cajon de anclaje puentes

8/6/2019 Cajon de Anclaje Puentes

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Ing. Marcelo Romo Proao, M. Sc. Ing. Francisco Fernndez, Ph. D.

Fiscalizacin Asistencia Tcnica de Construccin

Puente Aguarico Puente Aguarico

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MEMORIA TCNICA DEL AJUSTE AL DISEO DEL MURO FRONTAL DELCAJN DE ANCLAJE A

7 de Agosto de 2009

ANTECEDENTES: La longitud del puente se increment en 10 m, y la luz central pas de 260 m a

270 m, como consecuencia de la necesidad de superar un litigio legal que impeda

continuar con la construccin.

Se realiz el rediseo macro del puente, por parte de Asistencia Tcnica deConstruccin del Puente Aguarico, el mismo que contemplaba la realizacin de

ajustes a los elementos bsicos del puente.

La Fiscalizacin del Puente Aguarico verific el rediseo macro realizado yencontr que los elementos claves del mismo (cimentacin de las torres, armadode diafragma de torre, armado y dimensiones de columnas, cimentacin de

cajones de anclaje, peso muerto de cajones de anclaje, caractersticas de obenques,

caractersticas de vigas metlicas) eran adecuados para continuar con la

construccin.

Asesora Tcnica de Construccin y Fiscalizacin continan verificando posiblespequeos ajustes de detalle al diseo bsico, para las condiciones propias del

proyecto generadas tanto por el incremento de longitud del puente como por

aspectos propios de la construccin.

EL PROBLEMA DEL MURO FRONTAL DEL CAJN DE ANCLAJE A:Se ha observado que el nivel fretico por detrs del cajn de anclaje A tiene

fluctuaciones a causa de la presencia de una pequea cuenca que evaca a travs de un

arroyo ubicado detrs del cajn de anclaje; en el arroyo se acumulan caudales menores

de agua. Ante la eventualidad de que la alcantarilla que permite la evacuacin del agua

de la cuenca hacia el ro Aguarico, en algn momento del tiempo de vida del puente se

tapone parcial o totalmente, como ya se produjo durante los primeros meses de

construccin, es vital verificar la capacidad resistente del cajn de anclaje ante el

desplazamiento horizontal del mismo, bajo condiciones de nivel fretico alto.

La componente horizontal de la fuerza mxima, bajo cargas gravitacionales, que acta

sobre los 8 obenques que llegan al cajn es:

)35(TxCos120x8P = T4.786P =

El peso del cajn de anclaje es:

ficoPesoEspecVolumenP =

)3m/T9.1(x2

m62.14m25.13x)m65.17(x)m50.11(P

+=

T5374P = Si se supone un nivel fretico equivalente al 25% de la altura del cajn de anclaje,

medido desde la losa de cimentacin, la fuerza normal sobre la base sera:


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2

)T5374

9.1

9.0(x)25.0()T5374()75.0(P +=

T4667P = El coeficiente de friccin en la losa de cimentacin, con superficie hmeda (por el nivel

fretico alto) es aproximadamente el 80% del coeficiente de friccin con superficie

seca:

)33(Sen3

2)80.0(=

290.0= La fuerza de friccin que puede desarrollarse en la losa de cimentacin es:

P.f = )T4667).(29.0(f=

T1353f= Para un factor de seguridad de 2, el empuje pasivo que debera desarrollarse en el muro

frontal es:

T1353)T4.7862(E = T8.219E =

La presin mxima es:

H.B

E.2p =

)m62.14).(m50.11(

)T8.219.(2p =

2m/T61.2p = El diagrama de presiones por m de ancho, asociado a este empuje es:


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El muro actuar como una losa que trabaja en 2 direcciones pues su relacin

largo/ancho es inferior a 2 (16.40 m en altura x 11.5 m de ancho). El momento flector

mximo se espera que acte en la direccin horizontal, por ser la de menor luz, en la

proximidad de la losa de cimentacin, y es:

20

)5.11).(m/T61.2).(8.0(M

2

=

mT81.13M = El momento ltimo es:

)mT81.13(7.1Mu =

mT47.23Mu = La seccin de acero vertical requerida, en cada cara del muro es:

2cm56.21As = El acero requerido son 5 varillas de 25 mm, por metro de ancho

El acero existente vertical, por cada capa, es de 5 varillas de 18 mm de dimetro con un

rea de 12.70 cm2, por metro de ancho, y el acero horizontal de traccin por cada capa

es de 5 varillas de 16 mm de dimetro con un rea de 10.05 cm2, que son insuficientes


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para desarrollar la capacidad portante del muro para actuar como muro de contencin

equilibrado.

Este efecto se produce por la combinacin del efecto del incremento de la luz central de

260 m a 270 m, y la potencial elevacin del nivel fretico por la presencia de un arroyo

en la parte posterior del cajn.

Para mantener los niveles de seguridad apropiados en el muro frontal, se requiereuna de las siguientes alternativas: La colocacin de un contrafuerte exterior vertical para el muro frontal, en el

centro del muro, con lo que la luz horizontal de clculo disminuye a 5.75 m. La colocacin de una viga o losa horizontal para el muro frontal, a media

altura, con lo que la luz vertical de clculo disminuye a 8.20 m.

En el primer caso, se espera que la losa trabaje en una sola direccin (direccin

horizontal), siendo el momento flector mximo, por metro de ancho de muro, el

siguiente:

14

)75.5).(m/T61.2(M

2

=

mT16.6M = El momento ltimo es:

)mT16.6(7.1Mu =

mT47.10Mu =

La seccin de acero horizontal requerida, en cada cara es:2cm62.9As =

La cantidad de acero colocada por metro de ancho en la direccin horizontal supera a la

requerida, por lo que el diseo se vuelve apropiado.

En el segundo caso, se espera que la losa trabaje en una dos direcciones (direccin

vertical dominante y direccin horizontal secundaria), siendo el momento flector

mximo, por metro de ancho de muro, el siguiente:

20

)m20.8).(m/T4.2(M

2

=

mT07.8M = El momento ltimo es:)mT33.8(7.1Mu =

mT72.13Mu = La seccin de acero vertical requerida, en cada cara es:

2cm60.12As = La cantidad de acero colocada por metro de ancho en la direccin vertical es similar a

la requerida, por lo que el diseo se vuelve apropiado.


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Se decide aprovechar la necesidad de construir un muro de contencin para elrelleno alrededor del cajn de anclaje para integrarle a una losa horizontal amedia altura del muro.

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