesta ssmica; factor de reduccin de presin pasiva lateral; distancia radial desde el punto de aplicacin de la carga hasta un punto en el muro (mm); reaccin que debe ser resistida por la subbase bajo la base de la excavacin (kN/mm) (3.6.3) (3.9.5) (3.10.7.1) (3.11.5.4) (3.11.6.1) (3.11.5.7.1)

    BR = factor de correccin de PA para la localizacin del puente (3.14.5.2.3)

    BHR = relacin de la profundidad expuesta de la superestructura sobre la profundidad total de la proa del barco

    (3.14.10.1)

    CR = factor de correccin de PA para corrientes paralelas a la trayectoria de la embarcacin (3.14.5.2.3)

    DR = factor de correccin de PA para la densidad del trfico de embarcaciones (3.14.5.2.3)

    DHR = factor de reduccin para fuerza de colisin con el castillo de cubierta de un barco (3.14.10.2)

    XCR = factor de correccin de PA para corrientes cruzadas actuando perpendicularmente a la trayectoria de las

    embarcaciones (3.14.5.2.3) r = radio de la nariz de la pila (mm) (C3.9.2.3)

  • SECCIN 3 3-7

    DSS = coeficiente de aceleracin de respuesta espectral horizontal para un periodo de 0.2s modificado por un factor

    de sitio de periodos cortos (3.10.4.2)

    1DS = coeficiente de aceleracin de respuesta espectral horizontal para un periodo de 1.0s modificado por un factor

    de sitio de periodos largos (3.10.4.2)

    fS = ndice de congelamiento (C3.9.2.2)

    mS = resistencia a cortante de la masa de roca (MPa) (3.11.5.6)

    SS = coeficiente de aceleracin de respuesta espectral horizontal para un periodo de 0.2s en roca (Sitio Clase B)

    (3.10.2.1) (3.10.4.2)

    uS = resistencia no drenada a cortante de suelo cohesivo (MPa) (3.11.5.7.2b)

    ubS = resistencia no drenada del suelo bajo la base de la excavacin

    vS = espaciamiento del refuerzo vertical (mm) (3.11.5.8.1)

    us = resistencia no drenada promedio de cortante en MPa (ASTM D2166 o ASTM D2850) para los 30 m superiores

    del perfil de suelo (3.10.3.1)

    uis = resistencia no drenada de cortante para una capa de suelo cohesivo (sin exceder 240 kPa en la expresin de

    arriba) (3.10.3.1)

    1S = coeficiente de aceleracin de respuesta espectral horizontal para un periodo de 1.0s en roca (Sitio Clase B)

    (3.10.2.1) (3.10.4.2) T = temperatura media diaria del aire (C) (C3.9.2.2)

    FT = periodo del modo fundamental de vibracin del puente (s) (3.10.2.2)

    hiT = carga horizontal en el anclaje i (N/mm) (3.11.5.7.1)

    mT = periodo de vibracin del modo m (s) (3.10.4.2)

    mxT = carga aplicada el refuerzo en un muro de tierra mecnicamente estabilizado (N/mm) (3.11.5.8.2)

    MxDisT = temperatura mxima de diseo usada para los efectos de movimientos trmicos (C) (3.12.2.1) (3.12.2.2)

    (3.12.2.3)

    MinDisT = temperatura mnima de diseo usada para los efectos de movimientos trmicos (C) (3.12.2.1) (3.12.2.2)

    (3.12.2.3)

    ST = periodo caracterstico en el cual el espectro de respuesta de aceleraciones cambia de ser independiente del

    periodo para ser inversamente proporcional al periodo (s) (3.10.4.2)

    OT = periodo de referencia usado para definir la forma del espectro de respuesta de aceleraciones (s) (3.10.4.2)

    t = espesor de hielo (mm); espesor del tablero (mm) (3.9.2.2) (3.12.3)

    V = velocidad de diseo del agua (m/s); velocidad de impacto de embarcacin para diseo (m/s) (3.7.3.1) (3.14.6)

    BV = velocidad bsica del viento tomada como 160 km/h (3.8.1.1)

    CV = componente de la corriente de la va acutica que acta paralelamente a la trayectoria de la embarcacin

    (nudos) (3.14.5.2.3)

    DZV = velocidad de diseo del viento a la elevacin de diseo Z (km/h) (3.8.1.1)

    MINV = velocidad mnima de diseo para impacto no menor que la velocidad media de la corriente para el sitio del

    puente (km/h) (3.14.6)

    TV = velocidad de trnsito de la embarcacin en el canal navegable (km/h) (3.14.6)

    XCV = componente de la corriente de la va acutica que acta perpendicularmente a la trayectoria de trnsito de las

    embarcaciones (km/h) (3.14.5.2.3)

    0V = velocidad de friccin, caracterstica meteorolgica del viento para varias caractersticas de la superficie de

    barlovento (km/h) (3.8.1.1)

    30V = velocidad del viento a 10 m por encima del nivel del terreno o del agua (km/h) (3.8.1.1)

    v = velocidad de diseo de la carretera (m/s) (3.6.3)

    Sv = velocidad de onda de cortante para los 30 m superiores del perfil de suelo (m/s) (3.10.3.1)

    W = masa de desplazamiento de la embarcacin t (C3.14.5.1) w = anchura libre de calzada (mm); anchura libre del puente peatonal y/o de bicicletas (mm); anchura de la pila al

    nivel de la accin del hielo (mm); peso unitario del agua (kg/m); contenido de humedad (ASTM D2216) (3.6.1.1.1) (3.6.1.6) (3.9.2.2) (C3.7.3.1) (3.10.3.1)

    X = distancia horizontal desde el espaldar del muro al punto de aplicacin de la carga (mm); distancia a un elemento del puente desde el eje de la trayectoria de trnsito de embarcaciones (mm) (3.11.6.2) (3.14.6)

    CX = distancia al borde del canal desde el eje de la trayectoria de trnsito de embarcaciones (mm) (3.14.6)

    LX = distancia desde el eje de la trayectoria de trnsito de embarcaciones igual a 3xLOA (mm) (3.14.6)

  • SECCIN 3 3-8

    1X = distancia desde el espaldar del muro al comienzo de la lnea de carga (mm) (3.11.6.2)

    2X = longitud de la lnea de carga (mm) (3.11.6.2)

    Z = altura de la estructura por encima del nivel mnimo del agua o del terreno > 10 000 m (mm); profundidad debajo de la superficie del suelo (mm); profundidad desde la superficie del terreno a un punto sobre el muro bajo consideracin (mm); distancia vertical desde el punto de aplicacin de la carga a la elevacin de un punto sobre el muro bajo consideracin (mm) (3.8.1.1) (3.11.6.3) (3.11.6.2)

    0Z = longitud de friccin del trayecto de recoleccin aguas arriba [upstream fetch]2, caracterstica meteorolgica del

    viento (mm) (3.8.1.1)

    2Z = profundidad donde la anchura efectiva intercepta el espaldar del muro (mm) (3.11.6.3)

    z = profundidad bajo la superficie del relleno (mm) (3.11.5.1)

    = constante para las condiciones del terreno con relacin a la aproximacin del viento; coeficiente para

    condicin local de hielo; inclinacin de la superficie del pilar con respecto a un eje vertical (grados); inclinacin del espaldar del muro con respecto a un eje vertical (grados); ngulo entre la cimentacin del muro y una lnea que conecta el punto del muro bajo consideracin y un punto sobre la esquina inferior de la cimentacin ms cercana al muro (rad); coeficiente de expansin trmica (mm/mm/C) (C3.8.1.1) (C3.9.2.2) (3.9.2.2) (C3.11.5.3) (3.11.6.2) (3.12.2.3)

    = ndice de seguridad; ngulo en un plano horizontal usado para calcular fuerzas transversales de hielo

    (grados); pendiente de la superficie del relleno detrs de un muro de contencin; {+ para pendiente hacia arriba del muro; - para pendiente hacia abajo del muro} (grados) (C3.4.1) (3.9.2.4.1) (3.11.5.3)

    = pendiente de la superficie del terreno enfrente del muro {+ para pendiente hacia arriba del muro; - para

    pendiente hacia abajo del muro} (grados) (3.11.5.6) = factores de carga; peso unitario de materiales (kg/m); peso unitario de agua (kg/m); peso unitario del suelo

    (kg/m) (C3.4.1) (3.5.1) (C3.9.5) (3.11.5.1)

    S = peso unitario del suelo (kg/m) (3.11.5.1)

    S = peso unitario efectiva del suelo (kg/m) (3.11.5.6)

    EQ = factor de carga para carga viva aplicada simultneamente con cargas ssmicas (3.4.1)

    eq = peso unitario del suelo equivalente a un lquido (kg/m) (3.11.5.5)

    i = factor de carga (3.4.1)

    p = factor de carga permanente (3.4.1)

    SE = factor de carga para asentamiento (3.4.1)

    TG = factor de carga para gradientes de temperatura (3.4.1)

    = movimiento de la parte superior del muro requerido para alcanzar presin mnima activa o mxima pasiva por inclinacin o traslacin lateral (mm) (C3.11.1) (3.11.5.5)

    p = presin de suelo horizontal constante debida a sobrecarga uniforme (MPa) (3.11.6.1)

    ph = distribucin de presin horizontal constante sobre el muro resultante de varios tipos de sobrecarga (MPa)

    (3.11.6.2)

    T = intervalo de diseo de movimientos trmicos (mm) (3.12.2.3)

    H = tensin horizontal debida a sobrecarga (MPa) (3.11.6.3)

    V = tensin vertical debida a sobrecarga (MPa) (3.11.6.3)

    = ngulo de la cua truncada de hielo (grados); ngulo de friccin entre el lleno y el muro (grados); ngulo entre

    la cimentacin del muro y una lnea que conecta el punto en el muro bajo consideracin y un punto en la esquina inferior de la cimentacin ms alejada del muro (rad) (C3.9.5) (3.11.5.3) (3.11.6.2)

    i = modificador de carga especificado en el Artculo 1.3.2; pendiente de la cara del muro (3.4.1) (3.11.5.9)

    = ngulo del envs del muro con respecto a la horizontal (grados); ngulo de la curva del canal (grados); ngulo

    entre la direccin del flujo de la corriente y el eje longitudinal de la pila (grados) (3.11.5.3) (3.14.5.2.3) (3.7.3.2)

    f = ngulo de friccin entre el tmpano de hielo y la pila (grados) (3.9.2.4.1)

    = desviacin estndar de la distribucin normal (3.14.5.3)

    T = resistencia a la traccin del hielo (MPa) (C3.9.5)

    = relacin de Poisson (adim.) (3.11.6.2)

    = factores de resistencia (C3.4.1)

    f = ngulo de friccin interna (grados) (3.11.5.4)

    2 A la distancia que una masa de aire viaja sobre un cuerpo de agua se le llama fetch; encontramos un equivalente en castellano: Trayecto de recoleccin

  • SECCIN 3 3-9

    f = ngulo efectivo de friccin interna (grados) (3.11.5.2)

    r = ngulo de friccin interna del relleno reforzado (grados) (3.11.6.3)

    s = ngulo de friccin interna del suelo contenido (grados) (3.11.5.6)

    3.3.2 Cargas y denominacin de cargas Se deben considerar las siguientes cargas y fuerzas permanentes y transitorias: Cargas permanentes

    CR = fuerzas debidas al flujo plstico

    DD = fuerza de friccin negativa

    DC = peso propio de los componentes estructurales y

    de los accesorios no estructurales

    DW = peso propio carpeta de rodamiento y de las

    instalaciones EH = empuje horizontal del suelo EL = fuerzas miscelneas resultantes del proceso de

    construccin, incluyendo el izaje de voladizos en construccin por segmentos

    ES = sobrecarga de suelo

    EV = presin vertical del peso propio del suelo de

    relleno PS = fuerzas secundarias debidas a pretensado

    SH = fuerzas debidas a retraccin

    Cargas transitorias BL = carga de explosin BR = fuerza de frenado vehicular

    CE = fuerza centrfuga vehicular

    CT = fuerza de colisin vehicular

    CV = fuerza de colisin de embarcaciones

    EQ = carga ssmica

    FR = carga de friccin IC = carga de hielo

    IM = incremento de carga dinmica vehicular LL = carga viva vehicular

    LS = sobrecarga de carga viva

    PL = carga viva peatonal SE = fuerzas debidas a asentamiento

    TG = fuerzas debidas a gradiente de temperatura

    TU = fuerza debida a temperatura uniforme

    WA = carga de agua y presin de la corriente

    WL = carga de viento sobre la carga viva

    WS = carga de viento sobre la estructura

  • SECCIN 3 3-10

    3.4 FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES 3.4.1 Factores de Carga y Combinaciones de carga La solicitacin total mayorada debe tomarse como:

    i i iQ Q (3.4.1-1) donde:

    i = modificador de carga especificado en el Artculo 1.3.2

    iQ = solicitaciones de las cargas especificadas en esta norma.

    i = factores de carga especificados en las Tablas

    3.4.1-1 y 3.4.1-2 Los componentes y las conexiones del puente deben satisfacer la Ec. 1.3.2.1-1 para las combinaciones aplicables de solicitaciones extremas mayoradas como se especifique en cada uno de los siguientes estados lmite: Resistencia I Combinacin bsica de cargas

    relacionada con el uso vehicular normal del puente sin viento.

    Resistencia II Combinacin de cargas relacionada con el uso del puente con vehculos especiales de diseo especificados por el Propietario, con vehculos de evaluacin con permiso, o ambos, sin viento.

    Resistencia III Combinacin de carga relacionada con la exposicin del puente a vientos con velocidades en exceso de 90 km/h.

    Resistencia IV Combinacin de carga relacionada con los efectos de relaciones muy altas de carga muerta sobre carga viva.

    Resistencia V Combinacin de carga relacionada con el uso vehicular normal del puente con vientos de 90 km/h de velocidad.

    Evento Extremo I Combinacin de carga que

    incluye sismo. El factor de carga para carga viva , debe determinarse para cada proyecto especfico.

    Evento Extremo II Combinacin de cargas de, colisin de embarcaciones y vehculos, inundaciones de verificacin, y ciertos eventos hidrulicos con una carga viva reducida diferente a aquella que hace parte de la carga de colisin vehicular, CT . Los casos de

    inundaciones de verificacin no deben combinarse con BL , CV , CT o IC .

    Servicio I Combinacin de carga relacionada con la

    operacin normal de uso del puente con un viento de 90 km/h y con todas las cargas tomadas en sus valores nominales. Tambin relacionada con control de deflexiones en estructuras metlicas enterradas, revestimientos de tneles, y tubera termoplstica, para control del ancho de fisura en estructuras de concreto reforzado, y para anlisis transversal relacionado con traccin en vigas de concreto por segmentos. Esta combinacin de carga tambin debe utilizarse para la investigacin de la estabilidad de taludes.

    Servicio II Combinacin de carga para controlar

    C3.4.1 Los antecedentes para los factores que aqu se especifican, y para los factores de resistencia especificados en

    otras Secciones de estas Especificaciones se presentan en

    Nowak (1992)

    No debe suponerse que los vehculos con permiso sean los

    nicos vehculos en el puente a menos que as se asegure con

    control de trfico. Ver el Artculo 4.6.2.2.5 relacionado con

    otro tipo de trfico simultneamente en el puente.

    Los vehculos se vuelven inestables a altas velocidades del

    viento. Por lo tanto, los vientos fuertes previenen la presencia

    de carga viva significativa en el puente.

    El proceso estndar de calibracin para el estado lmite de

    resistencia consiste en probar diferentes combinaciones de

    factores de carga y resistencia en una variedad de puentes y

    sus componentes. Las combinaciones que dan un ndice de

    seguridad cercano al valor objetivo de 3.5 se mantienen

    para potencial aplicacin. De stas combinaciones se

    seleccionan factores de carga constantes y los

    correspondientes factores de resistencia para cada tipo de

    componente estructural que reflejen su uso.

    Este proceso de calibracin se ha realizado para un gran

    nmero de puentes con longitudes no mayores de 60 m y para

    puentes terminados. Para los componentes primarios de

    grandes puentes, la relacin carga muerta a carga viva es

    bastante grande, y podra resultar en un conjunto de factores

    de resistencia diferente de aquellos hallados aceptables para

    puentes de luces medianas y pequeas. Se juzga ms prctico

    investigar un caso de carga adicional que requerir el uso de

    dos conjuntos de factores de resistencia con los factores de

    carga proporcionados en la Combinacin de Carga para

    Resistencia I, dependiendo de otras cargas permanentes que

    estn presentes. Se han realizado verificaciones puntuales en

    algunos pocos puentes con vanos de hasta 180 m, y parece

    que la Combinacin de Carga de Resistencia IV controla

    donde la relacin de carga muerta a carga viva es mayor que

    7.0. Esta combinacin de carga puede controlar durante la

    investigacin de las etapas de construccin.

    En las pasadas ediciones de estas Especificaciones se us

    0.0EQ . Este asunto no se ha resuelto. La posibilidad de

    carga viva parcial, es decir, 1.0EQ , en conjunto con sismo

    debera considerarse. La aplicacin de la Regla de Turkstra

    para combinar cargas no correlacionadas indica que

    0.5EQ es razonable para un amplio intervalo de valores de

    trfico promedio diario de camiones (ADTT).

    Lo siguiente aplica para Eventos Extremos I y II:

    Se piensa que el intervalo de recurrencia de eventos extremos excede la vida til de diseo.

    Aunque estos estados lmite incluyen cargas de agua, WA , los efectos debidos a WA son considerablemente

    menos significantes que los efectos sobre la integridad

    estructural debido a socavacin. Por lo tanto, a menos

    que la condiciones de un sitio especfico impongan lo

    contrario, las profundidades de la socavacin local en las

  • SECCIN 3 3-11

    fluencia de estructuras de acero y deslizamiento de conexiones a deslizamiento critico debido a carga viva vehicular.

    Servicio III Combinacin de carga para anlisis longitudinal relacionado con traccin en superestructuras de concreto preesforzado con el objetivo de control de fisuras y de la traccin principal en las almas de vigas de concreto por segmentos.

    Servicio IV Combinacin de carga relacionada solamente con traccin en columnas de concreto preesforzado con el objetivo de control de fisuras.

    Fatiga I Combinacin de carga para fatiga y

    fractura relacionada con vida til de fatiga inducida por carga infinita.

    Fatiga II Combinacin de fatiga y fractura relacionada con vida til inducida por carga finita.

    Los factores de carga para las varias cargas que componen una combinacin de carga de diseo se deben tomar como se especifica en la Tabla 3.4.1-1. Se Deben investigar todos los subconjuntos relevantes de la combinacin de carga. Para cada combinacin de carga, cada carga que se seale para ser tomada en cuenta y que est relacionada con el componente que est siendo diseado, incluyendo todos los efectos significativos debidos a torsin, se deben multiplicar por el factor de carga apropiado y por el factor de presencia mltiple del Artculo 3.6.l.1.2, que sea aplicable. Los productos se deben sumar como se especifica en la Ec. 1.3.2.1-1 y multiplicar por los modificadores especificados en el Artculo 1.3.2. Los factores se deben seleccionar para producir el efecto extremo total mayorado. Para cada combinacin de carga, se deben investigar los extremos positivos y negativos. En las combinaciones de carga donde un efecto resulta en la reduccin de otro efecto, el valor mnimo debe aplicarse a la carga que reduce el efecto. Para fuerzas permanentes, el factor de carga que produce la combinacin ms crtica se debe seleccionar de la Tabla 3.4.1-2. Donde la carga permanente aumente la estabilidad o la capacidad de carga de un componente o del puente, se debe investigar el valor mnimo del factor de carga para la carga permanente. El mayor entre los dos valores proporcionados para el factor de carga de TU debe usarse para deformaciones y

    los valores menores para todos los dems efectos. Para anlisis simplificado de subestructuras de concreto en el estado lmite de resistencia, puede usarse un valor de

    0.50 para TU cuando se calculen fuerzas, pero debe

    tomarse en conjunto con el momento bruto de inercia en

    columnas o pilas. Un valor de 1.0 para TU debe usarse

    para anlisis de subestructuras de concreto en el estado lmite de resistencia, en conjunto con el momento de inercia parcialmente fisurado determinado por el anlisis. Para subestructuras de concreto en el estado lmite de

    resistencia, un valor de 0.50 para PS , CR , and SH

    puede usarse similarmente cuando se calculen fuerzas en estructuras de concreto no segmentadas, pero debe tomarse en conjunto con el momento bruto de inercia en

    pilas y la socavacin por contraccin no se deberan

    combinar con BL , EQ

    , CT , CV o IC . Sin embargo,

    deberan considerarse los efectos debidos a degradacin

    del cauce. Alternativamente, la mitad de la socavacin

    total puede considerarse en combinacin con BL , EQ

    ,

    CT , CV o IC .

    La probabilidad combinada de estos eventos es extremadamente baja, y, por lo tanto, se especifica aplicar

    los eventos por separado. Bajo estas condiciones

    extremas, la estructura puede sufrir deformaciones

    inelsticas considerables debido a las cuales se espera que

    se alivien las fuerzas debidas a TU , TG , CR , SH , y SE .

    El factor de carga viva de 0.5 implica una probabilidad baja

    de concurrencia de la mxima carga viva vehicular (diferente

    de CT ) y eventos extremos.

    Con esta combinacin de carga se investiga la compresin en

    componentes de concreto preesforzado y la traccin en vigas

    preesforzadas sobre pilas. La combinacin de carga de

    servicio III se usa para investigar tensiones de traccin en

    componentes de concreto preesforzado.

    Esta combinacin de carga corresponde a las disposiciones de

    sobrecarga para estructuras de acero en ediciones pasadas de

    las Especificaciones AASHTO, y es aplicable solamente a

    estructuras de acero. Desde el punto de vista de nivel de

    carga, esta combinacin se sita aproximadamente a mitad de

    camino entre la usada para los estados lmite de Servicio I y

    de Resistencia I.

    La verificacin principal de tensiones de traccin se introduce

    para verificar la suficiencia a cortante y torsin longitudinales

    en las almas de puentes de vigas de concreto por segmentos.

    El factor 0.70 para viento representa un viento de 135 km/h.

    Esto debera resultar traccin nula en columnas de concreto

    preesforzado para vientos con periodos de recurrencia media

    de 10 aos. La columnas de concreto preesforzado de todas

    maneras deben cumplir los requisitos de resistencia tal y

    como se expone en Combinacin de Carga de Resistencia III

    en el Artculo 3.4.l.

    No se recomienda que se combine gradiente de temperatura

    con fuerzas de vientos fuertes. Se incluyen las fuerzas por

    expansin de la superestructura.

    El factor de carga para combinacin de carga de Fatiga I,

    aplicada a un slo camin de diseo con el espaciamiento

    entre ejes especificado en el Artculo 3.6.1.4.1, refleja niveles

    de carga que son representativos del intervalo de tensiones

    mximas de la poblacin de camiones para diseo vida til

    para fatiga infinita. El factor se escogi suponiendo que el

    intervalo de tensiones mximas en el espectro variable

    aleatorio es dos veces el intervalo de tensiones efectivas

    causadas por la combinacin de carga de Fatiga II.

    El factor de carga de la combinacin de carga de Fatiga II,

    aplicado a un slo camin de diseo, refleja un nivel de carga

    representativo del intervalo de tensiones efectivas de la

    poblacin de camiones con respecto a un nmero pequeo de

  • SECCIN 3 3-12

    columnas o pilas. Para subestructuras de acero, debe

    usarse un valor de 1.0 para TU , PS , CR , and SH .

    La evaluacin de la estabilidad general de rellenos contenidos, as como taludes de tierra con o sin cimentaciones superficiales o profundas debera investigarse en el estado lmite de servicio basndose en la Combinacin de Carga de Servicio I y el factor de resistencia apropiado como se especifica en el Artculo 11.5.6 y en el Artculo 11.6.2.3. Para estructuras armadas en cajn que cumplan con las disposiciones del Artculo 12.9, el factor de carga viva para las cargas vivas vehiculares LL e IM debe tomarse igual a 2.0.

    El factor de carga para gradiente de temperatura, TG ,

    debera considerarse con base en cada proyecto especfico. Si la informacin especfica del proyecto no

    indica lo contrario, TG puede tomarse como:

    para los estados lmite de resistencia y extremo,

    para el estado lmite de resistencia de servicio cuando no se considera la carga viva, y

    0.50 para el estado lmite de servicio si se considera la carga viva.

    El factor de carga para asentamiento, SE debera

    considerarse con base en cada proyecto especfico. A menos que la informacin del proyecto especfico indique

    lo contrario, SE , puede tomarse como 1.0. Las

    combinaciones de carga que incluyan asentamiento deben tambin aplicarse sin asentamiento. Para puentes construidos por segmentos, la siguiente combinacin debe investigarse en el estado lmite de servicio: DC DW EH EV ES WA CR SH TG EL PS

    (3.4.1-2)

    ciclos de intervalos de tensiones y a sus efectos acumulados

    en elementos, componentes, y conexiones de acero para

    diseo de fatiga finita.

    Este Artculo enfatiza el mtodo tradicional de seleccin de

    combinaciones de carga para obtener efectos extremos

    realistas y se propone clarificar el asunto de la variabilidad de

    las cargas permanentes y sus efectos. Como ha sido siempre

    el caso, el Propietario o el Diseador pueden determinar que

    no todas las cargas en una combinacin de carga dada son

    aplicables a todas las situaciones bajo investigacin.

    Aqu se reconoce que la magnitud real de las cargas

    permanentes puede tambin ser menor que el valor nominal.

    Esto se vuelve importante donde las cargas permanentes

    reducen los efectos de cargas transitorias.

    Se ha notado que es ms probable que las cargas permanentes

    sean mayores que menores que los valores nominales.

    El factor de carga de suelo para alcantarillas termoplsticas se

    fija en 1.3; sin embargo, para preservar la seguridad total en

    los mismos niveles que especificaciones histricas, ms

    adelante se introduce en estas Especificaciones un factor de

    instalacin de suelo como parte de la implementacin del

    NCHRP Report 631. Este factor puede ajustarse basndose en

    el control de campo de las prcticas constructivas.

    Deben calcularse por separado las fuerzas para cada uno de

    los seis tipos de carga especificados para la aplicacin de

    cargas permanentes. No es necesario suponer que un tipo de

    carga vara de acuerdo con el vano, longitud, o componente

    del puente. Por ejemplo, cuando se investiga el levantamiento

    de un soporte en una viga continua, no sera apropiado usar el

    factor de carga mximo para cargas permanentes en vanos que

    producen reaccin negativa y el factor de carga mnimo en

    vanos que producen reaccin positiva. Considrese la

    investigacin de levantamiento. El levantamiento, que se trat

    como un caso separado de carga en ediciones pasadas de las

    Standard Specifications de la AASHTO, ahora se convierte en

    una combinacin de carga. Donde una carga permanente

    produce levantamiento, esa carga se multiplicara por el factor

    de carga mximo, independientemente del vano en el que se

    localice. Si otra carga permanente reduce el levantamiento, se

    multiplicara por el factor de carga mnimo,

    independientemente del vano en el que se localice. Por

    ejemplo, para el estado lmite de Resistencia I donde la

    reaccin de carga permanente sea positiva y la carga viva

    pueda causar una reaccin negativa, la combinacin de carga

    sera 0.9 0.65 1.75DC DW LL IM . Si ambas reacciones fueran negativas, la combinacin sera

    1.25 1.50 1.75DC DW LL IM . Para cada efecto, ambas combinaciones extremas pueden necesitar investigarse

    aplicando tanto el factor de carga alto como el bajo. Las

    sumas algebraicas de estos productos son los efectos totales

    para los cuales debera disearse el puente y sus componentes.

    PS , CR , SH , TU y TG son deformaciones superpuestas

    como de define en el Artculo 3.12. Los factores de carga para

    TU y TG se presentan en la Tabla 3.4 .1-1. Los factores de

    carga para PS , CR y SH se presentan en la Tabla 3.4.1-3.

    Para elementos pretensados en tipologas tpicas de puentes,

    el pretensado secundario, el flujo plstico y la retraccin se

  • SECCIN 3 3-13

    disean generalmente en el estado lmite de servicio. En

    estructuras de concreto por segmentos, CR y SH se

    multiplican por p para DC porque el anlisis de los efectos

    que son funcin del tiempo son no lineales en puentes

    segmentados. Los estribos, las pilas, las columnas, y las vigas

    transversales se consideran componentes de la subestructura.

    El clculo de desplazamientos para TU utiliza un factor

    mayor que 1.0 para evitar subdimensionar las juntas, los

    dispositivos de expansin, y los soportes.

    Para la evaluacin de la resistencia de muros contra el

    deslizamiento se aplican los siguientes criterios:

    La carga vertical de suelo en la parte trasera de un muro

    de contencin en voladizo se multiplicara por minP

    (1.00) y el peso de la estructura se multiplicara por

    mP x (0.90) porque estas fuerzas resultan en un

    incremento de las tensiones de contacto (y de la

    resistencia a cortante) en la base del muro y de la

    cimentacin.

    La carga horizontal de suelo en un muro de contencin en

    voladizo se multiplicara por mP x (1.50) para una

    distribucin de presin de suelo activa porque la fuerza

    resulta en una fuerza ms crtica de deslizamiento en la

    base del muro.

    Similarmente; los valores de mP x para el peso de la

    estructura (1.25), carga vertical de suelo (1.35) y presin

    activa horizontal de suelo (1.50) representara la combinacin

    de carga crtica para una evaluacin de la capacidad portante

    de la cimentacin.

    Las cargas de agua y de friccin estn incluidas en todas las

    combinaciones de carga en sus respectivos valores nominales.

    Para flujo plstico y retraccin, deberan usarse los valores

    nominales especificados. Para cargas de friccin,

    asentamiento, y agua, deben investigarse los valores mnimo y

    mximo que produzcan combinaciones de carga extremas.

    El factor de carga para gradiente de temperatura debera

    determinarse con base en:

    Tipo de estructura, y

    Estado lmite bajo investigacin.

    Construcciones de vigas en celosa y de vigas cajn mltiples

    de acero han sido tradicionalmente, pero quiz no

    necesariamente de manera correcta, diseadas sin considerar

    los gradientes de temperatura, es decir, con m 0.0P x .

  • SECCIN 3 3-14

    Tabla 3.4.1-1- Combinaciones y Factores de Carga

    Estado Lmite de la Combinacin

    de carga

    DC Use uno de estos a la vez

    DD DW EH EV LL ES IM

    EL CE

    PS BR CR PL

    SH LS WA WS WL FR TU TG SE EQ BL IC CT CV Resistencia I

    (a menos que se indique)

    p

    1.75 1.00 - - 1.00 0.50/1.20 TG SE - - - - -

    Resistencia II p 1.35 1.00 - - 1.00 0.50/1.20 TG SE - - - - -

    Resistencia III p - 1.00

    1.40 0

    - 1.00 0.50/1.20 TG SE - - - - -

    Resistencia IV p - 1.00 - - 1.00 0.50/1.20 - - - - - - -

    Resistencia V p 1.35 1.00

    0.40 0

    1.0 1.00 0.50/1.20 TG SE - - - - -

    Evento Extremo I p EQ 1.00 - - 1.00 - - - 1.00 - - - -

    Evento Extremo II p 0.50 1.00 - - 1.00 - - - - 1.00 1.00 1.00 1.00

    Servicio I 1.00 1.00 1.00 0.30

    0 1.0 1.00 1.00/1.20 TG SE - - - - -

    Servicio II 1.00 1.30 1.00 - - 1.00 1.00/1.20 - - - - - - -

    Servicio III 1.00 0.80 1.00 - - 1.00 1.00/1.20 TG SE - - - - -

    Servicio IV 1.00 - 1.00 0.70

    0 - 1.00 1.00/1.20 - 1.0 - - - - -

    Fatiga I-

    Slo LL , IM & CE - 1.50 - - - - - - - - - - - -

    Fatiga I II-

    Slo LL , IM & CE - 0.75 - - - - - - - - - - - -

    Tabla 3.4.1-2 Factores para cargas permanentes, P

    TTiippoo ddee CCaarrggaa,, ttiippoo ddee CCiimmeennttaacciinn,, yy

    MMttooddoo ppaarraa CCaallccuullaarr llaa ffrriicccciinn nneeggaattiivvaa FFaaccttoorr ddee CCaarrggaa

    MMxxiimmoo MMnniimmoo

    DC :: CCoommppoonneenntteess yy AAcccceessoorriiooss 11..2255 00..9900

    DC :: SSlloo RReessiisstteenncciiaa IIVV 11..5500 00..9900

    DD :: FFrriicccciinn nneeggaattiivvaa

    PPiillaass,, MMttooddoo TToommlliinnssoonn 11..44 00..2255

    PPiillaass,, MMttooddoo 11..0055 00..3300 PPoozzooss ppeerrffoorraaddooss,, MMttooddoo OO''NNeeiillll aanndd RReeeessee ((11999999)) 11..2255 00..3355

    DW :: SSuuppeerrffiicciiee ddee rrooddaadduurraa ee iinnssttaallaacciioonneess 11..5500 00..6655

    EH :: PPrreessiinn hhoorriizzoonnttaall ddee ssuueelloo

    AAccttiivvaa 11..5500 00..9900

    EEnn rreeppoossoo 11..3355 00..9900

    AEP ppaarraa mmuurrooss aannccllaaddooss 11..3355 NN//AA

    EL :: TTeennssiioonneess rreessiidduuaalleess ddee CCoonnssttrruucccciinn 11..0000 11..0000

    EV :: PPrreessiinn vveerrttiiccaall ddee ssuueelloo

    EEssttaabbiilliiddaadd ggeenneerraall 11..0000 NN//AA

    MMuurrooss ddee CCoonntteenncciinn yy EEssttrriibbooss 11..3355 11..0000

    EEssttrruuccttuurraass RRggiiddaass EEnntteerrrraaddaass 11..3300 00..9900

    MMaarrccooss RRggiiddooss 11..3355 00..9900

    EEssttrruuccttuurraass FFlleexxiibblleess EEnntteerrrraaddaass

    oo AAllccaannttaarriillllaass MMeettlliiccaass yy AAllccaannttaarriillllaass AArrmmaaddaass EEssttrruuccttuurraalleess CCoorrrruuggaass PPrrooffuunnddaass 11..55 00..99

    oo AAllccaannttaarriillllaass TTeerrmmooppllssttiiccaass 11..33 00..99

    oo TTooddaass llaass ddeemmss 11..9955 00..99

    ES :: SSoobbrreeccaarrggaa ddee ssuueelloo 11..5500 00..7755

  • SECCIN 3 3-15

    Tabla 3.4.1-3 Factores para cargas permanentes debidas a deformaciones sobreimpuestas, p

    Componentes PS CR , SH

    Superestructuras por segmentos Subestructuras de concreto soportando superestructuras por segmentos (ver 3.12.4, 3.12.5)

    1.0 Ver p para DC , Tabla 3.4.1-2

    Superestructuras de concreto no segmentadas 1.0 1.0

    Subestructuras soportando Superestructuras no segmentadas

    Usando gI 0.5 0.5

    Usando efectivaI 1.0 1.0

    Subestructuras de acero 1.0 1.0

    Cuando se usen componentes preesforzados en conjunto con vigas de acero, las fuerzas de las siguientes fuentes deben considerarse como cargas de construccin, EL :

    La friccin entre las secciones del tablero y las vigas de acero, en conjuncin con el preesfuerzo longitudinal de un tablero prefabricado con anterioridad a que las secciones del tablero trabajen de manera compuesta con las vigas,

    Cuando el preesfuerzo longitudinal se realiza con posterioridad a que el tablero trabaje de manera compuesta con las vigas, las fuerzas adicionales inducidas en las vigas de acero y en los conectores de cortante.

    Los efectos del flujo plstico diferencial y la retraccin del concreto.

    El efecto de Poisson. El factor de carga para carga viva en la Combinacin de

    Carga de Eventos Extremos I, EQ , debe determinarse

    con base en cada proyecto especfico. Se deben ejercer criterios de ingeniera cuando se apliquen cargas de explosin y cuando se combinen con otras cargas.

    Las aplicaciones ms comunes de concreto preesforzado en

    puentes de vigas metlicas es el postensionamiento

    transversal del tablero y sus vigas transversales integrales en

    las cuales los tendones penetran el alma de las vigas. Cuando

    un tablero compuesto se postensa longitudinalmente, los

    conectores de cortante transfieren fuerza al acero. Debe

    evaluarse el efecto de la retraccin y del flujo plstico de

    largo plazo alrededor del los conectores de cortante para

    asegurarse de que la viga compuesta sea capaz de identificar

    el postensionamiento durante la vida til del puente. Puede

    requerirse evaluar la contribucin de las deformaciones de

    largo plazo en los vaciados de cerramiento entre paneles

    prefabricados del tablero que han sido envejecidos para

    reducir la retraccin y el flujo plstico.

    El efecto de Poisson identifica el ensanchamiento del concreto

    cuando se lo somete a preesfuerzo. Cuando se usa en las vigas

    transversales, el postensionamiento produce tensiones de

    Poisson de traccin transversales que resultan en tensiones

    longitudinales en las vigas de acero.

    En la Tabla 3.4.1-2 no se da un factor para presin de suelo

    pasiva porque, estrictamente hablando, la presin pasiva

    lateral de suelo es una resistencia y no una carga. Para

    discusiones acerca de la seleccin de un factor de presin

    pasiva lateral del suelo ver el Artculo 10.5.5.2.2.

    Las cargas explosivas se consideran un caso de carga de

    Evento Extremo. Sin embargo, no existe suficiente

    informacin hasta este momento para determinar cules otras

    cargas deberan combinarse con cargas explosivas y con los

    factores de carga apropiados.

    3.4.2 Factores para cargas de construccin

    3.4.2.1 Evaluacin en el Estado Lmite de Resistencia Deben investigarse todas las combinaciones de carga indicadas en la Tabla 3.4.1-1, modificadas como se especifica aqu. Cuando se investiguen las Combinaciones de Carga de Resistencia I, III, y V durante construccin, los factores de carga para el peso de la estructura y sus aditamentos,

    DC y DW , no deben tomarse menores que 1.25.

    A menos que el Propietario especifique lo contrario, el

    C3.4.2.1 Los factores de carga presentados aqu no deben quitarle al contratista la responsabilidad de la seguridad y del

    control de dao durante la construccin.

    Las cargas de construccin son cargas permanentes y otras

    cargas que actan sobre la estructura solamente durante

    construccin.

    Las cargas de construccin incluyen el peso del equipo tales

    como mquinas para el acabado del tablero o cargas aplicadas

    a la estructura a travs de encofrado u otros soportes

    temporales. A menudo las cargas de construccin no son

  • SECCIN 3 3-16

    factor para carga de construccin y para cualquier efecto dinmico asociado no debe ser menor que 1.5 para la Combinacin de Carga de Resistencia I. El factor de carga para viento en la Combinacin de Carga de Resistencia III no debe ser menor que 1.25.

    conocidas con precisin en el momento del diseo; sin

    embargo, debera consignarse en los documentos

    contractuales la magnitud y la localizacin consideradas en el

    diseo para estas cargas.

    3.4.2.2 Evaluacin de Deflexin en el Estado Lmite de Servicio A falta de disposiciones especiales que indiquen lo contrario, las Combinaciones de Carga de Servicio I deben aplicarse cuando los documentos contractuales requieren la evaluacin de deflexiones de construccin. Las cargas muertas de construccin deben considerarse como parte de las cargas permanentes y las cargas transitorias de construccin deben considerarse parte de la carga viva. Deben incluirse en los documentos contractuales las deflexiones asociadas permitidas.

    3.4.3 Factores de Carga para Fuerzas de tensionamiento y Postensionamiento 3.4.3.1 Fuerzas de tensionamiento A menos que el Propietario especifique lo contrario, las fuerzas de diseo para tensonamiento en servicio no deben ser menores que 1.3 veces la reaccin de carga permanente en el apoyo adyacente al punto de tensionamiento. Si el puente no se cierra al trfico durante el proceso de tensionamiento, la carga de tensionamiento debe tambin contener una reaccin de carga viva consistente con el mantenimiento del plan de trfico, multiplicada por el factor de carga para carga viva.

    3.4.3.2 Fuerza para las Zonas de Anclaje del Postensionamiento La fuerza de diseo para las zonas de anclaje del postensionamiento debe tomarse como 1.2 veces la fuerza mxima de tensionamiento.

    3.4.4 Factores de Carga para Tableros Anistropos El factor de carga viva de Fatiga I LL

    debe multiplicarse por un factor adicional de 1.5 cu