ANÁLISIS Y DISEÑO DE PUENTES CON CSIBRIDGETIPOS Y COMPONENTES ESTRUCTURALES DE PUENTES MAYO 2014 Ing. CIP CÉSAR ALVARADO CALDERÓN PUENTES: DEFINICIÓN Y CONCEPTOS GENERALES Para muchos, los puentes son sólo grandes y casi indestructibles obras de la ingeniería. Son muy pocas las personas que al verlos se detienen y reflexionan acerca de su utilidad, de su forma, su estructura y otras importantes características que hacen de ellos obras muy necesarias para el desarrollo de un país, pueblo o región. ELEMENTOS PUENTE ESTRUCTURALES DE UN El rol que juegan los elementos estructurales de un puente en el proceso de construcción es de vital importancia. Se presenta a continuación los principales componentes de los puentes. - La Superestructura * Tablero * Estructura principal - La Subestructura * Estribos * Pilares - La Cimentación * Zapatas, Pilotes y * Cajones (caissons) - Elementos de conexión en primera instancia. En los puentes modernos de grandes luces. las cargas de los vehículos para luego transmitir sus efectos a la estructura principal. En los puentes definitivos. en la construcción del tablero del puente provisional Reque (1999). ubicado en la ciudad de Chiclayo se utilizó este tipo de tablero que permitió disminuir el peso del tablero considerablemente. Por ejemplo. El tablero: está constituido por los elementos estructurales que soportan. que consiste de un sistema estructural en base a tablas dispuestas en dirección transversal y paralelo al eje del puente (huellas). debido a que permite reducir notablemente la carga muerta sobre la estructura principal. . El tablero ortotrópico de acero es mucho más caro que la losa de concreto. en lugar de la losa de concreto se esta utilizando el denominado tablero ortotrópico que está conformado por planchas de acero reforzados con rigidizadores sobre el que se coloca un material asfáltico de 2” como superficie de rodadura. se utiliza una losa de concreto como el primer elemento portante del tablero. pero por su menor peso. en la mayoría de los casos. mejorando la capacidad sismorresistente del puente. En el caso de los puentes provisionales en lugar de la losa de concreto se utiliza el maderamen. su uso resulta conveniente en los puentes de grandes luces.LA SUPERESTRUCTURA Se denomina superestructura al sistema estructural formado por el tablero y la estructura portante principal. La estructura principal: Se denomina estructura principal. transmitiendo las cargas a la subestructura. . al sistema estructural que soporta el tablero y salva el vano entre apoyos. Continuos.TIPOS DE SUPERESTRUCTURAS La construcción de la superestructura de un puente depende del tipo de superestructura que puede ser establecido de la siguiente manera: PUENTES METÁLICOS Simplemente apoyados. reticulados o de alma llena. Continuos. PUENTES DE CONCRETO Simplemente apoyados. reticulados o de alma llena. Colgantes. Arcos . Arcos. Pórticos. Atirantados. Colgante . Atirantado e.PUENTES METÁLICOS a. Continuo c. Simplemente Apoyados b. Arco d. Arco CL d. Continuo CL c. Pórtico CL e. Simplemente Apoyados CL b.PUENTES DE CONCRETO CL a. Atirantado . Se debe añadir que los elementos de la subestructura transmiten las cargas al terreno a través de su cimentación. . la separación entre superestructura y subestructura deja de tener sentido. Sin embargo. Por ejemplo. Los pilares de gran altura se hacen en sección hueca y en los otros casos de sección maciza. En este caso el estudio del comportamiento estructural del puente para todos los estados de carga debe de ser realizado considerando el puente como un todo. o dos o mas columnas unidas por una viga transversal. en ciertos tipos de puentes la superestructura se une monolíticamente y en consecuencia. Los estribos pueden ser concreto ciclópeo o de concreto armado. Los estribos son los apoyos extremos del puente. Dependiendo de su ubicación.LA SUBESTRUCTURA En los puentes convencionales. Los pilares generalmente son de concreto armado y pueden ser de varios tipos: de una sola placa o una sola columna. en los puentes tipo pórtico y puentes de arco. se denominan estribos o pilares. la subestructura esta formada por los elementos estructurales que soportan la superestructura y que transmiten las cargas a la cimentación. mientras que los pilares son los apoyos intermedios. en la cimentación de los pilares del puente provisional Reque se utilizó el sistema mixto: pilotes y cajones de concreto armado. Este tipo de cimentación se utiliza cuando el estrato portante adecuado se encuentra a pequeñas profundidades y a la cual es posible llegar mediante excavaciones. . pilotaje y cimentaciones compuestas (cajones con pilotes). Cimentación profunda: Se utiliza cuando el estrato resistente se encuentra a una profundidad al que no es fácil llegar mediante excavaciones. Las cimentaciones profundas se hacen a través de cajones de cimentación (caissones). La cimentación puede ser clasificada en dos grupos: Cimentación directa o superficial: Es la que se hace mediante zapatas que transmiten la carga al suelo portante. Por ejemplo.LA CIMENTACIÓN. A los dispositivos de conexión entre la superestructura y la subestructura se les denomina aparatos de apoyo que pueden ser fijos o móviles. .DISPOSITIVOS DE CONEXIÓN En los puentes. existen dispositivos de conexión que deben ser analizados y diseñados cuidadosa y generosamente por cuanto se ha observado que su comportamiento es de suma importancia durante sismos. huaycos y cambios de temperaturas. además de los elementos estructurales indicados anteriormente. y en los puentes para trenes eléctrico de transporte rápido masivo los rieles se colocan generalmente sin utilizar balasto.ACCESORIOS DEL TABLERO Un puente es una obra que permite brindar continuidad a la vía en la cual se encuentra y como tal. durmientes y rieles. es por ello que por ejemplo. el tablero debe satisfacer los requisitos de funcionalidad que se establecen en las Normas y Especificaciones correspondientes. barandas.. En los puentes de ferrocarril se coloca balasto. etc. que en general constituyen carga muerta adicional. . con lo que se reduce el peso muerto y se bajan los costos de mantenimiento. en el tablero se deben colocar elementos accesorios como veredas. . . . PUENTE LOSA PUNO . PUENTE LIMBANI-PHARA PUNO . PUENTE CARRASQUILLO PIURA . PUENTE CARRASQUILLO PIURA . IDEALIZACIÓN DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA . IDEALIZACION DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA . IDEALIZACION DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA . PUENTE CHINO AGUAYTIA PUCALLPA . PUENTE BOLOGNESI PIURA . PUENTE BOLOGNESI PIURA PERÚ . PUENTE BOLOGNESI PIURA PERÚ . PUENTE BOLOGNESI PIURA PERÚ . IDEALIZACIÓN DE PUENTE EN ARCO . PUENTE SANTA ROSA ABANCAY PERÚ PUENTE SANTA ROSA ABANCAY PUENTE QUEBRADA HONDA ABANCAY-CUZCO PUENTE QUEBRADA HONDA ABANCAY-CUZCO . PUENTE RÍO COLORADO JUNÍN PUENTE SICUANI CUSCO PUENTE SICUANI CUSCO PERÚ PUENTE SICUANI CUSCO . PUENTE SICUANI CUSCO . PUENTE SICUANI CUSCO PERÚ . PUENTE CIRIALO CUSCO PERÚ . PUENTE PILCOPATA CUSCO . IDEALIZACIÓN DEL PUENTE PILCOPATA . PUENTE CAJARURO AMAZONAS . PUENTE LURÍN LIMA . IDEALIZACIÓN DEL PUENTE LURÍN Vista Lateral Isométrico Vista en planta Inferior . PUENTE EL SILENCIO . PUENTE EL SILENCIO . KARUSHIMA KAIKYO BRIDGE JAPÓN . AKASHI KAIKYO BRIDGE JAPÓN . PUENTE AGUAYTIA UCAYALI . PUENTE HABICH LIMA . PUENTE EL LINO LAMBAYEQUE . PUENTE SAN FRANCISCO SAN MARTÍN . . SAN FRANCISCO. (2002-2003).PUENTE COLGANTE TIPO CUADRICABLE. UCHIZA. L= 145m. CARROZABLE. PUENTE NIEVA AMAZONAS . PUENTE BILLINGHURST MADRE DE DIOS . PUENTE BILLINGHURST MADRE DE DIOS . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN . IDEALIZACIÓN DEL PUENTE INCACHACA AYACUCHO . MÓDULO DE VIGA DE RIGIDEZ DEL PUENTE INCACHACA AYACUCHO . IDEALIZACIÓN DE MÓDULO DEL PUENTE INCACHACA . ESPECIFICACIONES DE DISEÑO . . . . . . . . ESTUDIOS BÁSICOS . Los principales Estudios Básicos para un proyecto de Puentes y Obras de Arte son los siguientes: ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS ESTUDIOS DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTECNICOS ESTUDIOS DE RIESGO SÍSMICO ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL ESTUDIOS DE TRAFICO . Posibilitar la definición precisa de la ubicación y las dimensiones de los elementos estructurales. Establecer puntos de referencia para el replanteo durante la construcción .ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS Los estudios topográficos tendrán como objetivos: Realizar los trabajos de campo que permitan elaborar los planos topográficos Proporcionar información de base para los estudios de hidrología e hidráulica. geotecnia y de ecología y efectos en el medio ambiente. geología. con planos a escala entre 1/100 y 1/250 considerando curvas de nivel a intervalos no mayores que 1 m. . caminos. vías férreas y otras posibles referencias. documentado en planos a escala entre 1:500 y 1:2000 con curvas de nivel a intervalos de 1 m y comprendiendo por lo menos 100 m a cada lado del puente en dirección longitudinal (correspondiente al eje de la carretera) y en dirección transversal (la del río u otro obstáculo a ser transpuesto). Los planos deberán indicar los accesos del puente.ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS Los estudios topográficos deberán comprender como mínimo lo siguiente : ◦ Levantamiento topográfico general de la zona del proyecto. ◦ Definición de la topografía de la zona de ubicación del puente y sus accesos. así como autopistas. Deberá igualmente indicarse con claridad la vegetación existente. y con secciones verticales tanto en dirección longitudinal como en dirección transversal. . ◦ Ubicación e indicación de cotas de puntos referenciales. Cuando las circunstancias lo ameriten. puntos de inflexión y puntos de inicio y término de tramos curvos. Será necesario indicar en planos la dirección del curso de agua y los límites aproximados de la zona inundable en las condiciones de aguas máximas y mínimas. ◦ Levantamiento catastral de las zonas aledañas al puente. así como los observados en eventos de carácter excepcional.ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS ◦ En el caso de puentes sobre cursos de agua deberá hacerse un levantamiento detallado del fondo. cuando existan edificaciones u otras obras que interfieran con el puente o sus accesos o que requieran ser modificadas. ubicación o colocación de Bench Marks. deberán indicarse los meandros del río. ESTUDIOS HIDRAULICA DE HIDROLOGIA E Los objetivos de los estudios son establecer las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico del río que permiten definir los requisitos mínimos del puente y su ubicación óptima en función de los niveles de seguridad o riesgos permitidos o aceptables para las características particulares de la estructura. . por contracción y local. ◦ Comportamiento hidráulico del río en el tramo que comprende el cruce . ◦ Previsiones para la construcción del puente. ◦ Profundidad mínima recomendable para la ubicación de la cimentación.ESTUDIOS DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA ◦ Los estudios de hidrología e hidráulica para el diseño de puentes deben permitir establecer lo siguiente: ◦ Ubicación óptima del cruce. ◦ Caudal máximo de diseño hasta la ubicación del cruce. ◦ Profundidades de socavación general. . según el tipo de cimentación. ◦ Nivel máximo de agua (NMA) en la ubicación del puente. ◦ Area de flujo a ser confinada por el puente. ◦ Nivel mínimo recomendable para el tablero del puente. ◦ Obras de protección necesarias. la estratigrafía. es decir. tanto local como general de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran identificando tanto su distribución como sus características geotécnicas correspondientes. la identificación y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos para el diseño de cimentaciones estables .ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTECNICOS ◦ Establecer las características geológicas. ◦ Establecer las características geotécnicas. ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTECNICOS El programa de estudios deberá considerar exploraciones de campo. ◦ Recomendación de canteras para materiales de construcción. ◦ Los estudios geológicos y geotécnicos comprenderán: ◦ Revisión de información existente y descripción de la geología a nivel regional y local. ◦ Descripción geomorfológica. ◦ Definición de las propiedades físicas y mecánicas de suelos y/o rocas. cuya cantidad será determinada en base a la envergadura del proyecto. huaycos y aluviones sucedidos en el pasado y de potencial ocurrencia en el futuro. ◦ Identificación y caracterización de fallas geológicas. . ◦ Zonificación geológica de la zona. ◦ Definición de zonas de deslizamientos. Presentación de los resultados y Recomendaciones sobre especificaciones constructivas y obras de protección . Definición de tipos y profundidades de cimentación adecuados. Dependiendo de la envergadura del proyecto y del tipo de suelo se podran realizar ensayos de refracción sísmica. estratigrafía e identificación de los estratos de suelo o base rocosa. Ensayos de laboratorio en muestras de suelo y/o roca extraídas de la zona. Descripción de las condiciones del suelo.ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTECNICOS ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Ensayos de campo en suelos y/o rocas. así como parámetros geotécnicos preliminares para el diseño del puente a nivel de anteproyecto. suplementados por perforaciones o excavaciones de verificación en sustitución a los trabajos antes mencionado. ESTUDIOS DE RIESGO SÍSMICO Los estudios de peligro sísmico tendrán como finalidad la determinación de espectros de diseño que definan las componentes horizontales y vertical del sismo a nivel de la cota de cimentación . ESTUDIOS DE RIESGO SÍSMICO El alcance de los estudios de peligro sísmico dependerá de: La zona sísmica donde se ubica el puente El tipo de puente y su longitud Las características del suelo Para los casos siguientes podrán utilizarse directamente las fuerzas sísmicas mínimas especificadas en el Título II del Manual de Diseño de Puentes. independientemente de la zona donde se ubiquen. independientemente de las características de la estructura. sin que se requieran estudios especiales de peligro sísmico para el sitio: Puentes ubicados en la zona sísmica 1. a los casos . Puentes de una sola luz. Otros puentes que no correspondan explícitamente listados en lo que sigue. simplemente apoyados en los estribos. 2 ó 3. en los siguientes casos: Puentes colgantes.se tenga una luz de más de 90m. incluyendo puentes continuos y simplemente apoyados de múltiples luces. y/o el suelo corresponda al perfil tipo S4. puentes atirantados.en cualquiera de los casos mencionados .ESTUDIOS DE RIESGO SÍSMICO Se requerirán estudios de riesgo sísmico para los puentes que se ubiquen en las zonas 1. siempre que . puentes de arco y todos aquellos puentes con sistemas estructurales no convencionales. con una longitud total de la estructura mayor o igual a 150 m . Otros puentes. construcción y mantenimiento para garantizar la durabilidad del puente. atenuará o compensará los impactos adversos. ◦ Recomendar las especificaciones de diseño. . De esta forma se diseñarán proyectos con mejoras ambientales y se evitará. incluyendo una evaluación de impacto ambiental en la concepción de los proyectos.ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL Los estudios ecológicos tendrán como finalidad: ◦ Identificar en forma oportuna el problema ambiental. a nivel de los procedimientos constructivos y durante el servicio del puente. ◦ Definir el grado de agresividad del medio ambiente sobre la subestructura y la superestructura del puente. ◦ Establecer el impacto que pueden tener las obras del puente y sus accesos sobre el medio ambiente. ◦ Establecer las condiciones ambientales de la zona de estudio. será necesario efectuar los estudios de tráfico correspondiente a volumen y clasificación de tránsito en puntos establecidos. . con el objetivo de determinar las características de la Infraestructura vial y la superestructura del puente.ESTUDIOS DE TRAFICO Cuando la magnitud envergadura de la obra así lo requiera. . El lado derecho es el esfuerzo nominal o resistencia Rn dividida por un factor de seguridad. El método ASD puede ser representado por la inigualdad ΣQi ≤ Rn / F. El lado izquierdo es la suma de los efectos de la carga Qi (por ejemplo fuerzas y momentos). Esta uniformidad no puede ser obtenida con el método de diseño por esfuerzo permisible (ASD Allowable Stress Design). ASD El principal objetivo de la Especificación LRFD (Load and Resistance Factor Design) es proveer una confiabilidad uniforme a las estructuras bajo varias consideraciones de carga.S.LRFD vs. respectivamente. viva. respectivamente.LRFD vs. El lado izquierdo puede ser expresado de la siguiente manera: ΣQi : el máximo valor (valor absoluto) de las combinaciones D+L D+L+W D+L+E D-W D-E Donde D. viento y sismo . los dos lados de la inigualdad se convierten en esfuerzo calculado y esfuerzo permisible. ASD Cuando se divide por una apropiada propiedad de sección (por ejemplo área o módulo de sección). L’. los efectos de las cargas muerta. W y E son. Debido a que los diferentes factores reflejan un grado de incertidumbre de diferentes cargas y combinaciones de carga y la exactitud de un esfuerzo predecible. como su nombre lo implica. no es posible una uniforme confiabilidad. Debido a la mayor variabilidad y. es posible una mayor confiabilidad de este método. impredecibilidad de la carga viva y otras cargas en comparación con la carga muerta. . entonces. Fue necesario una considerable investigación y experiencia para establecer factores apropiados. está caracterizado por el uso de cargas de servicio no factoradas en conjunción con un único factor de seguridad aplicado a la resistencia. LRFD. usa factores separados para cada carga y para la resistencia. ASD ASD. por lo tanto.LRFD vs. LRFD vs. que se encuentra en el lado derecho. . se encuentra el esfuerzo requerido que es la suma de varios efectos de carga Qi multiplicados por sus respectivos factores de carga γi. El esfuerzo de diseño. ASD El método LRFD puede ser resumido por la siguiente fórmula: i i Qi Rn Rr En el lado izquierdo de la inigualdad. es el esfuerzo nominal o resistencia Rn multiplicado por un factor de resistencia φ. para los cuales las provisiones del Articulo 6.0. excepto para pernos.Cada componente y conexión deberá satisfacer la ecuación 1 para cada estado limite. Para los estados límites de servicio y evento extremo. los factores de resistencia serán tomados como 1.5 de las Especificaciones AASHTO en su versión LRFD serán aplicadas. i i Qi Rn Rr (1) . a menos que otra disposición sea especificada.5. Todos los estados límites serán considerados de igual importancia. 95 Para las cargas para las cuales un valor mínimo de γi es la apropiada: (3) 1 i I D R .para el cual: Para las cargas para las cuales un valor máximo de γi es la apropiada: (2) i D R I 0. 3 de las Especificaciones AASHTO en su versión LRFD.3. η = Un factor relacionado a la ductilidad. ηR = Un factor relacionado a la redundancia según lo especificado en el Artículo 1. . 6. 11 y 12 de las Especificaciones AASHTO en su versión LRFD.donde: γi = Factor de carga: un factor de multiplicidad basado estadísticamente aplicado a los efectos de fuerza. como está especificado en las Secciones 5. φ = Factor de resistencia: un factor de multiplicidad basado estadísticamente aplicado a la resistencia nominal. ηI = Un factor relacionado a la importancia operativa según lo especificado en el Artículo 1.4 de las Especificaciones AASHTO en su versión LRFD. 10. ηD = Un factor relacionado a la ductilidad según lo especificado en el Artículo 1. 7.3.5 de las Especificaciones AASHTO en su versión LRFD.3. redundancia e importancia operativa. 8. 00 Ductilidad hR 1. Rn = Resistencia nominal.05 i D R I 1.00 Ductilidad hI 1. Rr = Resistencia factorada: φRn Selección de modificadores de carga η para el Evento Extremo I h Evento Extremo I Ductilidad hD 1.Qi = Efectos de la fuerza.05 . Los puentes deberán ser diseñados teniendo en cuenta los Estados Límite que se especificarán. seguridad y servicialidad. para cumplir con los objetivos de constructibilidad. así como con la debida consideración en lo que se refiere a Inspección. Economía y Estética. . importancia y las condiciones ambientales. Asimismo.De acuerdo a la versión LRFD de las Especificaciones AASHTO. deben ser proyectados teniendo en cuenta su integración con el medio ambiente y cumplir las exigencias de durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a sus funciones. considerando todas las combinaciones de carga que puedan ser ocasionadas durante la construcción y el uso del puente. . los puentes deben ser proyectados para cumplir satisfactoriamente las condiciones impuestas por los estados límites previstos en el proyecto. Los Estados Límites contemplados Especificaciones AASHTO LRFD son: ◦ Estado Límite de Servicio ◦ Estado Límite de Fatiga y Fractura ◦ Estado Límite de Resistencia ◦ Estado Límite de Evento Extremo por las . El estado límite de servicio da experiencia segura relacionada a provisiones. los cuales no pueden ser siempre derivados solamente de resistencia o consideraciones estadísticas . deformaciones y ancho de grietas bajo condiciones regulares de servicio.Estado Límite de Servicio El estado límite de servicio será tomado en cuenta como una restricción sobre los esfuerzos. El estado límite de fatiga asegura limitar el desarrollo de grietas bajo cargas repetitivas para prevenir la rotura durante la vida de diseño de puentes .Estado Límite de Fatiga y Fractura El estado límite de fatiga será tomado en cuenta como un juego de restricciones en el rango de esfuerzos causados por un solo camión de Diseño que ocurre en el número esperado de ciclos correspondientes a ese rango de esfuerzos. El estado límite de fractura será tomado en cuenta como un juego de requerimientos de tenacidad del material. pero la integridad completa de la estructura se espera que se mantenga. Bajo el estado límite de resistencia podría ocurrir daño estructural y frecuente sufrimiento. . local y global son dadas para resistir las combinaciones especificadas de carga que se espera que un puente experimente durante su vida de diseño.Estado Límite de Resistencia El estado límite de resistencia será tomado en cuenta para asegurar la resistencia y estabilidad. Ambas. Estado Límite de Evento Extremo El estado límite de evento extremo será tomado en cuenta para asegurar la supervivencia estructural de un puente durante un sismo importante o durante inundaciones o cuando es chocado por un buque. posiblemente ocurridos bajo condiciones muy especiales. vehículos o flujos de hielo. Se considera que el Estado Limite de Evento Extremo ocurrirá una sola vez con un período de retorno que puede ser significativamente más grande que el de la vida de diseño del puente . 033 L 0.030 L Vigas de cajón adyacente 0.030 L >165 mm 0.070 L 0.030 L 0.032 L Altura de porción de sección doble T de una viga doble T compuesta 0.025 L Altura total de una viga doble T compuesta 0.045 L 0.2(S+3000)/30 (S+3000)/30>165 mm Vigas Tee 0.ALTURA MÍNIMA RECOMENDADA PARA SUPERESTRUCTURAS DE ALTURA CONSTANTE SUPERESTRUCTURA Material Tipo Tramo simple Tramos continuos 1.027 L Cerchas 0.040 L 0.027 L >165 mm Vigas cajón vaciadas in situ 0.060 L 0.065 L Vigas Cajón 0.100 L Losa con armadura principal paralela al tráfico Concreto armado Losas Concreto presforzado Acero ALTURA MÌNIMA INCLUYENDO TABLERO .033 L 0.100 L 0.040 L Vigas de estructuras peatonales 0.040 L Vigas doble T prefabricadas 0.035 L 0.033 L 0.045 L 0.055 L Vigas de estructuras peatonales 0. . . SOBRECARGA VEHICULAR . 3 kN/m var 4.00 m 9.3 kN/m 4.60m General .30 m SUBSISTEMA K 3.30m Losa Bordillo .00 m .30 a 9.ANCHO DE VIA 8P= 145 kN 8P= 145 kN 2P= 35 kN 9. SUBSISTEMA M . SOBRECARGA HL-93 EL EFECTO REDUCIDO AL 90% SUBSISTEMA S . . . . . TABLA DE DIMENSIONES Y CARGA PESO SIMBOLO C4 T3S3 o 3S3 DIAGRAMA TOTAL (MTS) EJE CARGA POR EJE POSTERIOR 1° eje 2° eje 3° eje 4° eje . DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO . el cálculo de los máximos esfuerzos por carga viva es una tarea laboriosa. tanto longitudinal como transversalmente. . Para fines prácticos es suficiente con idealizar al puente primero como una estructura plana en el sentido longitudinal para determinar los esfuerzos longitudinales y luego efectuar el cálculo transversal del tablero.DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO DEFINICIÓN La distribución de cargas tiene por finalidad estudiar la influencia de la asimetría de la carga móvil con relación al eje de la sección transversal del tablero. Como la ubicación de los vehículos en un puente es muy variable. 0 z=25 z=1 Vigas transversales Rígidas (z= ) Vigas sin distribución lateral .2 1.0 z=1 Vigas sin distribución lateral Vigas transversales Rigidas (z= ) 3 z=( L ) a 2a 0.4 1.0 a z=25 z=1 Vigas sin distribución lateral a L=Luz del puente P=1 Viga Principal a Vigas transversales Rigidas (z= ) P=1 Viga Principal c 0.6 z=25 1.Viga a Viga b P=1 Viga c Viga Principal b a 0. 0 + Q0b0 Superficie de Influencia de Fuerza de Corte en Apoyo 0 de Viga Principal b .d c 1 d + + a - Superficie de Influencia de Momento Flector en CL de Viga Principal b Superficie de Influencia de Momento Flector en CL de Viga Transversal 2 - - - d + + + b c + + + Viga a + a a Mb /2 c + + a 0 - + /4 + d a M2 a/2 b + 4 + Mb /2 Viga b 3 - c + Viga 2 + /4 Ma0 /2 Superficie de Influencia de Momento Flector en CL de Viga Principal a Q b0 Viga b + Ma /2 a + + + + + 1. tan x i K.e 2 .49 ton . x i 2 P.80x4. Vigas longitudinales funcionan como apoyos elásticos (resortes de rigidez e "k" ) P'i = P n P n = número de vigas = xi x1 x2 Pi e P/2 Pi = P'i + P"i e e P/2 P/2 e Pi = P + P.25 ton=29 ton P/2 P''i 2 2.70 4 2.05 2 2 4 (1.Método de Courbon Vigas transversales son infinitamente rígidas.tan P .e= K.e= K. x i xi R 1m P/2 P/2 P/2 yi + 1 xi P'i R=4x7.25+0.x i .05 P1 = 10.2e= P i ".tan =P.e xi 2 P i "= P.tan y i =x i .y i .25 + 29x1x4.70 3 2.05 ) P1 = 7.70 P1 = 4x7.35 +4.tan x i 2 P.y i =K.e=K.x i 2 P.e2 xi n xi P/2 + P i "=K. REGLA DE LA PALANCA En este caso la carga en la viga exterior será la reacción de la carga de ruedas, asumiendo que la losa entre las vigas actúa como una viga simplemente apoyada. Tabla 2.6.4.2.2.1 Superestructura de Tablero común referidos en los artículos 4.6.2.2.2 y 4.6.2.2.3 (AASHTO LRFD) Tabla 2.6.4.2.2.2.b-1 Distribución de carga viva por el carril para Momento en Vigas interiores (AASHTO LRFD) 4.2.6.2.2d-1 Distribución de carga viva por carril para momento en vigas longitudinales exteriores (AASHTO LRFD) .Tabla 2. 6.e-1 Reducción de Factores de Distribución de Carga para Momentos en vigas longitudinales sobre apoyos esviados.Tabla 2. (AASHTO LRFD) .4.2.2.2. APLICACIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES AASHTO LRFD EN DISEÑO DE LOSAS . 6.1.1.20 >3 0.65 .2-1 Numero de Vias Presencia Multiple Cargadas NL Factor "m" 1 1.Presencia Multiple de Carga Viva AASHTO LRFD Tabla 3. S mm .1.3-1 Para reaccion y momento en viga exterior Para momento Positivos E= 1140+0.2.1.25.3-1 Luz Principal Perpendicular al trafico Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E) Tabla A4.E LUZ PRINCIPAL PERPENDICULAR AL TRAFICO AASHTO LRFD TABLA 4.55.2.6.6.X mm E= 660+0.S mm Para momentos Negativos E= 1220+0.833. S E= 1220+0.S A4.LUZ PRINCIPAL PARALELA AL TRAFICO S4600 mm AASHTO LRFD TABLA 4.25.3-1 Sp an = S Ancho Franja de borde Franja Interior Franja de borde Luz Principal paralela al trafico S 4600 mm Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E) Franja interior para Momento positivo para Momento negativo E= 660+0.55.2.2.3 mm mm Franja de borde E= espacio+300+1/2.E 1800 mm donde: espacio=distancia entre la cara exterior de la losa y la cara interior de la Vereda .1.6.6.1. W1 Multiple Vias Cargadas Franja interior Eint=minimo( E 1 .2.42.6. L1. E m ) Franja de borde Eborde=espacio+300+1/2.3 S>4600 mm Sp an = S Ancho Franja de borde Franja Interior Franja de borde Luz Principal paralela al trafico S > 4600 mm Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E) A4.18000) W1=min(Ancho.6.2.Eint donde: Ancho/N L 1800 mm espacio = distancia entre la cara exterior de la losa y la cara interior de la vereda .W1 E 1 =250+0.12.3 (C4.LUZ PRINCIPAL PARALELA AL TRAFICO AASHTO LRFD 4.18000) W1=Ancho N L=Numero de carriles E m=2100+0.3) Un Via Cargada (C4. L1.3) L1=min( Span .2.2.9000) L1=min(Span.6.6.
Report "Tipos y Componentes Estructurales - Kaizen"