2. Puentes Acero vs Concreto- Ricardo Germanetti

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PARALELO ENTRE PUENTES DE DIFERENTE MATERIAL

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<p>PUENTES DE ACERO VS CONCRETORicardo GermanettiSUBESTRUCTURA ConcretoEstribosPilasMurosFundacionesSUPERESTRUCTURA AceroVigasCerchasCablesArcosLosa rodaduraConcretoPuente de OccidenteJos Mara Villa Villa1895 - Luz 287 mColgantePuente Navarro (Pto Bogota Rio Magdalena) Long 168mSan Francisco Bridge Company de Nueva York -1898Puente Navarro(Pto Bogota )El gobierno lo dio en concesin para su explotacin por 99 aos a travs del cobro de peajes con valor segn el tipo de carga que se iba a pasar. Eso dur poco porque lleg la Guerra de los Mil Das y cambi todas las condiciones.Bernardo NavarroBohrquezPuente Carlos Holgun (Juanchito Rio Cauca) Luz 190 mConstruccin 1922 y rehabilitado 1957American Bridge (1953) Luz centra 160m Rehabilitado 1998Puente en Bolombolo(Jos Mara Escobar)ColganteViaducto Pereira dos quebradas (Cesar Gaviria)1997longitud 439m Luz 211mAtirantadoPuente en Puerto ValdiviaLongitud 242m (luz 130m)Arco losa superiorPuente Pescadero sobre el CaucaLongitud(long 120marco 80m)Arco losa superiorPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mArco losa superiorPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mArco losa inferiorRuta del SolCerchaPuente en Puerto BerrioLongitud 587 m (9 luces Luz principal 154m)CerchaPuentes Quebrada Blanca (Bogot Villavicencio)Prtico o PiArcoPrtico 28+20+75+20= 142,8m marzo 2010Nuevo Puente Quebrada BlancaLongitud 167mExtradosadoPUENTE DE CHIRAJARA Long 294mDos vigas metlicasLuces 70.64, 94.17, 75.64 y 44.03mPUENTE DE CHIRAJARA Long 294mDos vigas metlicasLuces 70.64, 94.17, 75.64 y 44.03mPuente 58 Variante a Pto Valdivia - ItuangoVigas en IPuente 57 Variante a Pto Valdivia - ItuangoVigas en IPuente 50 Variante a Pto. Valdivia - ItuangoVigas en IElColombianoEltiempoPuente 4 surPuente sobre Sogamoso - Ruta del solVigas postensadas suspendidas (Gerber)Puente sobre Sogamoso - Ruta del solVigas postensadas suspendidas (Gerber)Vigas postensadasAUTOPISTA BOGOT VILLAVICENCIOFuente: VSLPUENTE MADRE LAURA Vigas cajn Voladizos sucesivos AUTOPISTA BOGOT VILLAVICENCIOPUENTE GUILLERMO GAVIRIA CORREATomado CONCONCRETOVigas cajn Voladizos sucesivos Luz 200mYOND, ANTIOQUIA BARRANCABERMEJA, SANTANDERSISTEMA DE ADMINISTRACIN DE PUENTES COLOMBIANOSEn 1996 el INVIAS implement SIPUCOL, con la asesora del Directorado de Carreteras de Dinamarca.Vas Nacionales.Tipo Cantidad Porcentaje Luz promedio (m)Puentes acero268 11% 50Concreto reforzado1619 64% 16Concreto preesforzado580 23% 32Concreto ciclpeo o sin refuerzo44 2% 12Piedra, Ladrillo y Otros24 1% 13Total2535 100%01002003004005006007001.940 1.950 1.960 1.970 1.980 1.990 2.000 2.010TotalAceroConcreto ReforzadoConcreto PreesforzaAo de construccin* 1870 puentes sin fecha de construccinMichigan Department of TransportationTipo de viga Cantidad de puentesVida til (Aos)Steel beam 2647 47Prestressed beam 1198 45Prestressed box beam 390 35Prestressed I-beam 800 52Brandon Boatman (2010)Transition probabilities were calculated using NBI superstructure ratings from 2004 to 2010.Vida til concreto y acero similarSIPUCOL - 2009Puentes remplazados 32Puentes con fecha construcc. 23Vida servicio prom. (Aos)35Vida servicio mx. (Aos) 60Vida servicio min. (Aos) 6Puentes de ACEROPuentes en servicio 236Puentes con fecha construcc. 86Vida servicio prom. (Aos)40Vida servicio mx. (Aos) 89Vida servicio min. (Aos) 8Puentes en servicio Calific. (4) 27Puentes con fecha construcc. 8Vida servicio prom. (Aos)46Vida servicio mx. (Aos) 82Vida servicio min. (Aos) 19SIPUCOL - 2009Puentes remplazados 90Puentes con fecha construcc. 23Vida servicio prom. (Aos)41Vida servicio mx. (Aos) 87Vida servicio min. (Aos) 23Puentes de CONCRETOPuentes en servicio 2109Puentes con fecha construcc. 523Vida servicio prom. (Aos)32Vida servicio mx. (Aos) 82Vida servicio min. (Aos) 9Puentes en servicio Calific. (4) 63Puentes con fecha construcc. 24Vida servicio prom. (Aos)34Vida servicio mx. (Aos) 49Vida servicio min. (Aos) 10Causa Colapso Cantidad Porcentaje Acero ConcretoCrecientes y avalanchas51 18% 36% 54%Socavacin43 15% 16% 76%Deficiencias estructurales y de diseo18 6% 56% 17%Sobrecarga e impacto8 3% 63% 37%Deficiencias en la construccin e interventora3 1% 33% 66%Atentados159 56%Total282 100% 42 74Tesis DAVID SEBASTIN CUSBA y Edgar Muoz (2011)No solo los de acero se caen, tambin los de concretoProv.Tomado Edgar E. Muoz Daz (2002)Puente la Unin - Internacional Norte SantanderConstruido en 1926 - Luz 72,6 mArcoPuente la Unin - Internacional Norte Santander - Construido en 1926 - Luz 72,6 mArcoPuente la Unin - Internacional Norte Santander - Construido en 1926 - Luz 72,6 mCreciente Febrero 2005 (79 aos)PuenteprovisionalNolascoinstaladoentrelosmunicipiodeCandelaria Laberinto (Departamento del Cauca) luego de la Avalancha del Ro Pezocurridaen junio de 1996Puente Nolasco construido luego de la Avalancha del Ro Pez ocurrida el20 de noviembre de 2008Puente Jorge Gaitn Durn (Dpto. Norte de Santander) luego de su colapso por socavacin en las pilasEstadoactualdelPuenteJorgeGaitnDurnluegodesuconstruccinen concreto postensadoInstalacindeunpuenteprovisionalPuente Los ngeles(Dpto. Huila)luego de su colapso ocurrido el 16 de octubre de 1996Estado actual del Puente Los ngeles(Dpto. Huila)luego de su construccin en 1996Puente en estructura metlica colgante que fall durante el proceso de montaje de una de las torres que conformaran su estructura.Luego provisional fall en prueba de carga.Tomado Edgar E. Muoz DazPuente Pescadero en Arco atirantadocon luz de 120 m construido en 1984Colapsado 7enero 1996 -falla en la unin arco-pendoln comoconsecuencia de deficiencia en el diseo.Trnsito de vehculos sobre puente provisional metlico con capacidad menor a las 12 toneladasEl16defebrerode1996elpuenteprovisionalyaestabaadisposicindel trnsito vehicularPuente nuevo diseado por INTEGRAL (1996)No solo longitud de la luz Anlisis en conjuntoTipologa, Material, Geotecnia, Hidrulica, Construccin(50 m)$ 0$ 500.000$ 1.000.000$ 1.500.000$ 2.000.000$ 2.500.000$ 3.000.000$ 3.500.000$ 4.000.000$ 4.500.00020 25 30 35 40 45 50 55 60 65Costo ($/m2)Luz (m)Costo PuentesSuperestructura Acero Subestructura TotalSubestructura Superestructura concreto TotalVigas en I Luz simpleRef. Rubn Gmez - Integral05010015020025030035040035 45 55Peso (ton/m2)Luz (m)3 vigas4 vigasRef. Rubn Gmez - IntegralPeso (ton) %3 Vigas 71,0 78%Atiesadores vigas interiores 5,0 5%Atiesadores vigas exteriores 3,5 4%Cross Frame 3,9 4%Diafragmas5,5 6%Conectores 2,6 3%Total 91,5 100%Luz 39 m3 vigasLuz 40 m4 vigas1 viga acero 19,5 ton (26%)1 viga concreto 75,0 ton (100%)Superestructura con vigas en acero 40% mas livianaConcreto MetlicoLong. (m) Costo ($/m2) Tipologa Costo ($/m2) Tipologa35 $ 2.445.718 Luz simple $ 2.994.315Luz simple40 $ 3.846.154 Luz simple $ 3.192.363Luz simple50 $ 2.335.460 2 luces simples $ 3.356.044Luz simple60 $ 3.324.379 2 luces simples $ 3.760.032Luz simple80 $ 3.466.706 3 luces simples $ 3.196.573 3 luces continuas90 $ 3.213.859 3 luces simples $ 2.967.9513 luces continuas$ 0$ 1.000.000$ 2.000.000$ 3.000.000$ 4.000.000$ 5.000.00020 40 60 80 100Costo ($/m2)Longitud (m)ConcretoAceroRef. Rubn Gmez - IntegralDimensiones comerciales placas de acero:Placa de acero6,09 m20240(480)2,44 m896Espesores 3/8, , 5/8, ,1, 1.5, 2, 3Perdida por corte aprox. (2cm)Luz 45 mMltiplo de las dimensiones de las placasUniformizar espesoresSteel Bridge Construction:Myths &amp;RealitiesApoyos similares a vigas postensadasFatiga:El dao, por un agrietamiento progresivo, de una parte de un elemento causado por la aplicacin repetitiva de un esfuerzo cuya magnitud es insuficiente para inducir una falla para un solo ciclo de aplicacin.Fractura frgil:La falla de una parte de un elemento estructural por la propagacin rpida de un fisura en un solo ciclo y sin una deformacin plstica importante.(Temperatura, esfuerzos, tenacidad)Puente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mPuente OpnPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mAtiesadores almaPuente Opn (Ruta del Sol) Atiesadores almaPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mRiostras VerticalesPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mPuente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mMnsula soportePendoln Puente Opn (Ruta del Sol) Luz 140mEfecto de palanca- Prying actionMnsula soportePendoln 1. Scope1.1 This specification covers carbon and high-strength low-alloy steel structural shapes, plates, and bars and quenched and tempered alloy steel for structural plates intended for use in bridges. Seven grades are available in four yield strength levels as follows:1.1.1 Grades 36 [250], 50 [345], 50S [345S], and 50W [345W] are also included in Specifications A36/A36M, A572/A572M, A992/A992M, and A588/A588M, respectively. When the requirements of Table 8 or Table 9 or the supplementary requirements of this specification are specified, they exceed the requirements of Specifications A36/A36M, A572/A572M, A992/A992M, and A588/A588M.1.1.2 Grades 50W [345W], HPS 50W [HPS 345W], HPS 70W [HPS 485W], and HPS 100W [HPS 690W] have enhanced atmospheric corrosion resistance (see 13.1.2). Product availability is shown in Table 1.1.4 For structural products to be used as tension components requiring notch toughness testing, standardized requirements are provided in this standard, and they are based upon American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) requirements for both fracture critical and non-fracture critical members.CCP-14fracture critical members or member components are steel tension members or steel components of members whose failure would be expected to result in collapse of the bridge. AASHTO Manual for Bridge Evaluation (MBE), 2nd Edition.Miembrodefracturacrtica(MFC) Componenteentensincuyafalla queseespera resulteenelcolapso del puente o su incapacidad para cumplir su funcinCCP-14 y ASSHTO LRFD Bridge Design Specificationsa steel member in tension, or with a tension element, whose failure would probably cause a portion of or the entire bridge to collapse. National Bridge Inspection Standards (NBIS)Implicaciones sean miembro de fractura critica:Especificar el material adecuado y ensayos para diseo y fabricacinRequiere una mayor cantidad de ensayos charpyFractura crtica (F) frecuencia P Cada LminaNo Fractura critica (T) frecuencia H Cada 2 ton (Zona 1 -18C)FCM espesor </p>