puentes

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR DE LA EDUCACION SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION SAN CRISTOBAL- ESTADO TACHIRA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL PUENTES Alumno: Julmer K. Vanegas B. Cedula: V- 15.503.140 1

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caracteristicas de puentes

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Page 1: Puentes

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR

DE LA EDUCACION SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION SAN CRISTOBAL- ESTADO TACHIRA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

PUENTES

Alumno: Julmer K. Vanegas B.

Cedula: V- 15.503.140

Asignatura: Puentes.

Sección “C”

San Cristóbal, Mayo del 2015.

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Page 2: Puentes

QUE ES EL METODO AASTHO Y SU

APLICACIÓN EN PUENTES

“El método de diseño AASHTO es uno de métodos más utilizados a nivel

internacional  para el diseño de pavimentos de concreto hidráulico.

La prueba de pavimentación que en su momento se conoció como

AASHO, por sus siglas en inglés y debido a que en aquel entonces no estaba

integrado el departamento del transporte de EU a esta organización. Fue

concebida y promovida gracias a la organización que ahora conocemos

como AASHTO (“American Association of StateHighway and Transportation

Officials”) para estudiar el comportamiento de estructuras de pavimento de

espesores conocidos, bajo cargas móviles de magnitudes y frecuencias

conocidas y bajo el efecto del medio ambiente.

Toda estructura está sometida a distintos tipos de cargas durante su

vida útil. Estas cargas varían dependiendo de la ubicación geográfica y del

uso de ésta. La estructura al ser diseñada, debe contemplar todas estas

cargas, o bien, las de mayor impacto, de forma que a lo largo de su vida útil

sea capaz de soportarlas, individualmente y en forma combinada. Las cargas

que se analizan en el diseño de puentes, son las siguientes:- Carga Muerta-

Carga Viva- Impacto o efecto dinámico de la carga viva vehicular- Carga de

Viento. Otras Fuerzas o Acciones, tales como: Frenado, Fuerza Centrífuga,

Esfuerzos Térmicos, Presión de Tierras, Presión de Aguas, Sismo, etc.,

siempre que éstas correspondan. El dimensionamiento de los distintos

elementos de la estructura puede efectuarse por el método de las cargas de

servicio: (Allowable StressDesign), o por el método de los factores de carga

(LFD: Load FactorDesign).

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Page 3: Puentes

La carga muerta consiste en el peso propio de la superestructura completa.

Incluye el tablero, pasillos, carpeta de rodado, y accesorios tales como

tuberías, cables, etc.

La carga viva consiste en el peso de las cargas en movimiento sobre el

puente, tales como los vehículos y peatones.

La carga móvil vehicular consiste en la carga de camiones estándares o

cargas de faja.

Dentro el análisis estático se encuentra los Métodos de Análisis

Aproximados, los Métodos de Análisis Refinados, las cuales forman parte de

las Especificaciones AASHTO LRFD

En lo que refiere a la AASTHO LRFD 2007 se adoptan las siguientes

indicaciones:

Se consideran los siguientes estados de combinación de cargas:

STRENGTH I: combinación básica de cargas de estado limite último.

SERVICE I: combinación básica de cargas de estado límite de

servicio.

SERVICE III: combinación básica de cargas para el estado límite de

servicio para verificar los esfuerzos de tracción en secciones de

hormigón pretensado.

Considerando un hormigón con resistencia característica igual a 40 mpa.

TABLEROS NERVADOS

Estructura que soporta en forma directa las cargas del tránsito y la

carpeta de rodamiento, transmitiéndolas a las vigas de tablero (en los

puentes viga) o directamente a los pilares y estribos (en los puentes losa y

alcantarillas).

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Page 4: Puentes

Tableros de hormigón “in situ”:

losa maciza luz parcial hasta ˜ 24,00 m

vigas placa luz parcial de 20,00 m a 30,00 m

losa nervada luz parcial de 20,00 m a 25,00 m

losa aligerada luz parcial de 20,00 m a 30,00 m

vigas cajón luz parcial de 30,00 m a 100,00 m

soluciones atirantadas luz parcial › 100,00 m

Todas las secciones presentadas corresponden a tableros ejecutados con

hormigón armado pretensado. Si se tratara de secciones que se construirán

con hormigón armado convencional, son más sencillas: la más habitual es el

puente-viga formado con vigas de sección rectangular y la losa separada

totalmente de ellas.

LOSA DE CALZADA

Es aquella cuya función principal es distribuir las cargas transversal y

longitudinalmente en toda la longitud del puente. Son de concreto armado,

pueden ser también de planchas de acero o de entablado de madera.

VIGAS LONGITUDINALES

Son los elementos de mayor relevancia portante en la superestructura

de los puentes viga (no existen en los puentes y alcantarillas tipo losa).

Transmiten las cargas del tablero a los apoyos.

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Page 5: Puentes

VIGAS T

La viga “T”, utilizada por arquitectos y/o directores de proyectos, es

una herramienta para generar grandes espacios libres de columnas o muros

intermedios. El diseño estructural usa los parámetros adecuados para la

región donde es requerida tomando en cuenta las condiciones críticas de

cada lugar como sismos, climas corrosivos, posibilidad de sobrecargas,

etc. Estas vigas son de concreto pretensado con sección transversal en

forma de “T”. Se producen industrialmente en líneas de pretensados de

gran capacidad y con formaleta metálica. Sus dimensiones pueden variar,

dependiendo de los requerimientos de cada proyecto. Los materiales

que se utilizan son de la más alta calidad; se logra resistencia de

concreto de hasta f’c=7,000 lb. / pulg2 , acero de preesfuerzo primario de

fpu=270,000 lb. / pulg2 y acero de refuerzo complementario con fy=60,000

lb. / pulg2 todos conforme a las normas ASTM.

Se instalan con equipos especiales, grúas de gran capacidad a un

ritmo de 4 a 10 unidades diarias. Montándose sobre apoyos que deben de

estar listos, previo al inicio del montaje, pueden ser columnas, muros o

vigas de carga en edificios y pasarelas o estribos y pilas en el caso

de puentes y pasos a desnivel. Las vigas se unen entre sí por medio de

esperas de acero y fundición de concreto para lograr la integración

monolítica del sistema: comúnmente se funde un “topping” de concreto sobre

las vigas. Se unen a apoyos a través de dados antisísmicos cuando

se requiere una unión articulada o a través de esperas y fundición de

concreto cuando se trabaja con uniones rígidas. Para las vigas de gran

dimensión, se utilizan equipos especiales de transporte con el objeto de que

pueda transitar en todas o en la gran mayoría de carreteras. En caso de que

su transporte no sea factible, las vigas pueden fabricarse en secciones y

unirlas en el sitio, usando un sistema de pos tensión.

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Page 6: Puentes

VIGAS DE SECCION UNICELULAR Y MULTICELUAR

La viga de sección cajón unicelular consta de una losa superior, dos

almas y una losa inferior. La losa superior materializa la plataforma del

puente, actúa como cabeza de compresión frente a momentos flectores

positivos y también sirve como alojamiento del pretensado necesario para

transmitir momentos flectores negativos. Las almas sostienen la losa

superior, trasmiten las cargas de cortante a los apoyos del puente y pueden

alojar los cables de pretensado cuando estos se desplazan a lo largo del

puente. Finalmente la losa inferior une las secciones inferiores de las almas

aloja al pretensado necesario para resistir momentos positivos, sirve de

cabeza de compresión ante momentos negativos y cierra el circuito de

torsión de la estructura.

Se debe distinguir entre secciones cajón monocelulares y

multicelulares, desde el punto de vista puramente estructural la sección

multicelular es, relativamente, mas eficaz ya que posee una mayor cantidad

de almas lo que incrementa su efectividad a cortante y frente a la flexion

transversal de la losa superior, además de reducir la longitud de los vuelos

laterales. Sn embrago indica que con mas de tres células la distribución

transversal de las cargas no es significativamente mejorada, además de que

la adopción de secciones multicelulares conlleva a considerables

desventajas constructivas y económicas al momento de su ejecución por la

necesidad de su doble encofrado interior.

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Page 7: Puentes

QUE ES NEOPRENO

Existen una gran variedad de apoyos, generalmente patentados, con

distintas características y utilidades. Las funciones de los apoyos, además de

transferir las fuerzas del superestructura a la subestructura, son las de

disipar y aislarlos desplazamientos de traslación y rotación debidos a

expansión térmica, contracción por flujo plástico, deflexión en miembros

estructurales, cargas dinámicas y vibraciones, entre otros. los apoyos más

sencillos y utilizados: los apoyos de neopreno con placas de acero.

Estos apoyos se fabrican con materiales sintéticos con características

de resistencia y flexibilidad que le permiten combinar rigidez y

amortiguamiento en el mismo elemento. Las ventajas del neopreno respecto

al hule natural son su mejor comportamiento a baja temperatura, mayor

resistencia a la acción del ozono y menor deterioro bajo condiciones

ambientales. Aunque hay apoyos de neopreno sencillos, sin placas metálicas

intercaladas, los más utilizados son los laminados conformados por varias

placas de neopreno y acero estructural (como refuerzo interno) que se

intercalan y vulcanizan entre sí.

Los neoprenos se especifican por su dureza, propiedad fácil de medir

y que puede correlacionarse nominalmente con el módulo de cortante y de

compresión.

TIPOS DE PUENTES DE ACUERDO A SU IMPORTANCIA

Todos deben ser considerados importantes, menos que se trate de accesos

a zonas residenciales privadas o de caminos temporales, en cuyo caso el

puente se podrá considerar secundario. Para que un puente pueda

considerarse secundario deberá, además, ser de un solo claro no mayor que

20 m, con no más de dos carriles de circulación y que el dueño garantice que

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Page 8: Puentes

el tránsito que circule por el puente durante por lo menos los siguientes 30

años será poco intenso y de vehículos ligeros. En todos los casos, será

responsabilidad del propietario seleccionar la categoría de importancia a la

que corresponde el puente.

TIPOS DE PUENTES DE ACUERDO A SU TAMAÑO

En función de la longitud del claro, L, los puentes se pueden clasificar:

Los puentes alcantarilla se definen como un conducto enterrado de

sección curva o rectangular que se utiliza para conducir agua, vehículos,

servicios públicos y peatones.

Los puentes de grandes claros son hechos con sistemas presforzados

como los puentes empujados y atirantados, el análisis de estas estructuras

escapa a los alcances de este capítulo.

TIPOS DE PUENTES DE ACUERDO A SU

TIPO DE ESTRUCTURA

De acuerdo a su comportamiento estático los puentes se pueden

clasificar como simplemente apoyados y continuos. Los segundos incluyen

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Page 9: Puentes

desde puentes de claros medios, con continuidad solamente en la

superestructura, hasta puentes colgantes, atirantados y empujados.

En los puentes continuos se reduce la magnitud del momento

flexionante positivo al centro del claro, por lo que se pueden obtener claros

más largos con el mismo peralte de las trabes. Las principales ventajas de

los puentes continuos son:

Menor peralte que los puentes simplemente apoyados

Se requiere un menor número de apoyos

Menos juntas constructivas, con la ventaja evidente de lograr

una superficie de rodamiento sin interrupciones

La deflexión y la vibración son menores

Al mismo tiempo, los puentes continuos tienen las siguientes

desventajas:

Los asentamientos diferenciales pueden causar efectos

importantes en toda la estructura, por lo que su uso no se

recomienda en estructuras sobre suelos blandos.

La colocación del refuerzo es más complicada

El análisis y diseño son más complejos

Una combinación eficiente de ambos tipos de estructuración es la

solución tipo Gerber. En esta solución se coloca una trabe central

simplemente apoyada justo en los sitios correspondientes a los puntos de

inflexión, momento igual acero, de una viga continua. Este es un sistema

adecuado para usar elementos pretensados en esa viga central y otros con

las mismas características, ya sean también pretensados, reforzados o

postensados colados en sitio, formando el voladizo o cantiliver.

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Page 10: Puentes

TIPOS DE PUENTES DE ACUERDO A SU

TIPO DE GEOMETRIA

Los puentes según su geometría deberán clasificarse en regulares e

irregulares. En puentes con dos o más claros podrá hacerse una clasificación

distinta para cada componente o módulo del puente. En este caso se debe

garantizar que estas partes estarán totalmente aisladas y que tendrán un

movimiento sísmico independiente de otros componentes del puente, y que

las juntas constructivas han sido expresamente diseñadas para evitar el

golpeteo. Con fines de clasificación por geometría, no se podrán considerar

aislados dos soportes del puente sobre los que descansa la superestructura

con apoyos deslizantes o de neopreno; esto es debido a que el movimiento

que se presentará entre ambos soportes puede ser distinto, lo que

ocasionaría la pérdida de apoyo de la superestructura, situación que se

agrava notablemente en puentes irregulares. Un puente irregular será aquel

en el que se cumpla al menos una de las siguientes características:

Los puentes en línea recta con apoyos esviajados que formen ángulos

mayores que 25 grados con respecto al eje transversal del camino.

· Puentes curvos que subtiendan un ángulo de un estribo a otro, o al

final del puente, mayor que 25 grados, medido desde el eje principal del

camino.

· Existen cambios abruptos en rigidez lateral o en masa a lo largo de

su longitud. Los cambios en estas propiedades que excedan 25 por ciento de

apoyo a apoyo, excluyendo estribos, deberán ser considerados abruptos.

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Page 11: Puentes

LOS ESTRIBOS

Los estribos de puentes sirven para transmitir la carga desde la

subestructura hasta la cimentación y actúan como muros de contención para

retener la tierra de relleno por detrás de ellos.

La construcción de los estribos puede resolverse mediante la

utilización de elementos prefabricados de sección doble T colocados

verticalmente y diseñados para resistir tanto el empuje horizontal de tierra,

como las fuerzas sísmicas y las cargas verticales vivas y muertas.

En los terraplenes de acceso al puente o en los cortes que se realizan

en las inmediaciones del mismo, se colocan aleros en los costados de los

estribos. Hay varias alternativas a usar en función de la altura del muro de

contención, del empuje de tierra y sobrecarga a que vaya estar sometido.

Para muros hasta de 6m, se pueden usar losas extruidas con

espesores hasta de 30 cm y para muros de mayor altura o con carga axial

fuerte se utilizan secciones doble T.

VIGAS PRETENSADAS

La estructura pretensada es aquella, encargada de la integridad, la

estabilidad y la seguridad de una edificación. El pretensado significa la

creación intencional de esfuerzos permanentes en una estructura, con el fin

de mejorar su rendimiento y condiciones, en diferentes servicios.

Por medio de este sistema se aumenta la capacidad de carga y

disminuye la sección del elemento. Se inducen fuerzas opuestas a las que

producen las cargas del trabajo mediante tabla de acero de alta resistencia al

ser tensado contra sus anclas.

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Page 12: Puentes

Entre los sistemas que se utilizan para puentes de concreto

presforzado tenemos:

Losas extruidas o alveolares pretensadas con losa colada en sitio.

Vigas T, I o cajón con losa colada en sitio.

Vigas postensadas con losa, ambas coladas en sitio.

· Vigas de sección cajón, de una sola pieza o en dovelas, pretensadas

o postensadas.

VIGAS POSTENSADAS

El postensado es un método de presforzado el cual el tendón que va

dentro de unos conductos de tensado después de que el concreto a

fraguado. Así el preesfuerzo es casi siempre ejecutado externamente contra

el concreto endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto

inmediatamente después del preesforzado. Este método puede aplicarse

tanto como para elementos prefabricados como colados en sitio.

Generalmente se colocan en los moldes de la viga, conductos huecos

que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen en el perfil

deseado antes de vaciar el concreto.

PROCESO CONSTRUCTIVO

1- Disposición de los moldajes, en la base y el perímetro.

2- Se cubre con la rejilla de fierro.

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Page 13: Puentes

3- Se instala el sistema de tendones. Tanto al lado pasivo como el activo

deber fijarse convenientemente a la armadura de refuerzo y al moldaje.

4-Se dispone de una segunda rejilla, si el cálculo estructural lo especifica.

5- Se vierte el material.

6- Una vez fraguado, y que el material haya alcanzado una resistencia del

80%, se procede al tensado de los tendones.

7- Una vez el material ha alcanzado su resistencia necesaria (80%), se

procede a la aplicación de comprensión a la estructura, a través de la tensión

de los cables.

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