puentes tipo arco monografia
DESCRIPTION
Presentacion de una monografia tipo arco y puente tipo armaduraTRANSCRIPT
Puentes Tipo Arco
“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y
DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”
FACULTAD DE INGENIERÍA
CIVIL
PUENTES
GRUPO :
“BRIDGE BUILDERS”
INTEGRANTES :
ALIAGA GASPAR , Jesús
DIAZ PALOMINO , Percy Eduardo
GONZALES QUISPE , Juan Gabriel
IZARRA LUDEÑA , Axel
SANCHEZ NUÑEZ , Jhon Hugo
YANCE ROMERO , Salvatore
DOCENTE :
ING. HUAMÁN BALDEÖN, Herless Jacob
Huancayo- Perú
2015 – I
PUENTES TIPO ARCO
Puentes Tipo Arco
TABLA DE CONTENIDOS INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1
I. MARCO TEÓRICO ..................................................................................... 1
a) Definición ............................................................................................ 1
b) Partes Generales .................................................................................. 1
c) Clasificación ......................................................................................... 4
d) Métodos de construcción ....................................................................... 5
II. DISTRIBUCIÓN DE CARGAS Y COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL .............. 7
a) Puentes tímpano de celosía.................................................................... 7
b) Puentes tipo bóveda ............................................................................. 8
III. INFORME TÉCNICO .............................................................................. 10
1. GENERALIDADES ................................................................................. 10
1.1. Ubicación: .................................................................................... 10
2. MEMORIA DESCRIPTIVA ....................................................................... 11
3. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS .......................................................... 11
3.1. Superestructura ............................................................................ 11
3.2. Subestructura ............................................................................... 11
3.3. Materiales .................................................................................... 11
4. SISTEMA DE CARGAS .......................................................................... 12
5. MANTENIMIENTO ................................................................................ 14
5.1. Mantenimiento de tránsito y seguridad vial ....................................... 14
5.2. Mantenimiento de la estructura ....................................................... 14
6. TECNOLOGÍA ...................................................................................... 15
6.1. Equipos y Maquinarias ................................................................... 15
6.2. Software ...................................................................................... 15
7. PRINCIPALES PROBLEMAS .................................................................... 16
7.1. Exceso de precipitación pluvial. ....................................................... 16
7.2. Acción erosionadora del agua. ......................................................... 16
8. CONCLUSIONES .................................................................................. 16
9. RECOMENDACIONES ............................................................................ 17
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 17
Puentes Tipo Arco
1
PUENTES TIPO ARCO
INTRODUCCIÓN
En este trabajo se pretende estudiar los puentes tipo arco en rasgos generales, desde
su definición, partes generales, clasificación y los procesos o métodos constructivos,
analizando sus ventajas e inconvenientes.
También se evaluará la distribución de cargas para los puentes tipo arco, para
utilizarlo como concepto básico y así lograr una mejor comprensión de los esfuerzos,
momentos y reacciones en los elementos estructurales de este tipo de puentes, así
como el comportamiento de estos elementos frente a dichos esfuerzos generados.
Por último se analizará el puente tipo arco “La Eternidad”, ubicado en Huancayo,
donde se dará a conocer, a manera de informe técnico, las características, detalles
y principales problemas ocurridos durante su construcción, para lo cual se logró
conseguir el expediente técnico de la obra en cuestión.
I. MARCO TEÓRICO a) Definición
Un puente de arco es un puente con apoyos a los extremos del vano, entre los cuales
se hace una estructura con forma de arco con la que se transmiten las cargas. Pueden
ser de acero, concreto armado o pretensado y a veces de madera.
La forma de arco permite al puente transferir el peso propio del puente y las
sobrecargas hacia los apoyos mediante la compresión del arco, donde se transforma
en un empuje horizontal y una carga vertical. Normalmente la esbeltez del arco
(relación entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que los esfuerzos
horizontales sean mucho mayores que los verticales. Por esta razón, son adecuados
en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal.
El arco es una estructura que reparte las tensiones de manera que se producen
compresiones en todas las partes del arco. Las tracciones y flexiones se evitan o
reducen al mínimo, con lo cual se consigue que materiales que no resisten tracciones
pueden ser usados para la construcción de este tipo de puentes.
b) Partes Generales
Puentes Tipo Arco
2
Tablero : Plataforma suspendida soportada por la calzada del puente, es
la estructura por donde recorren vehículos, trenes, personas o demás
elementos para el cual ha sido diseñado el puente.
Flecha : Distancia desde el centro del arco al centro de la cuerda.1 Este
concepto se emplea a menudo en arquitectura para obtener el arco necesario
para cubrir un vano y en óptica en donde se emplea para hallar la profundidad
de un espejo esférico o una lente.
Intradós : El intradós o sofito es un término arquitectónico que designa
a la superficie interior, cóncava e inferior de un arco, bóveda o dovela. O la
cara de una dovela, que corresponde a esta superficie.
Imagen: Puente arco de hormigón armado donde se aprecia el intradós y extradós.
Extradós : Término arquitectónico que designa el plano superior
externo convexo de un arco o bóveda. A veces se denomina trasdós o espalda.
Tímpano : Elementos verticales que se disponen lateralmente y que
aportan una rigidización adicional, siempre y cuando se pueda asegurar la
conexión entre los elementos que conecta.
Esta unión es uno de los puntos más débiles de este tipo de puentes, dada la
diferente rigidez del tablero y/o bóveda con el tímpano, los cambios en las
condiciones de explotación (cargas, velocidad) y lo delicado de la propia unión
hacen que sólo bajo cargas de servicio se pueda contar con esta rigidización
adicional y únicamente si se comprobado previamente el estado de la unión.
Imagen. Alineación en elevación y planta de tímpanos apoyados sobre bóvedas.
Arranque : Principio de un arco o bóveda.
Cimentación : Elemento resistente peor conocido y más débil de los
elementos anteriormente mencionados, el menos conocido por la poca
documentación que posee, además de ser un elemento oculto y poco
Puentes Tipo Arco
3
accesible, es considerado el elemento más débil dado el escaso avance en la
investigación geotécnica de nuestro país, lo cual conlleva muchas veces en
cimentaciones poco adecuadas que provocan daños e incluso ruina en las
estructuras.
Tipos de cimentación
Cimentación superficial. Transmite directamente la carga de la pila al
estrato supuestamente competente mediante una zapata o losa de
cimentación. En el caso de la zapata, la relación entre sus dimensiones
hacen que ésta se comporte como zapata rígida.
La elección de una cimentación superficial, debido a las lagunas
existentes en el conocimiento geotécnico, se hace cuando el estrato
inmediato es teóricamente adecuado, es decir, roca.
Imagen. Cimentación superficial por medio de zapata de sillería con relleno de mampuesto rígido.
El otro tipo de cimentación superficial es la losa de cimentación, mucho
menos común pero que aparece para tratar el grave problema de
socavación.
Cimentación profunda. Este tipo de cimentación es mucho más
utilizada dado el mejor rendimiento y grado de confiabilidad.
El primer tipo de cimentación profunda que se conoce es la cimentación
mediante pilotes.
Imagen. (Izquierda) Cimentación profunda por medio de pilotes.
También se conoce la cimentación mediante
cajones huecos, estos cajones son construidos
en la orilla y llevados hasta su lugar de
emplazamiento donde eran hundidos creando un
recinto seco.
Posteriormente, se vertía hasta el estrato de suelo competente una
amplia cama de hormigón. Finalmente tras un pequeño zócalo se
levantaba la pila. Más tarde, surgiría la técnica de cimentación por
medio de cajones de aire comprimido.
Puentes Tipo Arco
4
Imagen. (Superior) cimentación profunda por medio de pilotes y recinto de tablestacas relleno de hormigón (Derecha) cimentación
por medio de cajón relleno de hormigón.
c) Clasificación
1. De acuerdo a la ubicación del tablero
Tablero superior. Las cargas se
transmiten al arco con elementos a
compresión, llamados “montantes”.
__________________________________________________________
Tablero inferior. Las cargas
se transmiten al arco con elementos
a tensión, llamados “tirantes o
tensores”.
__________________________________________________________
Tablero intermedio. Combina los
esfuerzos de compresión y tensión
para el diseño del puente.
Puentes Tipo Arco
5
2. De acuerdo al tímpano
Tímpano de celosía diagonal. Cuya
rigidez queda asegurada por miembros
diagonales colocados entre el cuerpo
del arco (intradós) y el tablero.
_____________________________________________________________
Tímpano de celosía vertical.
Pueden estar unidos a los
estribos de forma rígida, en cuyo
caso componen un arco fijo no
reticulado. Las articulaciones
tienen por objeto permitir los
pequeños desplazamientos
causados por las variaciones de
carga y temperatura.
_____________________________________________________________
Arco de arcadas macizas o
de viga de alma llena. La rigidez de
las nervaduras aseguran la del arco.
d) Métodos de construcción
1. Construcción por voladizos sucesivos
Es el más frecuente, se avanza desde
los pilares o estribos.
Presenta 2 variantes:
Atirantados con torre provisional.
Con diagonales temporales. Este
método crea una estructura triangulada
avanzando en ménsula desde los
arranques del arco, poseen la ventaja
de mayor rigidez interna al emplear
tirantes de menor longitud. Sin
embargo tiene tiempos muertos en el proceso de construcción de las dovelas
del arco, debido a la necesidad de disponer u concretar nuevos tramos del
tablero.
Puentes Tipo Arco
6
2. Construcción sobre cimbras.
Sistema clásico, donde las dovelas
se apoyan en una estructura
auxiliar hasta cerrar el arco. Fue
dejado a un lado pues el costo de la
cimbra equivalía al del propio
puente, lo cual lo hacía
inviablemente imposible, a pesar de
que la propia construcción del arco
sobre cimbra sea un método
sencillo y cómodo una vez
construida la cimbra.
3. Construcción por auto-cimbra.
Construcción con armadura rígida, el método consiste en construir primero un
arco metálico más ligero, que se utiliza como cimbra auto-portante y
armadura del arco definitivo a la vez, concretando sus secciones sobre la
estructura metálica.
Este método logra que la estructura parcial y final coincidan en su
comportamiento, aunque no resuelve los problemas económicos, dado que la
cantidad de acero que requiere el arco metálico inicial, muy superior a la
armadura precisa para resistir las tracciones debidas a la flexión, por esta
razón puede considerarse un método caro.
4. Abatimiento de los semiarcos.
Consiste en construir los dos
semiarcos en la vertical de los
estribos y una vez concluidos
abatirlos mediante un giro hasta
cerrarlos en la clave.
Entre las fases de construcción,
cabe destacar por su peculiaridad,
el montaje de 2 arcos en posición
vertical y posterior abatimiento
hasta su cierre en clave. Hasta el
momento se trata del arco de
mayor luz construido en el mundo.
5. Construcción mediante cable colgado.
Se construyen torres provisionales
en los estribos y se cuelgan cables
de los cuales penden las dovelas
que se empalman hasta cerrar el
arco.
Puentes Tipo Arco
7
6. Traslación horizontal o vertical.
Se utiliza para arcos de tablero inferior habitualmente.
II. DISTRIBUCIÓN DE CARGAS Y COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL
En el funcionamiento de un puente de arco, el arco trabaja a la compresión por lo
que es necesario una fuerza horizontal hacia adentro en los apoyos que compense
dicha fuerza horizontal hacia fuera que hace el arco.
El uso del acero, en la actualidad, ha posibilitado este concepto, usándose secciones
tubulares, lo que aumenta la eficiencia a la compresión, controlando la tendencia al
pandeo.
Existen básicamente dos tipos de
puentes de arco, de acuerdo a su
ubicación:
1. Tablero superior, donde las
cargas se transmiten al arco con
elementos a compresión,
llamados “montantes”.(Imagen
superior)
2. Tablero inferior, donde las cargas
son transmitidas al arco con
elementos a tensión, llamados
“tirantes o tensores”. .(Imagen
inferior)
a) Puentes tímpano de celosía
1. Tímpano de celosía vertical
En estos puentes se trata de salvar la luz mediante el uso del arco. El arco tendrá
forma anti-funicular, de manera que, ante una carga uniforme, trabaje sólo a
compresión. La carga del tablero es transmitida al arco mediante las barras que
cuelgan del arco hasta el mismo. En sus extremos las componentes verticales del
arco son transmitidas a los apoyos y las componentes horizontales se transmiten
al tirante horizontal ubicado entre los dos apoyos, tal y como se puede apreciar
en la imagen.
Imagen. Distribución de cargas de un puente de tímpano de celosía vertical.
Al resistir el tirante, las componentes horizontales no transmiten fuerzas
horizontales al terreno, lo cual es muy importante cuando el terreno no sea capaz
de soportar grandes cargas.
El problema principal que surge en los puentes tipo arco es la aparición de
momentos flectores en el arco debido a que, en la realidad, la carga transmitida
al arco no es uniforme.
Puentes Tipo Arco
8
Debido a este efecto, los esfuerzos flectores que aparecen en el arco por las
cargas asimétricas no son compatibles con el comportamiento esperado de un
elemento estructural tipo arco.
Imagen. Comportamiento esperado de un puente de
tímpano de celosía vertical.
2. Tímpano de celosía diagonal
Estos puentes permiten una distribución más homogénea de las cargas al arco,
debido a la inclinación de las barras y a la poca separación de las mismas. Por lo
que, tanto el arco como el tirante, trabajan prácticamente a esfuerzo axial,
considerando el resto de los esfuerzos casi despreciables, lo cual permite la
optimización de la sección del arco y el tirante.
Imagen. Distribución de cargas de un puente de tímpano de celosía
diagonal.
En cuanto a su comportamiento estructural, la deformación a flexión en el tirante
se reduce en gran medida debido a la poca separación entre las barras. Además
esto permite que la sección de las barras, que trabajan únicamente a tracción,
sea muy reducida.
Imagen. Comportamiento esperado de un puente de tímpano de celosía vertical.
b) Puentes tipo bóveda
Los puentes arco tipo bóveda son sometidos a la acción de su peso propio y de la
carga muerta con una sobrecarga uniforme aplicada en toda su longitud y una
sobrecarga (tres cargas puntuales P, separadas una longitud L1 entre ellas).
La carga permanente (peso propio + carga muerta) gravita directamente sobre
la bóveda y las sobrecargas aplicadas se transmiten desde la superficie de
rodadura hasta la bóveda a través del relleno. El reparto de cargas transforma la
sobrecarga (puntual o uniforme) aplicada en superficie en una carga repartida
sobre el trasdós de la bóveda.
Una vez las cargas alcanzan la bóveda, ésta se encarga de recogerlas y
conducirlas hasta la cimentación.
Además, el relleno suelto que se encuentra entre la bóveda, tímpanos y superficie
de rodadura, no sólo gravita sobre la bóveda, sino que también ejerce una acción
horizontal no despreciable sobre la bóveda y los tímpanos. Por lo tanto, estos
Puentes Tipo Arco
9
elementos actúan a modo de estructuras de contención de tierras
(longitudinalmente − bóveda − y transversalmente − tímpanos).
Los tímpanos son los elementos laterales que, además de contener lateralmente
el relleno, pueden aportar una gran rigidez adicional trabajando como vigas
laterales de gran canto. Pero, es precisamente esta gran diferencia de rigidez
entre bóveda y tímpanos, junto con los empujes del relleno sobre estos últimos,
los que provocan que, normalmente, tímpanos y bóveda estén separados,
funcionando como elementos independientes.
La bóveda es la encargada de recoger las cargas que le transmite el relleno y
conducirlas hasta la cimentación. Existen dos perspectivas dentro del análisis
plano que permiten interpretar esta “conducción”.
Una primera manera de entender esta transmisión de cargas hasta la
cimentación está basada simplemente en las ecuaciones de la estática. Se
trata de encontrar el lugar geométrico de los puntos de paso de la
resultante en cada una de las secciones de la bóveda que está en equilibrio
con las cargas exteriores, es decir, se trata de obtener la línea de
presiones.
La segunda opción es estudiar el comportamiento de la bóveda bajo la
teoría clásica de Estructuras, es decir haciendo uso de las ecuaciones de
equilibrio, constitutivas del material y de compatibilidad. En este caso, la
solución sí es única. Además la información que de ella se desprende
comprende tanto los esfuerzos actuantes, como el régimen tensional, y las
deformaciones y movimientos en la bóveda. Esta opción es, por tanto, más
respetuosa con el material y además no necesita de la ayuda de ninguna
otra hipótesis o teorema para obtener una única solución.
Imagen. Esquema resistente longitudinal de un puente tipo arco en bóveda
Puentes Tipo Arco
10
Imagen. Esquema resistente transversal de un puente arco tipo bóveda
III. INFORME TÉCNICO
“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
INFORME TÉCNICO Nº 001 /HYO/2014
A : Ing. Huamán Baldeón, Herless Jacob
DE : Aliga Gaspar, Jesús
Diaz Palomino, Percy Eduardo
Gonzales Quispe, Juan Gabriel
Izarra Ludeña , Axel
Sanchez Nuñez, Jhon Hugo
Yance Romero, Salvatore
Estudiantes de Ingeniería Civil
Universidad Continental
VIII- IX Semestre
REFERENCIA : “Construcción del Puente La Eternidad-Chupaca-Huancayo”
ASUNTO : INFORME TÉCNICO
FECHA : Huancayo, 02 de Abril de 2015.
Me es grato dirigirme a Usted para saludarlo muy cordialmente y a la vez presentarle
el Informe Técnico correspondiente al “”, cuyo trabajo consistió en describir y
especificar las principales características del puente “La Eternidad”. También se
detalla la tecnología utilizada durante su construcción, los principales problemas
ocurridos durante su construcción y el mantenimiento posterior a su ejecución.
1. GENERALIDADES
1.1. Ubicación: 1.1.1. Coordenadas UTM
8667100 Norte
470400 Este
Puentes Tipo Arco
11
1.1.2. Ubicación Geográfica
Región : Junín
Provincia : Chupaca
Distrito : Pilcomayo
Localidad : Barrio La Perla – La Liberta
2. MEMORIA DESCRIPTIVA
El presente trabajo consiste en describir y especificar las principales características
del puente “La Eternidad”, obtenidas directamente del expediente técnico utilizado
para su ejecución.
También se detalla la tecnología utilizada durante su construcción, y el
mantenimiento posterior a su ejecución. Junto a ello, se incluirá los principales
problemas que tuvo durante su construcción, culminando con las conclusiones y
recomendaciones que se obtuvieron luego de revisar el expediente técnico.
3. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
3.1. Superestructura Longitud : 75.0 m
Esviamiento : 30°
Número de tramos : 1
Tipo : Arco Atirantado con arreglo de péndolas
Nº de Vías : 2
Ancho Total de tablero : 9 600 mm
Ancho de Rodadura : 7 200 mm
Veredas : 2 de 1200 mm
3.2. Subestructura Estribos : Tipo muro con viga cabezal con voladizos
de espesor variable de 10.0 m de altura, con parapetos y muros laterales
adheridos al muro frontal, con cimentación directa y elevación de concreto
reforzado
3.3. Materiales Acero Estructural
Arco y Tirante : ASTM A709 Grado 345 Fy = 345 MPa
Diagonales : ASTM A709 Grado 250 Fy = 250 MPa
Vigas : ASTM A709 Grado 345 Fy = 345 MPa
Arriostre Superior : ASTM A709 Grado 250 Fy = 250 MPa
Conectores de Corte : ASTM A108 Grado 345 Fy = 345 MPa
Soldadura de Vigas : Electrodos AWS E7018.
Pernos de conexión : ASTM A325
Pintura de protección : Anticorrosivo zinc inorgánico + anticorrosivo
Epoxico + esmalte poliuretano
Concreto
Losa : f’c = 28 MPa
Veredas : f’c = 20 MPa
Cimentación : f’c = 20 MPa (210 Kg/cm2)
Elevaciones : f´c = 20 MPa (210 Kg/cm2)
Viga Cabezal : f´c = 28 MPa (280 Kg/cm2)
Acero de Refuerzo : fy = 420 MPa
Puentes Tipo Arco
12
4. SISTEMA DE CARGAS
Las cargas permanentes que actúan sobre la superestructura son las siguientes:
Peso Propio (DC1)
Esta carga corresponde al peso de la estructura reticulada, se ha estimado un peso
inicial de 1 864 KN (190 t), incluido las placas de conexión y elementos adicionales
a los elementos principales.
Losa (DC2)
Se ha considerado un espesor de losa de 210 mm, lo que significa un peso de
45.13KN/m/puente (considerando un peso unitario de 24.52 KN/m3), el cual
se ha distribuido en todas las viguetas longitudinales.
Veredas y Barandas (DC3)
Se ha considerado un espesor de vereda de 225 mm, lo que significa un peso de
62.16 KN/m/puente (considerando un peso unitario de 24.52 KN/m3), el cual se ha
distribuido en todas las viguetas longitudinales.
Asfalto (DW)
Se ha considerado un espesor de asfalto de 50 mm y 7 200 mm de ancho, lo que
significa un peso de 7.42 KN/m/puente (0.76 t/m/puente), el cual se ha distribuido
en todas las viguetas longitudinales.
Carga Viva (L)
El análisis por carga viva ha sido realizado aplicando la carga HL93 del artículo de la
norma AASHTO LRFD la cual consiste en una combinación del camión de diseño con
la carga distribuida de diseño de 9.3 kN/m. La carga viva es resistida por la sección
compuesta total.
Las características del camión de diseño se muestran en la siguiente figura:
Figura: Camión de Diseño
Al camión de diseño se le ha considerado un incremento de carga de IM=33% debido
a las cargas dinámicas que éste genera, tal y como se especifica en el artículo 3.6.2.1
de la norma AASHTO LRFD.
La carga distribuida de diseño consiste en una carga de 9.3 KN/m uniformemente
distribuida en la dirección longitudinal del puente. Esta carga no presenta un
incremento debido a cargas dinámicas. (IM=0).
EN EL CASO REAL PUENTE LA ETERNIDAD CHUPACA:
El análisis por carga viva ha sido realizado aplicando la carga HL93 del artículo 3.6.1.2
de la norma AASHTO LRFD la cual consiste en una combinación del camión de diseño
con la carga distribuida de diseño de 9.3 N/mm.
La carga viva es resistida por la sección compuesta total.
Puentes Tipo Arco
13
Al camión de diseño se le ha considerado un incremento de carga de IM=33% debido
a las cargas dinámicas que éste genera, tal y como se especifica en el artículo 3.6.2.1
de la norma AASHTO LRFD.
La carga distribuida de diseño consiste en una carga de 9.3 KN/m uniformemente
distribuida en la dirección longitudinal del puente. Esta carga no presenta un
incremento debido a cargas dinámicas. (IM=0).
Para obtener el máximo efecto sobre cada viga reticulada se ha considerado en el
análisis estructural la excentricidad que pueden tener los vehículos respecto al ancho
de calzada disponible en el tablero los cuales son afectados por el factor de
presencia.
Se muestra a continuación una vista del modelo empleado para el análisis de la
estructura
Imagen: Modelo tridimensional de la estructura
Según las cargas aplicadas se obtienen los siguientes efectos.
Imagen: Efectos por cargas axiales
Imagen: efectos por momentos
generados
APLICACIÓN DE LA CARGA VIVA PARA DETERMINAR LOS PUNTOS CRITICOS.
En cuanto a las deformaciones producidas por la carga vehicular, la estructura se
deforma lo siguiente:
Puentes Tipo Arco
14
Deflexión producida por el vehículo HS20 más el impacto de 33% (15.5 mm)
Deflexión producida por el 25% del vehículo HS20 (16.1 mm) incluyendo el impacto
más la sobrecarga repartida de 9.7 KN/m. Como se observa en las figuras las
deformaciones impuestas por la carga viva HL93 son menores que los límites
establecidos en la especificación de diseño.
5. MANTENIMIENTO
A continuación se detalla todo lo concerniente al mantenimiento el Puente La
Eternidad:
5.1. Mantenimiento de tránsito y seguridad vial Esta sección abarca lo concerniente al mantenimiento del tránsito durante los
trabajos de conservación del puente. Los trabajos incluyen:
La colocación de señales de prevención.
La disposición de personal para la realización de labores de prevención
durante el paso de vehículos.
Colocación de conos de seguridad.
Iluminación a través de linternas o mecheros, etc.
Cuando sea necesario restringir el tránsito, se habilitará un carril de circulación
con un ancho mínimo de 3 m, que será delineado y resaltado con el uso de
barricadas, conos o barriles para separar dicho carril de las áreas en que se
ejecutan trabajos de construcción.
En los carriles de circulación durante la ejecución de las obras, no se permitirá la
acumulación de suelos, etc. En caso que ocurra acumulaciones de nieve u otro
material extraño serán removidas de inmediato, para dar acceso y circulación a
las vías y desvíos utilizados. Las áreas de estacionamiento del equipo y vehículos
en obra deben ubicarse en un sitio seguro y debidamente señalizado.
5.2. Mantenimiento de la estructura Esta sección abarca el proceso de mantenimiento de la estructura metálica, con
pinturas protectoras utilizando el sistema denominado Zinc – Epoxi –
Poliuretano, donde el proceso se detalla a continuación:
1. Arenado casi al metal blanco tipo SSPC-SP10. La limpieza deberá dejar la
superficie con un perfil de rugosidad de 1 a 3 mils.
Una vez terminado el arenado se procederá al pintado el mismo día en que
se realizó la limpieza.
2. Para el proceso de pintura se utilizarán sistemas Airless y/o equipo
convencional a presión. Solamente se podrá utilizar brocha o rodillo para el
pintado de retoques, repasos y resanes.
3. Previa limpieza final con aire, se inicia con la aplicación de la primera capa
de pintura de un espesor de la película protectora seca igual a 2.0/3.0 mils.
Para el caso de elementos cerrados (tubos cuadrados, rectangulares o
circulares) o de difícil acceso interior, solamente se requerirá la aplicación
Puentes Tipo Arco
15
de pintura anticorrosiva con un espesor de película protectora seca igual a
1.0/3.0 mils según las condiciones ambientales hacia donde se destine la
estructura.
4. Para cada elemento que recibió la primera capa y dentro de las 24 horas
posteriores como mínimo, se aplicará la segunda capa de pintura de un
espesor de la película protectora seca igual a 4.0/5.0 mils.
5. Para cada elemento que recibió la segunda capa y dentro de las 18 a 24
horas posteriores como mínimo, se aplicará la tercera capa de pintura
superficial con un espesor de la película protectora seca igual a 2.0/3.0 mils.
6. Posteriormente a la colocación de cada capa de pintura, el Contratista deberá
controlar y verificar conjuntamente con el Supervisor el espesor de pintura
colocado con instrumentos adecuados (calibrador de espesores).
6. TECNOLOGÍA
Se hará un listado de los equipos y maquinarias utilizadas para la ejecución del
puente “La Eternidad”.
6.1. Equipos y Maquinarias Mezcladora de concreto tipo trompo 11 p3
Motobomba 34 HP
Volquetes 10 m3 y 4 m3
Zaranda estática
Camión cisterna 4x2 (agua) 2000 gal
Equipo de pintura Airless
Tolva para arenado
Tirfor 5 ton
Compresora neumática 600 – 690 PCM 196 HP
Compresora neumática 600 – 690 PCM 196 HP
Compresora neumática 600 – 690 PCM 196 HP
Compactador vibrador tipo plancha 5.8 HP
Rodillo Liso Vibrador Autop. 81 – 100 HP 8 – 10 ton
Rodillo Tándem Estático Autop. 70 – 100 HP 7 – 9 ton
Rodillo Neumático Autop. 81 – 100 HP 5.5 – 20 ton
Tractor de Orugas 190 – 240 HP
Excavadora sobre orugas 115 – 165 HP
Pavimentadora sobre orugas 69 HP
Mini cargador 70 HP
Vibrador de Concreto 4 HP 1.50”
Moto soldadora 300 Amp
Camión Imprimador 6x2 178 – 210 HP
Grúa Hidráulica Autop. 255 HP 50 Ton
6.2. Software Microsoft Excel : Bases de datos propios para el cálculo
SAP 2010 : Programa utilizado para determinar los efectos
de la sobrecarga, esfuerzos de corte y momento sobre la estructura del
puente, y así conocer el comportamiento estructural de cada uno de sus
componentes.
HEC – RAS : programa utilizado para el cálculo del perfil
hidráulico del río y el caudal de diseño para un periodo de retorno de
100 años.
Puentes Tipo Arco
16
Google Earth : Utilizado como sistema virtual de geo-referencia
para el estudio de topografía y diseño vial.
AutoCAD : Utilizado para la elaboración de los planos
Civil 3D : Utilizado para el diseño del trazo del puente.
7. PRINCIPALES PROBLEMAS
7.1. Exceso de precipitación pluvial.
Debido a ello, hubo una significativa crecida en el cauce del río, por lo que el
avance en los trabajos programados para esos días, dentro del cronograma
de ejecución de obras, no se habían cumplido, sin embargo esos días fueron
aprovechados para la ejecución de otras partidas, como por ejemplo,
encofrado y desencofrado y elaboración del acero de refuerzo para estribos y
zapatas, logrando hacer que dicha pérdida de tiempo no sea muy
representativa y no tenga una gran influencia sobre el cronograma de
ejecución.
7.2. Acción erosionadora del agua.
Debido al escurrimiento de las aguas, el flujo del río ejerce una fuerza de
arrastre sobre la superficie de la subestructura del río, para ello se utilizó
enrocados de protección para brindar protección y estabilidad a los estribos.
8. CONCLUSIONES
Se concluye que los puentes tipo arco son una buena alternativa para salvar
grandes luces, puesto que dada su enorme variedad pueden trabajar a
diferentes esfuerzo de comprensión y tracción, dependiendo de los
requerimientos de la obra.
Se concluye que la posición del tablero del puente es importante para conocer
el comportamiento estructural de éste, puesto que si el tablero es de tipo
superior, las barras actuarán a comprensión y si el tablero es de tipo inferior
las barras actuarán a tensión.
Se concluye que el comportamiento estructural en los puentes de celosía es
muy diferente en los puentes tipo bóveda, pues el primero utiliza el sistema
de armaduras, tímpanos y péndolas para la distribución de las cargas,
mientras que en el de tipo bóveda la carga es transmitida a través de la
bóveda y el relleno.
Se concluye que el método de construcción de voladizos sucesivos es el más
frecuente para la construcción de este tipo de puentes, puesto que son más
rápidos y más económicos que la mayoría de alternativas cuando el costo del
proyecto no es muy elevado, sin embargo es proyectos de gran envergadura
el método de cables colgados es la mejor alternativa.
Como conclusión del problema de la acción erosionadora de los ríos, se
concluye que la utilización de enrocados de protección es mucho más
económico que otro tipo de revestimiento, además de ser sencillo de reparar
y poseer mucha mayor flexibilidad.
Puentes Tipo Arco
17
9. RECOMENDACIONES
Se recomienda tener en consideración todos los estudios básicos de ingeniería
y hacer la debida verificación de éstos, pues al momento de elegir el tipo de
puente a realizar, dada la extensa variedad de los tipos de puente de arco, es
preferible realizar un buen análisis para logara optimizar el tiempo y las
características de la estructura.
Se recomienda que para la construcción de puentes donde se espere el
crecimiento del tráfico a corto plazo, se construya puentes del tipo de tablero
superior, pues este, debido a su forma estructural, permite el ensanchamiento
de la sección de vía del puente.
BIBLIOGRAFÍA
COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE PUENTES ARCO. UN PANORAMA DEL
ESTADO DEL CONOCIMIENTO, José de Jesús Álvarez Sereno y Ángel Carlos
Aparicio Bengoechea (2003)
Puentes Arco, Elsa Carrera Cabrera, (2010)
Sistemas de Construcción de puentes arco, Yulia Demchenko 2011
Internet
http://haanconsulting.blogspot.com/p/comportamiento-estructural-
puentes-arco.html
http://www.jesustroyano.com/2013/09/11/sistema-pendolas-
network-puentes-bowstring/
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lec
ciones/Capitulo%204/EL%20ARCO.htm
Expediente Técnico “Construcción del Puente La Eternidad – Pilcomayo -
Chupaca”