diseño conceptual de puentes (resumen)

7/23/2019 Diseño Conceptual de Puentes (Resumen)

http://slidepdf.com/reader/full/diseno-conceptual-de-puentes-resumen 1/30

1 Conceptual Bridge Design M. S. Troitsky 1.1 Introduction1.2 Preliminary Design1.3 Final Design1.4 Remarks and Conclusions

Diseño conceptual del puente

1.1Introducción

Planificación y diseño de puentes son parte arte y compromiso de parte, el aspecto más

significativo de Ingeniería estructural. Es la manifestación de la capacidad creativa de los

diseñadores y demuestra su imaginación, la innovación y exploración [1,2]. La primera

pregunta que los diseñadores tienen que responder es ¿Qué tipo de diseño estructural de

la maravilla van a crear? No puede enfatizarse la importancia del análisis conceptual en

problemas de diseño de puente fuertemente bastante. El diseñador debe primerovisualizar e imaginar el puente para determinar su función fundamental y rendimiento. Sin

duda, los factores de seguridad y economía forma el diseñador puente en un manera muy

significativa. Los valores de análisis técnico y económico son indiscutibles, pero hacen no

cubre el proceso de diseño del conjunto. Diseño del puente es un problema de ingeniería

complejo. El proceso de diseño incluye la consideración de otros factores importantes,

como la elección de sistema de puente, materiales, dimensiones, fundaciones, estética, y

el paisaje local y medio ambiente. Para investigar estas cuestiones y llegar en el mejor

solución, el método de diseño preliminar es el tema de la discusión en este capítulo.

1.2Diseño Preliminar

1.2.1 Introducción

Qué es el anteproyecto? El proceso de diseño de puentes consiste básicamente de

dos partes principales: (1) la fase de diseño preliminar y (2) la fase de diseño final. La

primera fase de diseño se discute en esta sección y la fase de diseño final se discute

en la sección 1.3 con más detalle. La etapa de diseño preliminar (ver tablas 1.1 y 1.2)

consiste en una Búsqueda de las actuales prácticas y aplicaciones analíticas de viejos

y nuevos métodos en la ingeniería estructural del puente. La etapa de diseño final

consiste en un tratamiento completo de un nuevo proyecto en todos sus aspectos.

Esto incluye cualquier material, acero o problemas concretos. El argumento importante

es que con este enfoque un ahorro significativo en el esfuerzo de diseño puede

fácilmente lograr, particularmente en la etapa final. Con el fin de planificar y diseñar un

puente, es necesario primero para visualizarla. La creatividad fundamental se

encuentra en la imaginación. Esto se refleja en gran medida por la creatividad del



diseñador y pasado del diseñador experiencia y conocimiento. Además, concepto de

diseño puede basarse en conocimientos adquiridos de comparaciones de regímenes

diferentes de puente. Generalmente, el diseño aborda el problema sucesivamente, en

dos pasos. En el diseño preliminar, la primera y la parte más importante es la creación

de esquemas de puente.El segundo paso es revisar esquemas y croquis en un plano.

Entonces será posible determinar que otras necesidades de diseño. Un proceso de

examen se realiza para otros requisitos de diseño (por ejemplo, las condiciones

locales, sistemas de luz, altura de la construcción, perfil, etc). Desde un punto de vista

de economía, elección de luz estructural, configuración, etc. es muy esencial. Del

costo y estética posibles, es importante la vista contra el medio ambiente local.

Completados estos dos pasos obtiene el esquema deseado puente que cumpla con la

propuesta del proyecto [3].

En la etapa de diseño preliminar es necesario también encontrar un esquema de

análisis científico racional para el diseño concebido. Así, una parte esencial del diseño

preliminar es seleccionar y perfeccionar los diversos sistemas con el fin de seleccionar

el más apropiado. Esto no es una fácil tarea desde ahí no hay solución y fórmulas

existentes. Se basa principalmente en la experiencia del diseñador y los

requerimientos dictados por el proyecto.

La etapa final requiere un estudio detallado y análisis de comportamiento estructural y

estabilidad. Economía y seguridad son también aspectos importantes en el diseño de

puente, pero debe prestarse considerable atención a estudio detallado para el análisis,

que consiste en la elección final del sistema estructural, dimensiones, material, sistema

de luces, ubicación de cimientos, el factor viento y muchos otros.

Sin embargo, la diferencia de esquemas preliminares si todos los análisis se hacen

con precisión no debe ser sustancial. Por lo tanto, es muy importante que, desde el

primer paso, el cálculo de diseño exacto y completo. La carga de trabajo de diseño

puede reducirse considerablemente mediante el uso de coeficientes de auxiliares.

Estos coeficientes se pueden utilizar si el esquema elegido debe ser modificado.

Cálculos del diseño se realiza sobre la base de la mecánica estructural. Generalmenteel análisis comienza con la cubierta, largueros y vigas transversales que determinan el

peso de la cubierta. Análisis final incluyen un control de los principales miembros de

carga, determinación de cargas diferentes y sus efectos, peso total y análisis de

rodamientos. Paralelo al análisis, corrección del plan de construcción inicial es

normalmente llevado a cabo.



Sin embargo, en la etapa de diseño preliminar sólo es necesario explicar las

características de las alternativas. La comparación se basa normalmente en el peso y

el coste de la estructura. Cabe también destacar que en esta etapa el peso de la

estructura no se puede determinar con absoluta precisión. Normalmente se calcula

sobre la base de coeficientes experimentales.

Como se mencionó anteriormente, el anteproyecto pretende comparar diversos

esquemas de diseño. Esto puede lograrse eficazmente mediante el uso de

computadoras. El diseñador puede crear un número de esquemas racionales y

alternativas en un período corto de tiempo. Entonces debe hacerse una comparación

crítica entre los diversos sistemas. Sin embargo, esto no es un proceso fácil y es

necesario ir al siguiente paso. Distintos componentes de cada sistema, tales como la

cubierta, las luces, apoya, etc. deben compararse con los demás. Es importante en

esta etapa que el diseñador sea capaz de visualizar cada componente en el esquema,

lo bosquejo y revise su racionalidad, la aplicabilidad y la economía. Después de esto,

el análisis y dibujos pueden ajustar y corregir.

Finalmente, el esquema elegido debe someterse a un diseño detallado para establecer

la estructura del puente. El análisis se aplica a cada componente del puente y a toda la

estructura. Cada parte debe visualizar primero por el diseñador, bosquejado, analizado

y comprueba la viabilidad. Entonces debería modificarse si es necesario. En cada

caso, debe elegirse la alternativa más beneficiosa. Es una tarea muy delicada ya que

no es fácil encontrar respuestas inmediatas y las soluciones necesarias. El problema

de la toma de decisiones finales sólo podría solucionarse sobre la base de

consideraciones generales y particular punto de vista del diseñador, que sin duda se

basa en la experiencia personal y conocimiento, así como intuición profesional.

La secuencia de análisis en el diseño final sigue siendo el mismo en cuanto a diseño

preliminar excepto que es más completa. La estructura del puente en esta etapa tiene

un significado físico, puesto que cada parte se ha formado y detallado en papel. Por

último, el peso se calcula teniendo en cuenta el volumen real de los elementos del

puente y se documenta en un formulario especial denominado "Especificaciones" o

una lista de pesos. Las especificaciones deben redactarse generalmente al final del

proyecto. Esta secuencia conduce a la etapa final del proyecto, pero el proceso es aún

incompleto. El proyecto alcanzará su forma definitiva sólo en la etapa de construcción.



Por esta razón, cabe mencionar que el diseñador debe desde el principio dar seria

consideración a los problemas de construcción y proporcionar, en ciertos casos, las

instrucciones completas así como métodos de construcción.

1.2.2 consideraciones generales para el diseño de sistemas de puente

Objetivamente, el esquema de diseño estructural del puente presenta un problema

complejo para el diseñador estructural a pesar de la presencia de tecnología moderna

y avanzada. El alcance de tal problema abarca la determinación de las dimensiones

generales de la estructura, el sistema luz (es decir, número y longitud de palmos), la

elección de un tipo racional de subestructura. También, dentro de este ámbito, existe

una demanda para encontrar la solución más ventajosa para el problema para

determinar la máxima seguridad con un costo mínimo que es compatible con los

principios de ingeniería estructurales. Cumplimiento de estas exigencias ofrecerá la

solución adecuada a los parámetros técnicos y económicos, como el comportamiento

de la estructura, costo, seguridad, comodidad y vista externa.

También, durante el diseño de un puente, cruzar el río debe tener en cuenta la sección

transversal bajo el puente que proporciona la descarga requiere de agua. La apertura

del puente se mide desde el nivel del agua obtenida en las secciones transversales

entre pilares, teniendo en cuenta la configuración del canal del río, el coeficiente de

compresión de flujo y la erosión permisible del cauce del río. Al cambiar el coeficiente

de erosión y el área transversal dentro de los límites permitidos por las normas, es

posible obtener diferentes dimensiones aceptables de aberturas para la misma

travesía de puente. Durante la elección de la alternativa más conveniente, es necesario

también considerar que reduciendo el puente de apertura está conectada con el

aumento de los costos de Fundación debido a la gran profundidad de la erosión y la

necesidad de aplicar estructuras más complicadas y costosas para el flujo de corriente.

Durante el diseño de estas estructuras como viaductos y pasos superiores, su longitud

total es generalmente dada, que puede ser determinado por el plan general o por el

paisaje de la ubicación y la relación del costo de un terraplén de gran altura y la

estructura del puente.

El diseño del puente generalmente comienza con el desarrollo de una serie de

alternativas posibles. Mediante la comparación de alternativas, teniendo en cuenta

parámetros técnicos y económicos, tratamos de encontrar la solución más conveniente

para las condiciones locales del sitio. En la actualidad, el desarrollo y la comparación

de alternativas es la única manera de encontrar la solución más conveniente. Factores

que influyen en la elección del esquema de puente son varias y su número es tan

grande que obtener una respuesta directa a qué esquema de puente es más racional



en una determinada condición de local es un reto. Es necesario desarrollar algunas

alternativas basadas en las condiciones locales (geológica, hidrológica, transporte,

construcción, etc.) y aplicar la iniciativa creativa de la diseñadora a la elección de una

solución estructural.

GRÁFICO 1.1 Índice de calidad de la estructura.

Esquemas estructurales de alternativas de puente es un acto creativo., computadoras

pueden utilizarse para determinar la longitud de tramo más ventajosa y sistema, para

encontrar el número de vigas en el puente con una cubierta de la tapa o el número de

paneles en la armadura y elegir la subestructura del palmo. Sin embargo, usando

computadoras para hacer una selección de alternativas racionales, teniendo en cuenta

una comparación de todos los parámetros técnicos y económicos, es imposible.

Encontrar una alternativa óptima utilizando diferentes puntos de vista a menudo

conduce a conclusiones diferentes. Por ejemplo, la alternativa puede ser la más

ventajosa por el costo, pero puede requieren gran gasto en metal o requieren equipo

especial de erección, que no puede obtenerse. Algunas alternativas no pueden cumplir

con un requisito arquitectónico, al considerar puentes de la ciudad. Al usar

computadoras es aún imposible de refutar el método de diseño convencional, teniendo

en cuenta todos los problemas de condiciones locales específicas, que son

prácticamente imposibles de escribir en un programa de computadora.

1.2.3 Método básico teórico de diseño preliminar

Métodos de diseño no se inventó en base a ciertos principios arbitrarios. Se desarrolló

de la práctica. En un estudio teórico dado, hay suficientes pruebas de que los métodos

de diseño cambian dependiendo de la práctica de construcción de puentes y sus



problemas básicos. Por lo tanto, el método aplicado del diseño preliminar de hoy está

determinado principalmente por métodos empíricos.

Para lograr el mejoramiento, este método se basa en la consistencia en su exacta

aplicación y explicación de su fundamento lógico. Este avanzado método de diseño

preliminar hace posible desarrollar un perfecto final para el proyecto. Cabe mencionar

en este punto la importancia de los parámetros de cálculo en el enfoque de diseño

considerado.

Utilizando modelos matemáticos, es posible expresar los índices de calidad U de la

estructura (ver figura 1.1) en función de sus parámetros; x, y, z, es decir,

U = u ( x, y, z,…)

Diseño preliminar proporciona medios para determinar los valores exactos de los

parámetros y los índices de calidad. El problema es similar a encontrar el límite de una

función, como en el cálculo de la variación. Esta analogía puede utilizarse paradeterminar una base lógica para el método de diseño preliminar. Está claro que no

puede resolverse el problema del diseño preliminar en matemática pura. Los índices

de calidad no pueden ser expresados por funciones algebraicas. Tenga en cuenta que

la mayoría de los parámetros de una alternativa a otro cambia su tamaño rápidamente.

Alternativas se muestran sólo para su consideración y para mostrar el proceso de

investigación para probar la corrección de la alternativa aceptada.

Sólo en casos particulares se puede aplicar un método matemático para encontrar el

límite. Por ejemplo, se sabe que este método es posible encontrar dimensiones

exactas de abarcan longitudes de armaduras simples-span o alturas exactas dearmaduras de acero los acordes paralelos debido a su comportamiento de peso total

mínimo de la estructura.

Para encontrar el límite de la función U, es posible encontrar los valores

correspondientes de los parámetros x, y, z de la siguiente ecuación:

Estas ecuaciones proporcionan la herramienta para investigar la influencia de cada

parámetro como cambia los índices de calidad de la estructura. Dejando todos los

demás parámetros constantes, ±∆x se impone para estudiar el cambio de la U. de

valor Entonces podemos encontrar el valor del parámetro para que ∆U cambia su

signo. Esto corresponde al mínimo de la función U.



Tenga en cuenta que los distintos parámetros están interrelacionados. Si se cambia un

parámetro, es necesario modificar los otros. Por exceder de ciertos límites, el palmo

del puente de hormigón armado debe cambiar de un sistema de viga a un sistema de

arco. Aplicando este método de diseño preliminar a los puentes, la comparación de la

ecuación (1.2) conduce a la composición de alternativas. Para cada ecuación en laecuación (1.2), es necesario utilizar un mínimo de tres alternativas. La primera

ecuación está formada por ciertos valores de los parámetros x 1, y1, z1, etc.. Dejando

los parámetros y 1 y z1 constante da un nuevo valor de x, siendo x 2 para componer

una segunda alternativa. Comparando esto con el primero, establecemos el cambio de

índices de calidad del puente. Si han mejorado, es necesario cambiar de nuevo el

parámetro x en la misma dirección, elevando en el nuevo valor de x 3 para formar una

tercera alternativa. Luego, se comparan con las dos primeras alternativas para

determinar el cambio de los índices de calidad para el puente diseñado. Si, por

ejemplo, llegan a ser peor, entonces su valor máximo corresponde a 2 x (ver figura1.1). Si mejoran, es necesario repetir la investigación para la segunda ecuación ∂U/∂y

= 0 y así sucesivamente. Estas ecuaciones deben resolverse simultáneamente. En

diseño preliminar, esto significa que es necesario preparar muchas alternativas y

compararlos simultáneamente. Este proceso es difícil y tedioso. La dificultad se

incrementa porque, a diferencia del método puramente matemático donde se da la

función U, en el diseño preliminar el tipo de función no se conoce y debe determinarse.

Debido a las dificultades mencionadas, hay suficiente tierra para asumir que la primera

etapa del proceso de diseño se basa en la creatividad y la invención.

¿Cómo construir un puente sobre un río determinado? Hay número de respuestasdiferentes a esta pregunta. El tipo de puente puede ser de acero o de hormigón, y para

cada caso hay una serie de alternativas aplicables. Si, para el problema dado, existen

varias soluciones conocidas, podría haber tantas o más subdesarrollado. Esto

demuestra la construcción de un puente y crear un diseño no es tareas fáciles. Muchos

problemas enfrentan a la diseñadora. Sin embargo, la ciencia de la ingeniería ha

demostrado que estas dificultades podrían resolverse en una secuencia sistemática,

como se ilustra a continuación.

1. la ecuación (1.2) debe ser aplicada al problema de diseño estructural y resuelto porun método de aproximaciones sucesivas que siguen el diseño preliminar. Este método

se considera técnicamente confiable y ha sido utilizado en ingeniería con éxito. Con el

fin de mejorar y acelerar este método (de aproximación sucesiva), es de gran

importancia elegir una precisión absoluta. Experiencia, de manera significativa, ayuda

en la toma de esa decisión.



2. anteproyecto suele ser la primera aproximación en la creación de un proyecto de

puente. Resuelve la ecuación para los parámetros más importantes que tienen gran

influencia en los índices de calidad de la estructura. Detalles de la estructura pueden

ser investigados en una etapa posterior. Muchas soluciones se han desarrollado en la

práctica de estructura detallada. Vale la pena mencionar que cuando se trabaja conparámetros, no hay muchos básicos.

3. algunos parámetros se dan y se mantienen constantes durante el diseño. Otros

toman un número limitado de valores, y esto reduce el número de alternativas. Las

relaciones entre los parámetros, su corrección y la importancia de los índices de

calidad del puente facilitan llevar a cabo los métodos de investigación de alternativas.

Si fuera posible resolver el problema de matemática pura, entonces la solución sería

simplemente resolver las ecuaciones. Pero debemos recordar que estas ecuaciones

(excepto los de primer grado) tienen varias raíces y constantes arbitrarias. En

aplicación al diseño del puente, esto significa que, si se obtienen algunas alternativas

igualmente válidas, la investigación debe ser refinada aún más. El método de

aproximaciones sucesivas debe ser aceptado como principio metodológico porque,

como los resultados del proceso en varias alternativas para un proyecto, debemos

considerar sólo la mejor solución científica. Nos podemos detener en una solución

aproximada, pero sólo después de que hemos sido convencidos de que, en

comparación con otras soluciones, es el mejor enfoque científico. Se trata de la mejor

manera de generar éxito diseñador. El mismo método se aplica para elegir un sistema

de puente, así como hacer una elección final para el material de diseño de puentes y

así sucesivamente.

1.2.4 Selección de alternativa Final para puentes de hormigón armado

El diseñador, por ejemplo, decida que, para un material dado (digamos, el hormigón

armado), se elige una tercera alternativa. Utilizando este razonamiento, surge la

imperfección siguiente: en la analogía matemática, era necesario resolver la ecuación

(1.2) al mismo tiempo, pero aquí cada uno se resuelve por separado. Después de

determinar un cierto parámetro, se mantendrá constante y la opción para los demás

seguirá.

Hay un elemento de la sensibilidad de este método. Los valores de parámetros no se

eligen arbitrariamente. Los valores iniciales se determinan empíricamente para que

sus valores son tan exactos como los reales. También es importante el orden de la

invención de parámetros individuales. En primer lugar, se investigan los parámetros



que afectan más significativamente los índices de calidad de la estructura. Entonces,

sigue la investigación para los parámetros menos importantes.

Recuerde que el span estructura implica longitud de palmo pero también requiere la

determinación del tipo de span estructura, su forma, su forma, su sistema, los variados

tipos que podrían ser estructuras tramos uniforme o desiguales, o el número de vanos.

Dentro de este método, la alternativa elegida determina el sistema de estructura de

luces con mínimo peso y máxima economía y seguridad. Ahora, puede surgir una

pregunta legítima. ¿Significa que la alternativa solicitada con variado tipo de diseño

palmo (incluyendo longitud de tramo, forma, forma y tipo) puede ser considerada la

mejor opción para el proyecto del puente con la máxima economía y seguridad?

Aunque la respuesta puede sonar polémico y the ocratically incompatibles, no es. La

respuesta es objetivamente sí! Hay una razón para eso. Algunos tipos de proyectos

puente requieren estructuras de diferentes tipos de luces que representan

económicamente y con seguridad lo menos opción para diseño de puentes. Para el

refinamiento, continuar la investigación por el método de aproximaciones sucesivas.

Tenga en cuenta, cuando establecen tramos de puentes de viga de chasis, a menudo

se utiliza un sistema span igual porque proporciona máxima estandarización de los

elementos. Sin embargo, la aplicación de la construcción desigual de span también es

posible y en determinados casos más favorable.

En el debate anterior, si una alternativa económicamente viable de span no es

satisfactoria, dicen, no cumple con los requisitos de regulaciones de envío o si lalongitud del puente no permite vanos iguales, entonces es necesario por el método de

aproximación sucesivas para encontrar esquemas alternativos más sensibles con un

sistema de abarca desigual en la forma, forma, longitud, etc..

En conclusión, al cambiar el sistema de tramo, el número de vanos, o su forma o forma

o combinación o dimensiones, es posible obtener un número de alternativas que

satisfagan lo mejor dadas las condiciones locales a un costo mínimo.

Por ejemplo, cambiar el sistema span, decir, reduciendo el número de vanos,

resultados en una reexaminación del diseño de puente entero y en consecuencia unnuevo esquema de puente deben redactarse.

TABLA 1.1 diseño preliminar: Ejemplo 1

Etapas del diseño sistema de viga

Primera alternativa Sistema de estructura de luces, cubierta



tipo viga; Puente de tres palmos;

construcción de span estructura de

hormigón armado con cuatro vigas

principales; soportes son enormes

Segunda alternativa Mismo, sólo dos tramosTercera alternativa Mismo, sólo cuatro tramos

Comparación de alternativas La mejor alternativa es cuatro longitudes

(tercera alternativos); se cancelan las

alternativas primeras y segunda

Sub alternativas de tercera alternativa 1. La longitud de cuatro alternativas con

dos soportes de tercera alternativa dos

columnas y vigas principales

2. igual, con hormigón pretensado

3. con la aplicación de Marco soldado con

autógena de refuerzoComparación de alternativas La tercera alternativa es elegida; cuatro-

puentes con dos vigas de hormigón

armado principal

Cuarta alternativa Tipo de arco, tres vanos con cuatro

distintos arcos y columnas sobre arcos;

soportes son enormes

Quinta alternativa Mismo, dos tramos

Sexta alternativa Mismo, cuatro tramos

Comparación de alternativas Se elige la cuarta alternativa: 3 puentecon cuatro arcos separados

Sub alternativas de cuarta alternativa 1. con dos arcos estrechos y paredes

sobre arcos

2. con arcos tipo caja

Comparación de alternativas Cuarta alternativa es elegido: puentes de

tres tramos con cuatro arcos

Si se alivia el peso de la estructura de luces, se debe modificar el sistema span ya sea

por disminución de la longitud de tramo o span o forma u otros aspectos de laestructura luces.

Vale la pena mencionar en este punto la importancia de elegir la alternativa correcta

para el sistema de luz no debe ser subestimado. Esto es porque la elección del tipo de

material para la estructura del puente (p. ej., monolito u hormigón prefabricado,

convencional o Presforzado o reforzado) es de menor importancia de costo valor de



total span sistema, que consiste en longitud, forma, forma, número de vanos, etc..

Debido a la relativa simplicidad de las formas de hormigón armado de vanos y apoyos,

calculando su volumen no es un proceso difícil si sus dimensiones son dado o

determinadas a partir de cálculos preliminares.

La mayor ventaja de la aplicación de métodos teóricos es que el proceso de diseño no

es abstracto y se basa en análisis científicos e información cuantificable. Por lo tanto,

durante el proceso de elegir las mejores alternativas de solución, hay oportunidades

para la eliminación de las imperfecciones de cada esquema. Típico de este método es

buscar la mejor solución a través de la investigación detallada para cada material,

superestructura, sistema de puente, etc.

El número de alternativas obtenidas podría ser grande. En el esquema de la variación

en la tabla 1.2 se decidió a componer estas alternativas con sub alternativas. Toma la

investigación extensa, que no siempre es necesaria. En algunos casos, pueden

aplicarse métodos más cortos. En el ejemplo que se muestra en la tabla 1.2, es

posible elegir el material del puente primero, componiendo así una alternativa para el

acero y el otro para sistemas de concreto reforzado. Es recomendable considerar la

información de la experiencia utilizando una aproximación empírica de los esquemas

del puente.

Ejemplo 1.1: Diseño preliminar del puente de la carretera

Dado

Despacho de cargas de diseño, ubicación, tramo del puente, tipo de Fundación(pozos) y el material es hormigón armado y acero.

Solución

El proceso de diseño detallado se muestra en la tabla 1.2. Se puede observar que el

método abreviado se logra reducir la investigación y el número de proyectos

alternativos y aumentar el uso de

TABLA 1.2 diseño preliminar: Ejemplo 2

Etapas del diseño sistema de viga

Primera alternativa Viga de hormigón armado, puente tres de

cubierta sistema, con cuatro vigas

principales; soportes son enormes



Segunda alternativa Las vigas de acero dos tramos

Comparación de alternativas Se elige la primera alternativa: puente de

hormigón armado

Tercera alternativa Arco de hormigón armado, dos tramos

tiene cuatro arcos separados

Comparación de alternativas Después de la comparación de las

alternativas primeras y terceros, se elige

la primera alternativa: puente de la viga

Cuarta alternativa Dos tramos, puente de viga de hormigón

armado

Quinta alternativa Cuatro palmos, puente de viga de

hormigón armado

Comparación de alternativas Tras la comparación de la primera, cuarta

y quinta alternativas, la quinta alternativa

es elegido: puente de cuatro tramos

Sub alternativas de Quinta alternativa 1. con dos vigas principales, monolito

2. igual, con cuatro vigas de hormigón

pretensado prefabricado

3. igual, con marco refuerzo soldado con

autógena

Comparación de alternativas Por la comparación de las alternativas

básicas y adicionales Quinta, Quinta sub

alternativa 2 es elegido

Datos disponibles existentes en la práctica. Así, las nuevas investigaciones son

innecesarias y esto se traduce en ahorros significativos en el análisis de diseño y

esfuerzo.

1.3Diseño Final

1.3.1 Tendencias básicas en el diseño de puentes

En muchos aspectos, el diseño de puentes se basa en el análisis exacto y por esta

razón es análoga a la solución de problemas matemáticos, donde los resultados se

obtienen examinando los datos del problema y utilizando métodos matemáticos para

llegar a una solución. Este enfoque funciona bien para análisis técnicos y económicos

que presentan aspectos muy importantes de diseño de puentes, pero deja fuera una

parte importante del proyecto.

Esto es porque, en primer lugar, muchos problemas no pueden resolverse

numéricamente. En segundo lugar, el análisis puede no corresponder exactamente a la



situación real. El análisis técnico es válido para proporcionar información para la

construcción, pero no significativo para la solución de problemas básicos: elección del

sistema de puente, elección de material, dimensiones generales, problemas de

Fundación, etc. Estos problemas se solucionan sobre la base de consideraciones

generales y juicio del diseñador.Para los mismos problemas en el análisis técnico o problemas básicos, para un

proyecto de puente podría haber tantas propuestas como el número de diseñadores

participantes involucrados en la ingeniería [6] los conflictos. La elección final de

alternativa depende en cierta medida de los participantes que asisten a que defienden

su punto de vista y sus argumentos de apoyo técnico. Es necesario analizar los

diferentes razonamientos y determinar que la propuesta es la más coherente con las

normas vigentes y aceptadas en las circunstancias actuales.

La asistencia de las diferentes tendencias metodológicas en el diseño del puente es

inevitable teniendo en cuenta siglos de la constante mejora y el progreso en la

ingeniería del puente. Avances en técnicas de construcción del puente depende de los

avances científicos y tecnológicos en cada momento histórico en la creación de un

puente; tradiciones se conservan y se forman opiniones presentes.

Una investigación de la historia de los puentes se muestra que la construcción del

puente ha pasado por varias etapas industriales [7]. Podemos separar estas etapas en

fases primitivas, industriales, arquitectura e ingeniería. Estos pueden subdividirse aún

más en más simple formas y características.

La influencia de siglos anteriores en el diseño del puente indica que, para entender

mejor las tendencias actuales, uno debe estudiar la evolución de la ingeniería del

puente. Tenga en cuenta que refleja la implicación de los materiales, la cultura

espiritual de la sociedad y la transferencia de patrimonio. En cuanto a los avances

tecnológicos las universidades han tenido una influencia grande. Los futuros

ingenieros toman de sus profesores los conocimientos básicos y las nuevas tendencias

en diseño.

1.3.2 Tendencias creativasEn el siglo XX, diseño del puente ha experimentado un cambio considerable. Con el

aumento de la demanda de puentes de hormigón armado, la necesidad y la creación

de un nuevo sistema era inevitable. Los métodos antiguos tenían muchas limitaciones

y no se discutirán aquí. Realmente muchos presentaron obstáculos para otros

progresos en la ingeniería del puente. Fue necesario crear nuevas especificaciones

para estructuras de hormigón armado.

La construcción de puentes de carretera y la aplicación de hormigón presentan

diseñadores con un problema básico en la elección del sistema puente. Esto creó la

demanda fuerte de diseño preliminar. Este nuevo concepto requiere el desarrollo de

nuevos métodos y ha ejercido presión sobre los diseñadores a buscar en el puente no

como una condensación de partes esenciales, sino como una unidad monolítica

compuesta con partes interrelacionadas.

Debido a la creciente demanda de hormigón armado y puentes colgantes, el diseñador

tenía gran variedad de materiales y significa desarrollar sistemas de puente nuevo y la

idea de puentes atirantados seguido. El nuevo siglo había creado fuerte demanda de

un enfoque analítico y requería una creciente necesidad de diseño preliminar con

esquemas más.

La aceptación que para cada caso allí no es una solución sino, más bien, que allí son

varios desde que es posible elegir el más consistente con las normas vigentes,

aceptadas y más efectivo para el proyecto real conduce a la característica básica de la

segunda tendencia significativa en el diseño del puente, que se llamará "creativa".

Por lo tanto, el diseño de cada puente es un proceso de encontrar una solución a un

problema nuevo. Si no hay ninguna solución disponible, debe ser buscado. Teniendo

en cuenta el papel de la creación personal, esta segunda tendencia puede

proporcionar originales nuevos proyectos. Los partidarios de esta tendencia creen que

la creación de un puente depende de visión, capacidad y predisposición personal.Diseño se considera un proceso creativo que consiste en una combinación de

expresiones estructurales basadas en el conocimiento necesario y intuición

profesional.

1.3.3 Tendencias prácticas

Factibilidad es la consideración principal en esta tendencia. La palabra práctica va de

la mano con investigación científica utilizando tecnología moderna. Diseñadores

utilizan principios científicos y la creatividad de sus diseños con el fin de resolver el

problema. En esta tendencia, el puente se considera como parte de la carretera oferrocarril y su objetivo básico es satisfacer las necesidades de transporte.

El puente debe satisfacer los requisitos básicos de seguridad y factores económicos.

La construcción del puente también debe seguir el patrón de éxito métodos

industriales.

Los partidarios de la tendencia creativa consideran carreteras y ferrocarriles como

áreas para aplicar sus capacidades creativas y para probar sus nuevos inventos.

Seguidores de investigación análisis científico considerado carreteras como grandes

laboratorios para sus investigaciones. Adherentes de diseño práctico han prestado sus

conceptos de ambas tendencias, insistiendo en que puentes deben ser el primerseguro y permitieron estructuras experimentales sólo en carreteras secundarias.

Práctica diseñadores sugirieron que la estructura debe estar estandarizada para la

preparación industrial porque podría conducir a formas más rápidas de reconstrucción

o rehabilitación. También, diseñadores prácticos insisten en uso de las técnicas de

construcción que requieren un mantenimiento mínimo y no afectan el flujo de tráfico.

1.3.4 Supuestos básicos de diseño

Reglas metodológicas compatibles con los requisitos técnicos y aplicables en la

ingeniería del puente un papel importante en los métodos progresivos modernos para

el diseño de puentes.

Hoy en día, el tiempo es un factor importante, especialmente en la construcción del

puente. Métodos progresivos deben satisfacer prestaciones rápidas técnicas así como

los requisitos de economía ingeniería astuta. Tales estructuras majestuosas deben

funcionar de manera eficaz y, además, ser estéticamente atractivo.

Puentes de papel importante en el transporte sistema cruzando ríos u otras

obstrucciones.<

En diferentes momentos, fueron construidos puentes para más de un propósito. Los

siguientes son ejemplos:

1. romanos y las construidas en la edad media sirvieron no sólo para el transporte o

para carros, pero también alegre, exuberante actividades para la población. Estas

tradiciones fueron continuadas en tiempos posteriores.

2. otra tendencia que apareció en la edad media es la construcción de puentes para

fortalezas, castillos y torres como medida de protección contra los ataques enemigos.

Un ejemplo es el puente de Avignon, Francia; también "London Tower Bridge," que fue

construido con torres para los propósitos estéticos solamente.

3. otra tendencia en la misma época era construir capillas en puentes y cobrar peaje

para mantenerlos, el mismo viejo problema de mantenimiento (por ejemplo, Italia,

España, Alemania).



4. durante la edad media y más tarde, puentes fueron construidos para servir como

presas de molinos de agua, que eran partes importantes de la economía en esos días

(por ejemplo, Holanda).

5. durante los siglos 16 y 17 puentes fueron construidos como estructuras amplias

para tiendas y conveniencia en general. Buenos ejemplos son el puente de Londres,

Inglaterra y Ponte Vecchio, Florencia, Italia. Construcción de estos tipos de puentes fue

terminada hacia principios del siglo XIX.

6. en las civilizaciones occidentales, a veces se construyen puentes majestuosos

monumentos para conmemorar eventos sobresalientes o los logros de importancia

nacional para una persona importante o un héroe nacional. Ejemplos son el

monumento a George Washington, George Washington Bridge, New York City; el

monumento a princesa Margaret de Gran Bretaña, la princesa Margarita puente,

Fredericton, New Brunswick, Canadá (este puente fue diseñado por M. S. Troitsky); el

monumento a la victoria en la batalla de Waterloo, el puente de Waterloo, Londres,

Inglaterra; el monumento al Zar ruso Alexander el tercero, el puente III de Alexander,

París, Francia (uno de los más bellos puentes hierro fundidos de estilo imperial); el

monumento de la Asociación de Sarajevo, el puente de Gavrilo Princip, Sarajevo,

Yugoslavia; el monumento a la victoria de Napoleón Bonaparte en la batalla de

Austerlitz, puente de Austerlitz, Austria.

El siglo XIX se caracterizó por el crecimiento industrial y el uso de puentes se limitó altransporte como resultado del auge en la construcción de ferrocarriles. Más tarde, con

Ford promoción "autovehicles", la construcción de puentes para carreteras se convirtió

en gran demanda. Esta nueva tendencia en el transporte requisitos ponen en presión

para mejorar los factores de seguridad así. Como resultado, es muy importante en la

ingeniería del puente moderno para determinar la capacidad de carga del puente o el

valor máximo de la carga vertical temporal que puede soportar el puente.

También, para evitar la interrupción en el flujo de tráfico, los cálculos deben considerar

el número máximo de vehículos en un tiempo determinado. Para puentes cruzandoríos navegables, pasando la separación debe considerarse. También, similar debería

considerarse inferiores. La capacidad de carga de un puente se define por el número

de carriles, su anchura y las aceptadas distancias claro lateral de hombros y medianas

necesarias por razones de seguridad.



Para evitar el flujo de tráfico interrumpido, es necesario para la anchura del puente

para ser mayor que la requerida por la capacidad de carga calculada. Por ejemplo, en

los puentes largos, es necesario proporcionar un estacionamiento adicional para

posibles casos de emergencia para evitar un atasco de tráfico. Como una regla, la

anchura de la calzada en el puente es igual a la anchura de la carretera. Sin embargo,puede haber desviaciones de esta regla. Por ejemplo, aunque la carretera puede dar

cabida a tres carriles para el tráfico, podría reducirse el número de carriles en el

puente. También hay ejemplos de la situación inversa.

La condición de máximo tráfico idoneidad y la comodidad no es un requisito, pero es

preferible y se debe prestar atención a este tema durante la planificación del proyecto.

Además, este problema podría ser considerado como uno de los criterios para la

evaluación del proyecto, siempre que el costo no es prohibively excesivo.

La forma más eficaz de puente se considera el que encarna la mayor parte de las

necesidades de transporte, con los principales factores de seguridad, la capacidad de

carga, que contiene una mayor comodidad, que es más eficaz en el trabajo y los

materiales, y que puede ser completado en un tiempo razonable. Desde que Henry

Ford en el tiempo, ha comenzado a ejercer presión sobre el sistema de transporte,

sobre todo en carreteras y ferrocarriles, que ha afectado directamente innovación en

puentes. Moderna de transporte está aumentando en número y peso. Esto significa los

puentes deben ser diseñados de tal manera que su desempeño y pasando las

capacidades pueden acomodar los vehículos más pesados y un mayor número de

vehículos. Los diseñadores deben ser ingeniosos y dispone de los medios para

superar situaciones difíciles y para hacer frente a las crecientes demandas de mayor y

más transporte que se mueve con la mayor se reserva para el crecimiento futuro, la

más larga del puente, sin que necesiten reparación o refuerzo.

Tenga en cuenta que, al aumento de las reservas para pasar y capacidad de

transporte, el costo del puente va a aumentar. Determinar la reserva es un problema

que debe ser resuelto por el departamento de ingeniería economía. Los romanos no

visualizar el desarrollo rápido del transporte y los medios de transporte, sino que se

concentran su diseño conceptual de atemporalidad del puente, y para este fin, siempre

gran reserva para pasar y capacidad de transporte. La propiedad de los materiales no

necesariamente es el factor básico que define el tiempo de servicio y la seguridad del

puente. Más a menudo, los puentes son reconstruidas por otros motivos: demasiado

pequeño pasando y la capacidad de carga, separación insuficiente bajo el puente, el

enderezado de carriles o la reducción de la categoría.

1.3.5 Requisito básico del Puente de diseño

Elegir la ubicación correcta es crucial para el diseño y planificación de un puente. Pero

sobre todo, consideraciones de seguridad que rigen la técnica, funcional, económica,

eficiencia, agilidad y requisitos estéticos son muy importantes. Es necesario que el

puente y cada uno de sus componentes para ser seguro, durable, confiable y

estable. Generalmente esto se comprueba por análisis con las especificaciones

actuales. Pero no todas las cuestiones de durabilidad, fiabilidad y estabilidad pueden

ser contestadas por el análisis. Por lo tanto, en algunos casos es necesario prever

medidas especiales tales como prueba del funcionamiento de la estructura y analizar

su comportamiento bajo carga máxima en la obra.

Especificaciones y requerimientos técnicos deben cumplirse porque garantizan la

capacidad de carga de la estructura. Desde el punto de vista de seguridad, todos los

puentes diseñados según los requisitos técnicos son iguales. Pero prácticamente

hablando, diferentes aspectos de requerimientos se pueden satisfacer con diferentes

márgenes de seguridad.

Con respecto a los diversos componentes del puente, es necesario saber que para

estructuras de ingeniería, la mejor solución debe proporcionar el material adecuado y

la capacidad de carga.

Durante la comparación de proyectos, se deben considerar los requisitos técnicos.

Debido a requisitos técnicos pueden ser logrados usando alternativas, debe siempreconsiderar garantías adicionales de seguridad. Nunca poner en peligro la seguridad de

los pasajeros. Requisitos esenciales naturalmente deben tener gran importancia, pero

básicamente están satisfechos por la separación aceptada. También, podrá considerar

cuestiones que no sean exigencias elementales para hacer eficiente el flujo de tráfico.

Tenga en cuenta que la altura del puente y la elevación de la calzada deben

determinarse en una fase temprana, ya que tiene influencia en el flujo de tráfico.

También, mayor o menor grado de los enfoques debe ser diseñado en el proyecto.

Máxima grados son definidos por las especificaciones, pero para fines prácticos

mínimos grados son las más convenientes. Además, es importante definir el

número de articulaciones en el camino que se correlacionan con la división de la

estructura en secciones separadas.

Condiciones de mínimo desgaste de las piezas de construcción que lleva bajo la

influencia de vehículos en movimiento también son importantes a considerar. En



relación con el mantenimiento de la calzada y el puente, es posible considerar esto

como un gasto general y relacionarla, por tanto, a consideraciones económicas.

Requisitos esenciales indican que el costo total del puente en todas las condiciones

debe ser económicamente racional. El costo total de la construcción y el puente

erección está determinado en gran parte por la cantidad de material y el precio por

unidad. Sin embargo, la tendencia a reducir la cantidad de material con el fin de lograr

costos más bajos no siempre conduce a un mínimo coste total.

Hay otros factores que deben tenerse en cuenta. Tomemos, por ejemplo, estructuras

de acero: se debe considerar la posibilidad de la cantidad de acero y en la parte

superior de que debe prestarse especial atención a las prácticas industriales en el

proceso de producción, lo que a su vez puede conducir a conveniencias en erección

derivados de la construcción con un menor coste.

Durante las comparaciones de los distintos proyectos, el análisis de los criterios

económicos puede revelar principios de racionalidad que se puede aplicar al proyecto

de que se trate. Requisitos de construcción están conectados a las limitaciones

económicas porque, cuando la cantidad de materiales es pequeña, el trabajo es

sencillo y el tiempo que se necesita es más corto. Además, el precio por unidad es

considerada como parte de los criterios económicos, lo que implica el costo de la

preparación y construcción. Todos estos factores influyen en el costo total. Para los

puentes que se han construido a partir de un determinado material, la construcción se

lleva a cabo por métodos establecidos. Por lo tanto, durante la comparación de

alternativas, la construcción criterios no es tan importante. En casos especiales de la

complicada construcción de puentes de grandes luces, o para trabajos urgentes,

requisitos de construcción son muy importantes y pueden influir en la elección del

sistema de puente y el material. En estos casos, puede ser necesario utilizar una gran

cantidad de materiales, con el consiguiente aumento del costo de la construcción y

hacer caso omiso de otras necesidades. Por ejemplo, durante el período inicial de

aplicación, montado de hormigón armado construcciones eran más caros que los

monolíticos. Sin embargo, con el aumento en el uso de estas construcciones, la

aplicación de las estructuras es más racional y económica.

1.3.6 Requisitos estéticos

Aparte de los requisitos básicos del puente diseño, hay a menudo las demandas

adicionales. La primera es el problema de la estética. Belleza debe ser alcanzada

como resultado de buenas proporciones de todo el puente y sus partes separadas. A

pesar de la tendencia a construir las estructuras, no debemos olvidar ni belleza. La

importancia de la arquitectura de la puente no debe ser ignorada porque de económico

y requisitos técnicos. De hecho, los puentes más famosos son recordados por sus

estándares arquitectónicos y magníficas estructuras (por ejemplo, el Puente de

Brooklyn, Puente Verrazano, el Puente Golden Gate, el Tower Bridge, Alexander IIIBridge, el Ponte Vecchio, Revelstoke Puente, British Columbia (diseñado por M. S.

Troitsky), Skyway Bridge, Ontario (diseñado por M. S. Troitsky), etc. ).

Hay diferentes opiniones en relación con las prácticas estéticas en ingeniería de

puentes. Los partidarios de la racionalidad analítica tendencia creo que exigencias

estéticas no son importantes y no es necesario que los puentes fuera de las ciudades.

Por otro lado, los diseñadores de la línea creadora considerar estos valores estéticos

son más importantes que los económicos y equivalentes a los requisitos de fortaleza y

longevidad.

Debido a las opiniones contrarias, este problema requiere una consideración especial.

Todos los diseñadores inevitablemente quiere su estructura para ser la más bella. Este

deseo es natural y muestra amor e interés del trabajo y es necesaria para que la

estructura diseñada jefe hacia la perfección.

Durante el proceso de diseño, el ingeniero está ocupado con cálculos detallados. El

ingeniero también puede ser ocupado con particularidades y pueden perder de vista la

estructura completa. Comprobando la creación desde el punto de vista estético, el

ingeniero le da atención a la amplitud y la forma de la estructura y tiene la oportunidad

de obtener información sobre el diseño y corregir si es necesario. Si el diseñador es

estéticamente insatisfecha con la creación, el diseñador, mejorar y tratar de encontrar

soluciones viables. Sin embargo, el diseñador debe ser siempre consciente de la

información técnica, económica, y valores de seguridad de la estructura. Nota, la

arquitectura de los puentes no deben contradecir ya sea en su totalidad o en el

propósito de la estructura. El diseñador de las ideas debe ser compatible con el

concepto técnico, condiciones del entorno y el medio ambiente (por ejemplo, Londres

Puente de la Torre).

Es necesario ser técnicamente alfabetizados. Por otra parte, no es suficiente diseñar la

vista externa del puente. Puentes satisfaciendo las demandas y requisitos de

peticiones ingeniería moderna y bien diseñada lograr reconocimiento y se merece

reconocimiento en todo el mundo y crédito. Si los diseñadores están guiados por

los gustos extravagantes de su propia, independientemente de los conceptos técnicos,

que no conseguirán este objetivo. Una forma hermosa solo no puede ser invertida y

aplicada al puente. El diseño debe considerar los conceptos técnicos y la forma

estructural.

La normativa fundamental de la proporción y el uso de formas puramente geométricas

tenían, en su tiempo, no es tanto una estética sino una base técnica. Diseñadores

basan sus teorías en el principio de iniciaciones y de las relaciones que observan en la

naturaleza. Investigación histórica indica que muchos reglas estéticas se

conservan desde siglos anteriores, cuando tenían una base diferente. Aún hoy, un

puente se considera hermosa cuando tiene un número par de soportes porque es

clásico y no fácil de lograr con duras condiciones naturales. Según Palladio [7] está

claro que esta regla se ha aceptado ya todas las aves y los animales tienen un número

par de extremidades que les dan mayor estabilidad. Liberarse de prejuicios y llevar a

cabo investigaciones independientes para encontrar la forma correspondiente a los

contenidos deben llevar a diseñadores para el desarrollo de la teoría de la verdad

estética en la ingeniería del puente. La historia ha demostrado cómo cambiaron las

formas de puentes según el desarrollo general de la vida cultural y económica de una

nación. Para esto razón, el problema de la estética en la ingeniería del puente

debe ser visto en una perspectiva histórica. Un diseñador debe ser capaz de juzgar el

puente teniendo en cuenta su punto de vista externo y esquema de construcción.

Seguidores de la dirección histórica renunció a esas investigaciones y por ello

cambiaron sus principios y fueron más atraídos por el diseño de puentes. Sin

embargo, una empresa conjunta de ingenieros y arquitectos no siempre es útil para

resolver un problema de diseño de puentes. En la actualidad, arquitectos especializan

en la construcción de edificios que se refleja en su gusto estético. Aunque vistas y

normativa arquitectónica pueden ser correctas para los edificios, pueden no ser

aplicables a los puentes. Por ejemplo, al diseñar un edificio, arquitectos suelen utilizan

acero de la construcción como un marco para el edificio que requiere cierta cobertura.

Para el diseñador del puente, construcción de acero es un polígono de la fuerza que

demuestra claramente la transferencia de fuerzas. Para una vista exterior atractivo

para el puente, diseño detallado y la adecuada realización de la construcción sonimportantes. El punto de vista externo se puede mimar por trabajo descuidado. Los

conceptos técnicos de la estructura y la forma arquitectónica deben no ser

independiente, pero debe satisfacer las condiciones locales y cubren una amplia gama

de requisitos. Mediante la comprensión de la validez del reconocimiento especiales

criterios estéticos se puede seleccionar una alternativa adecuada. La elección final de

alternativa es la solución de algún problema técnico en correspondencia con el objetivo

básico del puente como parte de la carretera.

Si el puente no es considerado un monumento conmemorativo de un acontecimiento o

una figura histórica o un suceso significativo en el mundo, pero sirve solamente para el

tráfico durante un tiempo, no es necesario para el diseño de este puente como una

creación altamente estética. Puede ser satisfecha por deseos más modestos con

respecto a su punto de vista externo. Práctica indica que los diseñadores pueden crear

y han creado en realidad, puentes atractivas incluso cuando ellos se rigen sólo por los

requisitos técnicos y económicos durante el proceso de diseño. Un puente bien

diseñado desde el punto de vista técnico y económico no puede contradecir las reglas

básicas de la arquitectura. La base general de la arquitectura consiste en la idea de

que se distribuya convenientemente las masas de material. Las propiedades del

material deben ser utilizadas en consecuencia, y toda la estructura debe

corresponder a su propósito.

En general, consideraciones económicas de diseño del puente son las mismas que las

indicadas. Un diseño económico se logra mediante (1) la distribución conveniente de

material, la elección del sistema más económico, secciones transversales de los

miembros y teniendo en cuenta las condiciones de trabajo; y (2) el uso de material

adecuado (miembros de acero de uso de la tensión, miembros en compresión uso de

hormigón). Por lo tanto, la conveniencia económica y concepto arquitectónico están

determinados por los mismos criterios. De esto, es imposible contrastar criterios

estéticos con aspectos técnicos y económicos.

Por ejemplo, es recomendable rechazar un puente de viga para un arco en el caso

cuando la primera de todas las demás propiedades es mejor o prefieren un solo

puente los dos palmos más convenientes. También, es posible decir que la elección de

alternativa, teniendo en cuenta criterios técnicos y económicos, no debe desviarse de

la manera apropiada para alcanzar los objetivos estéticos.

Por último, el puente sólo será perfecto en un sentido estético, cuando su sistema

como un todo y sus miembros separados se eligen no por gusto personal del

diseñador, pero considerando la conveniencia técnica y económica. Todas las otras

pruebas que se aplican a menudo por los autores de proyectos independientes a

defender sin éxito alternativas técnicas y económicas deben ser rechazadas. Todas

estas pruebas se basan en las bases inestables y cambiantes de opinión personal.

Tales pruebas son sólo declaraciones de impresiones personales y tienden a no probar



nada pero solamente para convencer a la gente por el uso de argumentos verbales

débiles.

Muchas definiciones se expresan usando terminología variada sinónimo en significado,

pero con tonalidades muy distintas en el sentido positivo y negativo. Por ejemplo, con

respecto a la estructura del puente, cuando la cubierta está en el acorde de fondo que

el defensor puede decir que esta estructura es "expresiva", "visible", o "está parado

hacia fuera con una forma hermosa en el cielo." Al oponente, sin embargo, puede

objetar y decir que esta estructura "obstruye la vista," "cuelga en el observador," etc..

Por el hábil uso de tal terminología, es posible convencer a los inexpertos que una

perspectiva muy bien presentada no es como digno de ser alabado como un proyecto

con menos éxito.

1.3.7 Requisito para investigación científica

Se llama el segundo requisito adicional a veces frecuentes de puentes bajo diseño de

la investigación científica o la "innovación". Esto requiere que el puente contiene un

nuevo logro debido a la investigación científica o un nuevo invento.

El diseño de un puente siempre contiene algo nuevo. Incluso si el proyecto es

trabajado mediante ejemplos antiguos y la aplicación de proyectos típicos, el diseñador

utiliza nuevas contribuciones junto con lo conocido. Por lo tanto, siempre hay un cierto

grado de novedad. Un buen diseñador o un ingeniero no sólo debe estar familiarizado

con los diseños anteriores pero también debe actualizarse con la investigación

científica moderna y se benefician de mediante el uso de ciencias técnicas avanzadasen el diseño como los cambios de proyecto.

Es natural que el diseñador buscar novedad; sin embargo nuevas soluciones deben

nacer sólo de la tendencia a llegar a la mejor solución a partir de las condiciones

existentes en el proyecto. Por lo tanto, el requisito de "novedad" no se puede ejecutar

al contrario; ellos deben complementarse.

La historia de la evolución de la ingeniería del puente es la progresión desde simples a

más complejas, y se logró poco a poco y de manera desigual. Algunos períodos fuerondistinguidos por la invención y la aparición de nuevas formas, sistemas y tipos de

puentes; otros períodos se caracterizaron por dominar y perfeccionar los sistemas

existentes y el desarrollo de trabajos de investigación científica. Por ejemplo, a finales

del siglo XIX, se hizo un gran paso adelante en la zona de puentes de piedra. Quizás

el logro más significativo en la era moderna fue la aparición del arco de hierro fundido

y hierro-suspensiones con diversos miembros de armaduras y grande se extiende.

Todas estas novedades resultaron de impacto de la creciente industria y transporte.

Los primeros 40 o 50 años del siglo XIX pasamos a crear los puentes de viga de

hierro, y la segunda parte del siglo se dedicó al desarrollo de sistemas de expediente y

la mejora de la construcción. Períodos significativos en la historia posterior se

dedicaron al desarrollo de puentes de hormigón armado. El período inicial de ensayosy creación de la construcción fueron de 1880 a 1890, y el período de la maestría fue

1900 a 1910. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que con el desarrollo

general de ciencia y tecnología, el papel de la investigación científica es cada vez

más carreras junto con la novedad, la racionalización y la invención. Es evidente que la

necesidad de novedad deriva el general requisitos socioculturales y las condiciones

económicas.

La actitud hacia la novedad en la ingeniería del puente se ha modificado. Adherentes

de la dirección racional, analítica preferían aferrarse a algunos modelos clásicos,

teniendo en cuenta que la búsqueda de nuevas formas debe estar relacionadas con

solo trabajo de investigación científica de dirección creativa, sin embargo, tendiendo

hacia el nuevo y original haciendo caso omiso de cualquier viejo patrón. Un enfoque

realista a una nueva idea debe basarse en el entendimiento de que la novedad no es

un fin en sí mismo y que la nueva idea debe ser un terreno firme para la mejora.

Es necesario considerar el criterio de novedad porque a veces aparece como un factor

independiente en evaluación de proyectos y elección de alternativas. Como novedad

no es un fin en sí mismo, no debe ser un criterio especial, obligando a una preferencia

de nueva construcción independientemente de su calidad. Cuando por condiciones

básicas la nueva idea es mejor y no hay duda en cuanto a su calidad, entonces debe

ser aprobado y debe reemplazar al viejo. En caso contrario, debe ser rechazado.

No toda novedad conduce a avances en la ingeniería del puente. Si la novedad es el

sonido, puede desarrollarse a tal grado que daría lugar a un nuevo método, pero si no

es mejor que el viejo método o no desarrollado aún, su desarrollo en una etapa

posterior puede ser ayudada por abstenerse de solicitud anticipada. Aplicaciones

tempranas lleva a bajar la calidad de los puentes y pueden comprometer nuevas ideas

antes de alcanzar el pleno reconocimiento y están totalmente evaluados.

El criterio de novedad puede ser considerado independiente solamente en casos

separados cuando economía requiere la introducción de un nuevo tipo de

construcción. Un ejemplo es la introducción de la construcción prefabricada de

hormigón armado. En la actualidad es conveniente utilizar la construcción prefabricada



de hormigón armado, pero inicialmente era más cara que la construcción

convencional. El criterio de novedad entonces era contrario a otros criterios. Tuvo que

ser resuelto para cada caso, especialmente cuando la novedad no era un fin en sí

mismo, pero era necesaria para las exigencias económicas y comerciales.

Una de las razones para la introducción de nuevas técnicas de construcción se

relaciona con la necesidad de comprobación experimental y práctico de los trabajos de

investigación científica, que es necesario sin duda.

Puentes en carreteras principales, sin embargo, no es recomendable exponerlas para

experimentar, porque su designación básica es servir de transporte. Sólo separar

estructuras experimentales y controles especiales son permitidos. Sin embargo, en

cada caso, los problemas especiales de investigación científica y la experimentación

estructural deben realizarse en una institución científica.

1.3.8 Parámetros básicos del puente

La ubicación del puente generalmente no mucho depende de otros parámetros, pero

tienen un impacto sobre ellos. Para puentes pequeños, la ubicación se define por la

intersección de la autopista con el río, barranco, etc.. Por medio de puentes grandes,

es posible comparar varias alternativas, tales como el valor básico de la carretera y el

costo de los enfoques y las instalaciones de la carretera. El costo del puente sí mismo

juega un papel decisivo porque su palmo en todas las alternativas es generalmente

una constante inalterable. Por esta razón, durante la selección de ubicación del puente

es posible proponer un tipo de puente de uso frecuente sin estudio detallado. Sin

embargo, hay dos excepciones a esta regla general. En primer lugar, si el río no se

utiliza para el envío y tiene bancos de arena, luego en la localización de la curvatura

mayor del palmo del puente obtenido es menor, pero la profundidad del agua aquí es

mayor. Por lo tanto, las fundaciones son complicadas y la instalación de los soportes

de la pila puede ser imposible. En los bancos de arena donde se incrementa la

duración y la profundidad del agua es menor, es posible construir un puente de

viaducto-tipo simple apoyado de las pilas. Si el puente se propone para ser construido

de madera, su ubicación debe ser elegida sobre Banco de arena. Por lo tanto, durante

la elección del cruce, es necesario considerar dos tipos alternativos de puentes.

La segunda excepción es el diseño de viaductos en barrancos de la montaña. En este

caso, el cambio de la travesía tiene un impacto sustancial en la elección del palmo del

puente y se refleja en su costo. Es cierto que el tipo de puente para la primera

comparación puede dejarse sin cambios (p. ej., tipo de arco de hormigón armado,

etc.), pero puede ser diseñado para todas las alternativas porque el costo del viaducto

tendrá impacto en la elección de la localización de la travesía.

Las anteriores excepciones no ocurren a menudo y deben ser consideradas por

separado; por esta razón la ubicación de la travesía puede ser elegida antes de diseño

preliminar y debe ser realizada por los investigadores con los esfuerzos de los

diseñadores con el fin de comprobar el acierto de la elección. El tamaño de la abertura

del puente se define por hidráulica y hydroanalytic las investigaciones y se asume para

el diseño. Algunos casos, sin embargo, durante el diseño de procesan es posible

cambiar la duración. El tamaño de la abertura, como se muestra arriba, depende de la

ubicación del cruce. También depende del tipo y profundidad de la Fundación. A mayor

profundidad, se permite mayor lavado, con la correspondiente disminución de la

apertura. Cimientos superficiales podría ocurrir lo contrario.

En principio, pueden darse dos soluciones opuestas:

1. construir el puente admite como seguro contra lavado, apriete del río por diques de

flujo dirigido y obtener una abertura mínima.

2. Exprima el río, cruzar el río entero durante el diluvio, y así la preocupación de que

los soportes se lavan ya no será un problema.

La primera solución se utiliza como una regla para los ríos en la llanura y pueda

justificarse económicamente y técnicamente. Sólo para una madera puente es

conveniente cubrir el área entera de la inundación por los viaductos de aproximación.

Aquí el tamaño de la abertura depende del material de puente. La segunda solución a

menudo puede ser conveniente para ríos de montaña en el que el canal principal amenudo está cambiando y amenaza con eliminar el terraplén de la inundación.

Generalmente, el tamaño de la abertura puede cambiar un poco dependiendo del tipo

de Fundación. Si el tipo de Fundación en su conjunto es determinado por las

condiciones locales (por ejemplo, mediante cajones o pozos), permanece sin modificar

el tamaño de la apertura a todas las alternativas. Elección del material es el problema

más importante durante el diseño preliminar y depende no sólo punto de vista de los

diseñadores pero también en otras condiciones que deben considerarse antes de

preparar el proyecto. Cada material tiene su propia área de aplicación y el problema dela elección del material se presenta cuando estas áreas se cruzan.

Puentes de madera se utilizan generalmente como estructuras temporales. Abarca

mayor que a menudo presentan dificultades de 160 pies. Para los puentes

permanentes, la elección suele ser entre hormigón y estructuras metálicas. Las

siguientes son algunas recomendaciones sobre la selección de materiales para

la puente:

1. para luces comprendidas entre 65 a 100 pies hormigón-tipo de la viga se utilizan

principalmente puentes y acero se considera para pasos superiores y pasos inferiores.

2. para luces comprendidas entre 330 y 500 pies, puentes de acero se prefieren a

menudo.

3. para luces que varían entre 650 y 800 pies, es conveniente utilizar puentes de

acero.

Por tanto, la elección entre hormigón armado y puentes de acero suele ser para luces

que oscilan entre los 65 y 330 pies.

El tipo de Fundación del puente se determina principalmente por la investigación

geológica del suelo en las riberas del río y en el canal principal y también por laprofundidad y el comportamiento del agua.

Relativamente, el tipo de Fundación influye en la superestructura, tamaño de vanos

separados y el tipo de soportes. Cimientos construidos en la actualidad pueden

dividirse en dos grupos básicos:

1. Fundación piler en que la madera se utilizan alicates para fundaciones poco

profundas y de hormigón armado y pilotes de acero son usados para cimentaciones

profundas.

2. Fundación masiva y poco profunda (entre otros o montones) y cimentaciones

profundas (cajones y pozos). Es obvio que para grandes luces es necesario utilizar

una base masiva.

Fundaciones de pila poco profunda son posibles para los puentes del viaducto con

vanos pequeños. Con respecto al sistema de puente, hay que destacar que

fundaciones de pila casi definen el sistema de vigas y arcos. Puentes colgantes

requieren una base masiva y soportes, pero podría haber otras alternativas. Durante el

diseño, los siguientes parámetros permanecen constantes o son modificados

levemente para el sistema de puente:

1. tamaño de vanos desiguales o uniforme;2. abarcar el sistema;

3. tipo de ayudas.

1.3.9 sistema de puente

El sistema de puente (es decir, viga, arco, suspensión) se relaciona integralmente con

el material elegido. Sistemas de haz se utilizan sobre todo para pequeñas y medianas



luces. Un sistema de arco se utiliza principalmente para grandes luces y un sistema de

suspensión se utiliza para luces largas.

Tratándose de puentes de hormigón armado, lo siguiente debe tomarse en

consideración:

1. se extiende hasta 130 pies, se recomienda un sistema de viga.

2. para luces comprendidas entre 130 y 200 pies, un rayo o arco sistema pueden

utilizar.

3. para palmos más largos, se recomienda un sistema de arco.

Para puentes de acero, se utilizan principalmente sistemas de haz. El sistema arco

conviene utilizar para palmos más de 160 pies. Todas las longitudes de tramo

anteriores son aproximadas y se pueden utilizar como orientación preliminar en las

primeras etapas de la investigación para determinar el sistema adecuado a utilizar. El

sistema de puente depende también de otros parámetros. Es imposible investigartodos los demás parámetros sin asumir el tipo de material para la estructura y el

sistema de puente en las primeras etapas de la investigación.

1.3.10tamaño de sistema separado

El tamaño del sistema separado influye grandemente el costo de los puentes.

Determinación del sistema span involucra a una serie de problemas básicos que

deben resolverse durante el anteproyecto.

Para los puentes de la viga con armaduras de acero, existe una regla conocida. El

coste de la armadura principal con refuerzos por palmo debe igualar el costo de un

muelle con la Fundación. Para todos los demás casos, la longitud del palmo depende

del tipo de Fundación y muelle.

Asimismo, el sistema de la construcción palmo tiene influencia en el sistema de la luz.

Con los puentes de arco, el coste de la ayuda es generalmente mayor que la del tipo

de la viga. Por esta razón (todas las cosas en igualdad de condiciones), el palmo del

puente arco debe ser mayor que un puente de viga. Las excepciones son altos

viaductos con aumento de arcos altos que son más económicos. Los límites de los

cambios en longitud del palmo se rigen por espacios para embarcaciones y usos

típicos del palmo estructuras. El espacio para naves regula el tamaño mínimo de la

duración. Generalmente es mayor que la longitud más económica. Por esta razón,

durante las travesías de ríos navegables está predeterminado el tamaño de la luz en el

canal principal en la mayoría de los casos. Es necesario cambiar solamente vanos

laterales y enfoque. Al elegir tableros de aproximación, es necesario considerar los

proyectos típicos debido a que el uso de la construcción típica es más racional y útil.

De ello se desprende que la longitud de tramos no es arbitraria. Son escogidos de

condiciones definidas. La longitud del tramo está estrechamente relacionada con el

sistema de estructura. Por lo tanto, es necesario que en la fase inicial del proyecto

para asumir el sistema adecuado de la estructura, señaló que la elección del sistema

determina de manera significativa el sistema puente.

1.3.11el tipo de construcción Span

El tipo de construcción span se relaciona estrechamente con el sistema de puente.

Después de asumir un sistema de puente, debe determinarse la estructura de luces.

Puede haber algunos problemas relacionados con el tipo de estructura (por ejemplo,

sólido o armadura tipo de monolito de acero o prefabricadas de hormigón armado), el

número de vigas principales, las dimensiones básicas, etc.. Es necesario un estudio

detallado para cada caso. Muchos problemas comunes en casos particulares se

pueden investigar antes, durante la preparación de los proyectos típicos.

El uso de proyectos típicos ayuda substancialmente el diseño individual. Por ejemplo,

en la mayoría de los puentes de medio proyectos típicos pueden ser utilizados. El uso

de proyectos típicos simplifica la fabricación de la estructura, reduce el tiempo

necesario para el diseño y construcción y hace la más económico para la

ejecución de la estructura. Sin embargo, el uso inmediato de los proyectos típicos no

debe considerarse como una regla. Se debe considerar como una primera solución,que en muchos casos se puede mejorar. Cada proyecto tiene diferentes circunstancias

y proyectos típicos no ofrecen soluciones a los problemas de diseño posible. En

algunos proyectos puede haber algunas condiciones locales que necesita tratarse y no

se abordaron en los proyectos anteriores. Este problema es especialmente

reconocido en el diseño y construcción de puentes de largo. Ejemplos de puentes

ya construidas pueden proporcionar un punto de partida racional. Junto con esta

experiencia en el diseño y construcción de puentes, es posible establecer algunas

relaciones útiles como la relación de la altura de la cercha para abarcar el número y

longitud de los paneles, etc.

El diseño de estructuras de puente comienza con el estudio crítico y el uso de puentes

existentes para preparar la primera alternativa de la estructura y continúa durante la

investigación para separar parámetros para preparar las siguientes alternativas.

1.3.12Tipo de apoyo



Ayudas pueden dividirse en dos grupos: columnas y soportes masivos. El segundo

grupo se utiliza en presencia de grandes hielos flotantes y estructuras span tipo arco.

Soportes tipo columna son más convenientes con las estructuras de viga pequeña.

1.4Observaciones y conclusiones

Un diseño correcto método debe cumplir dos criterios básicos:

1. En primer lugar, el método de diseño debe basarse en ingeniería científica investigación

y análisis. De una amplia investigación, el diseño se deriva conclusiones lógicas.

2. Métodos de diseño debe lograrse en la práctica y la experiencia anterior en el diseño y

construcción de puentes. También, las modificaciones deben realizarse siempre a mejorar

el diseño. Esto se refleja en gran medida por el diseñador creativo en la capacidad y el

sentido de la invención y la innovación.

Por lo tanto, la parte de diseño preliminar es un completo sistema de búsqueda de

información científica, resultados prácticos y análisis.

Referencias

1. Waddell, J. A. L. , ingeniería de puentes, Vol 1, John Wiley & Sons, New York,

1916, 267-280.

2. Mitropolskii, N. M. , la metodología de los puentes Diseño, científico-técnica edition,

Avtotransportni Literatury, Moscú, 1958, 215-242 [en Ruso].

3. Polivanov, N. I. , Diseño y cálculo del hormigón armado y Metal puentes de carretera,

transporte, Moscú, 1970, 5-36 [en Ruso].

4. Steinman, D. B. y Watson. S. R. , puentes y sus constructores, Dover, Nueva York, 1957,

378-391.

5. Demare, E. , el Libro de los puentes, Faber and Faber, Londres, 1963, 11-28.

6. Vitrubio, los diez libros de Arquitectura, traducido por M. H. Morgan, Dover, Nueva York,

1960,13 -16.

7. Palladio, A. , los cuatro libros de Arquitectura, Stroiizdat, Moscú, 1952 [en Ruso].

8. Holgate, A. , El Arte en Diseño Estructural, Clarendon Press, Oxford, 1986, 1-6, 24-30,

187-195.

9. Francisco, A. J. , presentando las estructuras, Pergamon Press, Nueva York, 1980, 221-

260.

diseño conceptual de puentes (resumen)

Documents