Examen de puente 2

1. Explique el procedimiento de cálculo de una alcantarilla para flujo con control de entrada.

R. Para el cálculo de una alcantarilla para flujo con control de entrada se sigue este procedimiento:

* Se adopta un caudal de diseño.

* Se propone un tipo de alcantarilla (dimensiones y forma).

* Se elige un tipo de entrada.

* Se calcula el nivel que debe formarse a la entrada (He) necesario que permita el paso del caudal de diseño, si este nivel no supera la altura máxima admisible para el agua a la entrada de la alcantarilla de acuerdo a las condiciones planteadas para el problema, se continua.

* Se observa que el nivel He no sea demasiado pequeño para que la alcantarilla no se halla sobredimensionado.

* Se asume la alcantarilla propuesta como posible solución al problema.

2. Explique el procedimiento de cálculo de una alcantarilla para flujo con control de salida.

R. Para conocer cuál es el nivel del agua en la salida de la alcantarilla se toma en cuenta ciertas condiciones como dimensiones, materiales, pendiente, características de entrada

y caudal diseñado. Se toma en cuenta el material de la alcantarillas porque define la rugosidad y se procede a:

* Trazar una recta que une las dimensiones de la sección transversal de la alcantarilla con la longitud de la misma, definiendo un punto en la recta de paso, debería existir dos o más curvas de longitud de las cuales se elige la que corresponde a las condiciones de embocadura y correspondiente al diseño en estudio.

* Se une el caudal de diseño, con ese punto recién definido en la recta de paso cortando la recta H.

3. Diga las ventajas y desventajas que presentan los estribos ciclópeos.

R. Ventajas:

* Son económicos porque no llevan armaduras principales solo en algunos caso le colocan acero por retracción.

* La mano de obra para su elaboración no requiere ser especializada.

* Para su elaboración se utiliza concreto de baja resistencia f´c= 80 a 120 kg/cm2

Desventajas:

*Requiere de un subsuelo bastante resistente a la compresión con una capacidad de carga minima Rs=2.5 kg/cm2.

*Las acciones del estribo deben tener suficiente espesor para que no se desarrollen esfuerzos de tensión por no tener aceros de refuerzos.

*Se deben ejecutar en sitios donde exista piedra bruta de buena calidad.

*La altura no debe ser mayor a 5.00 mt.

*No se contemple en ningún casi la utilización de pilotes por lo que su estabilidad deberá ser verificada por deslizamiento y volcamiento.

4. Explique las condiciones que se chequean en los estribos de gaviones.

R. Estabilidad: se verifica la estabilidad por volcamiento y por deslizamiento.

Deslizamiento: la fuerza que actúa y puede provocar el deslizamiento del estribo es el empuje activo lateral de la tierra.

Volcamiento: puede ocurrir en puentes de gravedad solo en el caso de puentes vacios, ósea cuando una vez culminado el estribo se ejecuta el relleno sin haber cargado el estribo con la reacción proveniente de la superestructura.

5. Describa las partes integrantes de un estribo tipo cantilever.

R. Asiento de la superestructura: sirve para apoyar la superestructura del puente y alojar los aparatos de apoyo, debe tener un ancho mínimo normativo y una pendiente hacia la pantalla trasera de un mínimo de 2% y una canal en su vértice para evitar el depósito de agua en la zona de los aparatos de apoyos.

Pantalla trasera: tiene el objetivo de separar físicamente el terraplén de acceso del tablero del puente para impedir la penetración de tierra en el asiento del tablero, es una losa de concreto de poco espesor.

Losa de acceso: nivela los desniveles existentes entre la calzada y el puente por inevitable asentamiento del relleno trasero en los estribos, evita el repetido efecto de impacto de vehículos pesados.

Aletas Colgantes: funciona como losa-pantalla en voladizo de sección variable trapezoidal longitudinalmente para reducir su peso, están sometidos principalmente a la acción de empuje de tierra lateral, s su peso propia y a una baranda superior.

Juntas de dilatación: es el espacio libre entre la cara de la pantalla trasera y el extremo del tablero del puente que permite un libre juego entre los dos elementos estructurales, puede ser de dos a cinco centímetros.

6. Explique el procedimiento de cálculo de un estribo de tierra armada.

R. El método utilizado para cálculo de estribos de tierra armada se fundamenta en el principio de superposición de efectos donde las cargas aplicadas son convertidas en una fuerza horizontal y una presión vertical uniforme, acumulando los esfuerzos en los niveles o bandas.

7. Explique el procedimiento de cálculo de una pila ciclópea.

R. Su cálculo está basado en la ecuación fundamental de esfuerzos, usando la siguiente fórmula:

Donde:

Q= presión del terreno ∑v= sumatoria de cargas verticalesArea= area de la baseL= longitud de la baseB= ancho de la baseeL excentricidad con respecto a LeB= excentricidad con respecto a B

Se evalúa las solicitaciones verticales externas ejercidas sobre las pila como son las reacciones por peso muerto y carga viva impactada.

Se calcula los momentos provenientes de las fuerzas sísmicas, actuando en ambos sentidos ortogonales según criterios de las normas.

Se calculas las excentricidades correspondientes a ambos lados y para casos según normas.

Se aplica la formula y se obtiene la presion ejercida sobre el terreno en las cuatro esquinas de la fundación, suponiendo que dicha presión exceda la fatiga máxima permisible resultante del ensayo de suelo se tendrá que rediseñar la fundación para pilotes o escoger otro tipo de pila.

8. Nombrar los tipos de apoyo POT Bearing.

R. Tipo fijo: aparato de apoyo coartado lateralmente que impide los movimientos en dirección horizontal.

Tipo multidireccional: permite desplazamientos en dirección longitudinal y transversal.

Tipo unidireccional o guiado: permite el movimiento en una única dirección coartando el desplazamiento en sentido contrario.

9. Nombre las características de los apoyos elastoméricos.

R. * Son fabricados con caucho normalizado.

* Son capaces de soportar y transmitir cargas de la superestructura a la subestructura.

10. Nombre los otros sistemas BASF para puentes y viaductos.

R. juntas de expansión, impermeabilización, drenaje, morteros técnicos.

11.-Diseñar la pila y los estribos del siguiente diagrama y con las siguientes condiciones (5 ptos):

Número de carriles: 2Ancho de calzada: 8 mts.Vehiculo de diseño: HS-20 según Norma AASTHO.Resistencia del concreto: 250 Kg/cm2

Resistencia del acero: 4.200 Kg/cm2

Presión neta del suelo: ∑ = 2,0 Kg/cm2

Peso específico del suelo = 2.000 Kg/m3

Peso específico de la mampostería de piedra = 2.500 Kg/m3

Espesor de la losa = 20 cmAncho de rodaje = 6 mtsEspesor de asfalto = 6 cmPeso específico del asfalto = 1.300 Kg/m3

Peso adicional = 120,00 Kg/mPeso viga = 250 kg/m

Peso camión = WHS - 20 = 37.727,00 kgCondiciones estructurales: usar 4 vigas VICON, mediante el método LFD.