tesis de puente

Upload: dulc-ml-cross

Post on 07-Aug-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    1/204

    INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

    UNIDAD ZACATENCO

    “PROYECTO EJECUTIVO DEL PUENTE VEHICULAR ARANDAS,

    ADECUACIÓN DEL LIBRAMIENTO NORPONIENTE DE IRAPUATO, QUE SE

    LOCALIZA EN LA CARRETERA NO. 45, TRAMO IRAPUATO-SILAO, KM=

    0+501.060, ORIGEN IRAPUATO EN EL ESTADO DE GUANAJUATO”

    TESIS

    QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

    INGENIERO CIVIL

    CAROLINA REYES SERAPIO

    ASESOR DE TESIS

    ING. ESTEBAN LUCIANO ROJAS GUERRERO

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    2/204

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    3/204

     

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    4/204

     

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    5/204

     

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    6/204

     

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    7/204

     

    PUENTE

    “ARANDAS” 

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    8/204

    AGRADECIMIENTO

    A Dios:

    Por darme las fuerzas necesarias para luchar ante todos los obstáculos

    que se me presentaron en la licenciatura y la realización de esta tesis, por

    todas las alegrías, bendiciones, satisfacciones y logros a lo largo de mi

    vida, por tener una familia maravillosa que siempre me apoyo.

    A mis padres:

    Quienes durante mi vida me han apoyado en todo los aspecto pero más

    en el sentimental porque cuando más los he necesitado han estado

    conmigo. Por su amor incondicional, sus sacrificios, desvelos y valores

    que adquirí gracias a su educación. A quienes nunca podre pagarles todo

    lo que han hecho por mí. Así como por darme la oportunidad de

    realizarme como profesional.

    Esta tesis es en especial para ellos para pagarles un poco de lo mucho

    que han hecho por mí.

    LOS AMO.

    A mis hermanos Mario, José Luis, Silvia, mi prima Martha, y mis sobrinos.

    Por los enojos y alientos que me han dado, por la confianza depositada

    en mi persona para poder dar este gran pasó en mi vida. Porque siempre

    que he tenido un tropiezo han estado junto a mí para darme fuerza y

    cariño para levantarme y seguir luchando.

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    9/204

    A mis amigos:

    Con quienes he compartido alegrías, experiencias he aprendido de cada

    uno de ustedes, así como he tenido muchos gratos momentos que jamás

    poder olvidar, porque cada uno de ellos han cumplido sus metas y eso esun gran impulso para seguir sobresaliendo

    A mis profesores de la ESIA:

    Quienes durante mis estudios me brindaron su valioso tiempo,

    conocimiento y experiencia que a lo largo del ejercicio profesional han

    adquirido y que transmiten en cada una de sus clases.

    Al ingeniero Estaban Luciano Rojas Guerrero

    Quien me motivo a llevar a cabo esta tesis, gracias a su dedicación,

    conocimiento, experiencia y enseñanza.

    Sobre todo a su paciencia y apoyo.

    A ti:

    Que siempre me has impulsado y apoyado cuando más lo necesitodándome ánimos teniendo una sonrisa sincera. Y porque gracias a tus

    palabras de aliento, tu estado de ánimo positivo, tu cariño y compresión

    he terminado una etapa de mi vida.

    A todos ustedes les deseo bienestar, abundancia, prosperidad, alegría,

    trabajo mucho trabajo, armonía, amor en sus hogares y sobre todo salud

    y paz en su ser.

    MUCHAS GRACIAS

    CON CARIÑO

    CAROLINA REYES SERAPIO.

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    10/204

    Í N D I C E

    ÍNDICE GENERAL I

    INTRODUCCIÓN  IV

    MARCO TEÓRICO  VIII

    HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO Y EN EL MUNDO………………………………………………  IX

    DEFINICIÓN DE PUENTE………………………………………………………………………………………………….  XVII

    I.  ESTUDIOS PREVIOS. 1

    I.1 ANTECEDENTES DE LA LOCALIDAD…………………………………………………………………………………  2

    I.2 ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DEL PROYECTO CARRETERO DONDE SE UBICARÁ EL CRUCE

    DEL PUENTE………………………………………………………………………………………………………………….. 

    22

    I.3  CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO DE LOCALIZACIÓN DEL CRUCE…………………  23

    I.4.  ESTUDIOS DE CAMPO  24

    I.4.1  ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS……………………………………………………………………………………………  25

    I.4.2  ESTUDIOS HIDRÁULICOS………………………………………………………………………………………………..  28

    I.4.3  ESTUDIOS DE CIMENTACIÓN (MECÁNICA DE SUELOS)…………………………………………………….  29

    I.4.4 ESTUDIOS DE CONSTRUCCIÓN………………………………………………………………………………………  34

    I.4.5 ESTUDIOS DE TRÁNSITO…………………………………………………………………………………………………  37

    I

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    11/204

    II.  ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE  I38

    II.1 DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DEL PUENTE, A PARTIR DE LAS CONDICIONES

    TOPOGRÁFICAS……………………………………………………………………………………………………………… 

    39

    II.2  DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN Y LA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE, EN

    BASE A LAS RECOMENDACIONES DE LOS ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS……………… 

    40

    II.3  DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y LA ELEVACIÓN DE LA RASANTE……………..  41

    II.4 ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTRUCTURA Y SUPERESTRUCTURA……………………………………..  42

    II.5 ELECCIÓN DEL PROYECTO DEFINITIVO…………………………………………………………………………….  43

    III.  ANÁLISIS Y DISEÑO  45

    III.1 COMENTARIOS DE LAS PRINCIPALES ESPECIFICACIONES EN QUE SE BASARA EL

    PROYECTO Y LOS CRITERIOS A SEGUIR EN LAS PARTES DE ANÁLISIS DE DISEÑO…………… 

    46

    III.2  DESCRIPCIÓN DE PROYECTO…………………………………………………………………………………………..  49

    III.3 SUPERESTRUCTURA……………………………………………………………………………………………………….  50

    III.3.1 ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA LOSA…………………………………………………………………………..  50

    III.3.2 ANÁLISIS Y DISEÑO DE TRABES……………………………………………………………………………  62

    III.3.3 ANÁLISIS Y DISEÑO DE DIAFRAGMAS………………………………………………………………….  110

    III.4 SUBESTRUCTURA…………………………………………………………………………………………………………… 115

    III.4.1 DATOS DEL CABALLETE Y DE LA PILA……………………………………………………………………  115

    III.4.2 ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOS CABALLETES (ESTRIBOS) Y LA PILA…………………………….  121

    III.4.3 ANÁLISIS Y CARGAS CONSIDERADAS…………………………………………………………………  160

    II

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    12/204

    IV. ELABORACIÓN DE PLANOS 

    IV.1  ELABORACIÓN DE LOS PLANOS RESPECTIVOS PARA CADA UNO DE LOS ELEMENTOS QUE

    FORMAN LA ESTRUCTURA GENERAL DEL PUENTE………………………………………………………… 

    168

    IV.2 ELABORACIÓN DEL PLANO GENERAL CON LOS DATOS, ESPECIFICACIONES,

    RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN Y CANTIDADES TOTALES DE OBRA…………………. 

    169

    CONCLUSIONES 

    CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………………………………  XXIV

    BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………………………………………  XXVI

    III

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    13/204

     

    INTRODUCCIÓN

    IV

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    14/204

    INTRODUCCIÓN

    La presente investigación se refiere al tema del proyecto “PROYECTO

    EJECUTIVO DEL PUENTE VEHICULAR ARANDAS, ADECUACIÓN DEL

    LIBRAMIENTO NORPONIENTE DE IRAPUATO, QUE SE LOCALIZA EN LA

    CARRETERA NO. 45, TRAMO IRAPUATO-SILAO, KM= 0+501.060, ORIGEN

    IRAPUATO EN EL ESTADO DE GUANAJUATO”, donde se determinó la

    construcción de un P. I. V.

    Un P. I. V. (Paso inferior vehicular).

    Es una estructura que se construye en un cruce de la carretera de referencia

    por debajo de otra vialidad y cuyas dimensiones quedan definidas por las

    características geométricas y rasantes de ambas vialidades.

    La construcción de un puente dependen del tipo de camino y del claro a salvar

    ya sea un rio, un camino, vía férrea etc. Esto también depende de los

    materiales existentes en el lugar y del análisis costo-beneficio.

    Esta tesis tiene como objetivo ser una guía o manual técnico para elprofesionista o estudiante de ingeniería civil, estructuras, caminos y ramas

    afines para que de manera clara les pueda auxiliar en el deseo de proyecto

    cálculo y construcción de un PASO INFERIOR VEHICULAR (P. I. V.)

    V

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    15/204

    CONTENIDO

    Capitulo I.- ESTUDIOS PREVIOS.

    En este capítulo se da una reseña de los antecedentes de la comunidad donde

    se construirá el puente antes mencionado, así mismo de los estudios de

    factibilidad del proyecto a ejecutarse y las características geométricas del tramo

    del cruce.

    Se tienen los estudios de campo que son muy importantes para el análisis,

    estudio para la ejecución y cálculo del proyecto ejecutivo antes mencionado,

    los estudios de campo son topográficos, hidráulicos (del cual no se cuenta ya

    que el puente no libra un rio), de mecánica de suelos, construcción y tránsito.Capitulo II.- ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE

    Se habla de la determinación de los claros del puente a partir de las

    condiciones topográficas del terreno; se determina el tipo de cimentación a

    partir de los estudios de mecánica de suelos, se clasifican las dimensiones de

    los claros parciales por medio de la rasante de los dos caminos, de esta forma

    se obtiene el tipo de proyecto definitivo.

    Capitulo III.- ANÁLISIS Y DISEÑO

    Este capítulo trata las principales especificaciones en las que se basa el

    proyecto y los criterios a seguir, se da una descripción del proyecto, y se

    empieza el análisis y diseño de los elementos que conforman la.

    Superestructura.

    Para la losa se calculan las guarniciones y la separación de las trabes, paradeterminar la carga muerta que va a cargar y la carga viva para poder dar la

    separación de la varilla y diámetro de la misma.

    Trabes, se determina el tipo de trabe que se utilizara en el proyecto, esto

    depende (claros, ancho, rasantes, tipo de camión, momento maximorum,

    impacto factor de concentración y el método de Coubron).

    VI

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    16/204

    Con estos datos sabremos o determinamos también si la trabe es pretensada o

    postensada, en este proyecto las trabes son pretensadas por lo que se realiza

    el análisis para saber la cantidad de torones y cuántos de estos se enductaran.

    Los diafragmas, en cada puente se necesitan diafragmas externos e internos,por lo que se analizan para determinar la separación y material a utilizar.

    Subestructura.

    Se realizó un croquis especificando cada una de las partes del puente que se

    ejecutó, en planta y alzado donde se especifican los elementos del puente,

    El análisis de los estribos y pila se realizó considerando la condición de cargas

    externas y la reacciones del terreno, presión de la tierra lateral y el coeficiente

    sísmico, la profundad de cada pila o estribo se determinó por medio del estudio

    de mecánica de suelos.

    Para el diseño de los caballetes, se realizó por medio del STAAD realizando

    dos marcos de cargas concentradas en cada trabe y su separación; la longitud

    y separación de las columnas, con esto datos se calcularon los marcos con el

    grupo I de cargas y el VII.

    Para el análisis de las cargas consideradas se realizó un recopilado de todas

    las cargas muertas y vivas de los elementos de puente, del empuje de tierras,

    las fuerzas sísmicas el tipo de suelo y la zona sísmica y el coeficiente de

    ductilidad.

    Capitulo IV.- ELABORACIÓN DE PLANOS

    Contiene cada uno de los planos del proyecto las cantidades de material y lasespecificaciones.

    VII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    17/204

     

    MARCO TEÓRICO

    VIII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    18/204

    HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO Y EN EL MUNDO.

     Al desarrollarse la tecnología del concreto reforzado, empezaron a construirse

    estructuras complejas con este material. Al principio, únicamente losas planas

    de 10 m de claro máximo y, posteriormente, losas sobre varias nervadurashasta 15 m. de claro. Para claros mayores se seguía recurriendo al acero

    estructural.

     Aunque la idea del concreto presforzado es muy antigua, no pudo

    materializarse en las obras de ingeniería civil mientras no se desarrollaron los

    concretos y aceros de alta resistencia que por una parte, permitían la aplicación

    de grandes fuerzas externas y, por lo otra, reducían las pérdidas que esas

    fuerzas experimentaban, como consecuencia de las deformaciones diferidas.

    La aplicación del concreto presforzado a los puentes se da, por primera vez en

    europea al término de la segunda guerra mundial y se ve impulsada en ese

    continente, por la necesidad de reconstruir numerosos puentes destruidos por

    la guerra.

    En México, la aplicación de esa tecnología fue relativamente temprana, el

    puente Zaragoza, sobre el rio santa catarían, en la cuidad de monterrey fue el

    primer puente de concreto presforzado del continente americano, construido en

    1953 bajo la dirección exclusiva de ingenieros mexicanos, que idearon un

    sistema original para el sistema de anclaje de los cables de presfuerzo y

    comprobaron la validez de sus cálculos con la realización de una prueba de

    carga sobre una viga de escala natural.

    Pocos años después, en 1957, se construyó el puente sobre el rio Tuxpán, en

    el acceso al puerto del mismo nombre, en el estado de Veracruz que constituyeotra primicia de la ingeniería mexicana en el continente americano, ya que fue

    la primera obra de este lado del océano en que se aplicó el sistema de dovelas

    en doble voladizo. El puente tiene claros de 92 m y es de tipo gerber, con

    articulaciones metálicas al centro de los claros.

    IX

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    19/204

     El concreto se presforzo con barras de acero redondo y, durante la

    construcción, se tuvieron diversos problemas por la falta de experiencia en este

    sistema de construcción, al grado que para la primera dovela en voladizo se

    requiere 45 días, en tanto que , para las ultimas, el tiempo se acorta a 10 días.

    El incremento de la industria del presfuerzo y la prefabricación el empleo cada

    vez más frecuente de vigas presforzadas y prefabricadas en los puentes. Con

    estos elementos se evitaban las horas falsas y se reducían los tiempos de

    construcción. Al principio, este tipo de estructuras se veía limitado en su

    aplicación por la falta de personal calificado y por dificultades para el transporte

    de los elementos hasta el sitio de las obras, pero esas limitaciones fueron

    superadas al irse desarrollando el país.

    En lo que se refiere a los puentes de acero estructural, se tiene un avance

    importante cuando se empieza a aplicar la soldadura en la ejecución de juntas,

    como lo ocurrido a mediados de la década de los 50‟s que permitió la

    construcción de estructuras más ligeras, se construyeron uniones remachadas

    y soldadas en una armadura de tres tramos continuos de paso superior y con

    un sistema ingenioso de montaje.

    Otro avance en estructuras de acero se tuvo al introducir en ellas un presfuerzo

    exterior, que permite la optimización de la sección transversal, reduciendo el

    peso propio de superestructura. El puente de Tuxtepec está constituido por

    tramos libremente apoyados formados por losas de concreto reforzado sobre

    trabes de acero soldadas, presforzadas.

    Sobresalen dentro de las estructuras de acero los puentes Fernando Espinosa

    y Mariano Gracia, que fueron los primeros en México en diseñar un sistema de

    piso con placa ortotropica. Este tipo de estructuras permite una considerable

    reducción del peso propio, ya que la placa de la calzada, además de recibir las

    cargas vivas, trabaja como patín superior de las costillas, las piezas del puente

    y las trabes maestras. El sistema es, además, altamente eficiente y optimiza el

    empleo del acero.

    X

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    20/204

    Historia de los puentes en el mundo.

    El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede

    decirse que nace cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico

    derribar un árbol en forma que, al caer, enlazara las dos riberas de una

    corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La genial ocurrencia le

    eximía de esperar a que la caída casual de un árbol le proporcionara un puente

    fortuito.

    Del tronco aislado, se pasó al tablero de varios troncos adosados; es el puente

    de vigas simplemente apoyadas. Posteriormente se hicieron pórticos de

     jabalcones, arcos de madera, y vigas trianguladas. Hoy en día se siguenconstruyendo pasarelas de madera, aunque solamente en casos

    excepcionales, porque resultan más caras que las metálicas o las de hormigón

    que son los materiales que se utilizan normalmente hoy en día para hacer

    puentes. De los puentes históricos de madera quedan muy pocos en pie; salvo

    en determinadas regiones, como pueden ser los Alpes, se consideraban de

    segunda clase. El puente por excelencia era el de piedra; el de madera ha sido

    siempre muy vulnerable a causa de los incendios, de su degradación y de lasavenidas de los ríos. Sin embargo, hasta muy avanzado el siglo XIX que se

    impusieron los puentes metálicos, la mayoría de los puentes eran de madera.

    Muchos de ellos se construían con idea de provisionalidad, se trataba de

    sustituirlos por puentes de piedra en cuanto era posible. El puente Emilio sobre

    el Tíber en Roma, fue primero de madera y luego de piedra.

    Los puentes de madera fueron los primeros que se utilizaron, aunque de ellos,

    como de todas las primeras construcciones de este material, no queda rastro.

    Un tronco sobre el río se puede considerar un puente frontera entre lo natural y

    lo artificial. En unos casos puede ser natural, porque un árbol, al caerse, puede

    quedar sobre el río; en otros los tendió el hombre para poder pasar sobre él, lo

    que probablemente aprendió al ver los que había tendido la naturaleza.

    XI

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    21/204

     

    Puentes de cuerdas lianas. Estos puentes son los antecesores de los puentes

    sustentados por cables (colgantes y atirantados) actuales.

    Este tipo de puentes se denomina pasarela.

    Los cables se fabrican de lianas, enredaderas, cuero, bambú, mimbre y

    materiales similares. Las cuerdas están agrupadas y torcidas en espiral para

    formar una unidad resistente.

    La mayoría de los primitivos puentes colgantes fabricados con estos materiales

    estaban soportados por tres cables, de modo que puedan pasar un hombre

    poniendo los pies en la más baja y agarrándose a las superiores.

    XII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    22/204

    Las cuerdas se han utilizado para hacer puentes colgantes en muchas culturas

    primitivas, desde el Himalaya a los Andes, y desde África a las islas de

    Oceanía.

    XIII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    23/204

    Puente de mampostería.

     Al igual que la madera, la piedra es un material natural que se obtiene

    directamente de la naturaleza y se utiliza sin ninguna transformación,

    únicamente es necesario darles forma. Aparte de la piedra, se ha utilizado

    también materiales como el ladrillo o el hormigón en masa. El ladrillo, para el

    constructor de puentes, es un pequeño sillar con el que se pueden hacer arcos

    de dovelas yuxtapuestas; por tanto la morfología de los puentes de ladrillo es la

    misma que la de los puentes de piedra.

    Las estructuras de piedra que sirven para salvar luces de cierta importancia,

    derivan del arco formado por dovelas yuxtapuestas; son las bóvedas y lascúpulas. Por ello los puentes de piedra, que deben salvar los ríos, utilizan

    siempre bóveda como estructura resistente.

    Los puentes de piedra están formados por bóvedas cilíndricas, análogas al

    medio cañón románico, aunque en ellas predomina la dimensión longitudinal

    sobre la transversal, y por ello el efecto bóveda es mínimo; se comportan

    básicamente como arcos lineales.

    XIV

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    24/204

    El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más

    de 2000 años. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos

    de manera similar a como lo fueron en época de julio Cesar e incluso mucho

    tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no se pudo obtener hierro colado yforjado a precios que hicieran de él un material estructural asequible y hubo

    que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones

    económicas.

     Al igual que ocurre en la mayoría de los casos, la construcción de puentes ha

    evolucionado paralelamente a la necesidad que de ellos se sentía. Recibió su

    primer gran impulso en los tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del

    mundo conocido. A medida que sus legiones conquistaban nuevos países, iban

    levantando en su camino puentes de madera más o menos permanentes;

    cuando construyeron sus calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra

    labrada. La red de comunicaciones del Imperio Romano llegó a sumar 90000

    km de excelentes carreteras.

     A la caída del Imperio sufrió el arte un grave retroceso, que duró más de seis

    siglos. Si los romanos tendieron puentes para salvar obstáculos a suexpansión, el hombre medieval vela en los ríos una defensa natural contra las

    invasiones. El puente era, por tanto, un punto débil en el sistema defensivo

    feudal. Por tal motivo muchos puentes fueron desmantelados y los pocos

    construidos estaban defendidos por fortificaciones. A fines de la baja Edad

    Media renació la actividad constructiva, principalmente merced a la labor de los

    Hermanos del Puente, rama benedictina. El progreso continuó

    ininterrumpidamente hasta comienzos del siglo XIX.

    XV

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    25/204

     

    La locomotora de vapor inició una nueva era al demostrar su superioridad

    sobre los animales de tiro. La rápida expansión de las redes ferroviarias obligó

    a un ritmo paralelo en la construcción de puentes sólidos y resistentes. Por

    último, el automóvil creó una demanda de puentes jamás conocida. Los

    impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo suministraron los

    medios económicos necesarios para su financiación y en sólo unas décadas se

    construyeron más obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior.

    El gran número de accidentes ocasionados por los cruces y pasos a nivel

    estimulé la creación de diferencias de nivel, que tanto en los pasos elevados

    como en los inferiores requerían el empleo de puentes. En una autopista

    moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel son salvados por este

    procedimiento.

    XVI

    http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Fort_ticonderoga_drawbridge_to_demilune.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Fort_ticonderoga_drawbridge_to_demilune.jpg

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    26/204

    DEFINICIÓN DE PUENTE.

    Un puente es una estructura destinada a salvar obstáculos naturales, como

    ríos, valles, lagos o brazos de mar; y obstáculos artificiales, como vías férreas o

    carreteras, con el fin de unir caminos de viajeros, animales y mercancías.

    La infraestructura de un puente está formada por los estribos o pilares

    extremos, las pilas o apoyos centrales y los cimientos, que forman la base de

    ambos. La superestructura consiste en el tablero o parte que soporta

    directamente las cargas y las armaduras, constituidas por vigas, cables, o

    bóvedas y arcos que transmiten las cargas del tablero a las pilas y los estribos.

    Para designar su función se dirá: puente para carretera, puente para ferrocarril,

    puente móvil.

    La palabra viaducto se reserva para los puentes largos, con frecuencia de

    claros prolongados, y altura constante.

    Un puente se divide en tramos, separados por las pilas y que terminan en los

    estribos.

    Las partes que forman un puente son:

    Elementos portantes (Generalmente vigas).

    En la Superestructura Diafragmas.

    Sistemas de piso (Losas).

    Pilas y estribos.

    En la subestructura Sistemas de apoyo.

    Otros elementos de soporte de la superestructura.

    XVII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    27/204

    Pilotes.

    En la cimentación Zapatas de cimentación.

    Pilastrones.

    Juntas de dilatación.

    Sistemas de drenaje.

    En el equipamiento Parapetos y señalizaciones.

    XVIII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    28/204

     A continuación se ilustra las partes que conforman un puente:

    ESC. 1:200 

    ----------------------------

    N.T.N.

    ELEV=1751.408 

     3000 

    DESPLANTE 

    ELEV=1741.408 

    TRABE AASTHO

    TIPO IV 

     3060 3060 

    32   3000 

    RASANTE 

    ELEV=77.950 

    KM 0+516.081

    (CAMINO PRINCIPAL)

    584.11042 400 400 1004

    GALIBOMINIMO

    =550

    1042 400 400 1004

    GALIBOMINIMO

    =550

    1744.00 

    1743.00 

    1742.00 

    1741.00 

    1740.00 

    0+480 0+500 0+520  0+510 0+530 0+540  0+490 

    ELEVACIONESENMETROS

    1746.00 

    1747.00 

    1748.00 

    1749.00 

    1750.00 

    1751.00 

    1752.00 

    1753.00 

    1754.00 

    1755.00 

    1756.00 

    1757.00 

    1758.00 

    1759.00 

    1760.00 

    1761.00 

    1762.00 

    1763.00 

    1764.00 

    1745.00 

    1765.00 

    1766.00 

    --------------  --------------

      CORTE ELEVACION POR EJE DE PROYECTO

    0+470 0+460 0+48  0 

    RASANTE 

    ELEV=1761.909

     APOYOS FIJOS

    KM=0+531.38 

    RASANTE 

    ELEV=1762.461

     APOYOS FIJOS

    KM=0+501.06 

    RASANTE 

    ELEV=1761.909

     APOYOS FIJOS

    KM=0+471.40 

    EJE DE 

     APOYOS

    FIJOS

    EJE DE APOYOS

    FIJOS

    DEFENSA DE LAMINA

    DE ACERO GALVANIZADO

    DEFENSA DE LAMINA

    DE ACERO GALVANIZADO

    POSTES SEGUN 

    PROYECTO TIPO

    POSTES SEGUN 

    PROYECTO TIPO

    POSTES @190.5  POSTES @190.5 65 65  100 100 225  225 32 PILASTRAS DE 200=6400  

    LOSA DE ACCESO

    REMATE DE 

    PARAPETO

    LOSA DE ACCESO

    REMATE DE 

    PARAPETO

    PILASTRAS @200cm

    TIPO

    PILASTRAS @200cm

    TIPO

    RASANTE 

    ELEV=77.950 

    KM 0+486.041

    (CAMINO PRINCIPAL)

    CAPACIDAD ADMISIBLE 

    DE CARGA 200ton./m2 

    CAPACIDAD ADMISIBLE 

    DE CARGA 200ton./m2 CAPACIDAD ADMISIBLE 

    DE CARGA 200ton./m2 

    DESPLANTE 

    ELEV=1741.408 

    DESPLANTE 

    ELEV=1743.50 

    TRABE AASTHO

    TIPO IV 

     3030 3030 

    LONGITUD TOTAL DEL PUENTE = 6064

    EJE DE CABALLETE 3PILA 2 EJE DE CABALLETE 1

    EJE DE 

     APOYOS

    MOVIL

    EJE DE APOYOS

    MOVIL

    39.3

    GUARNICION GUARNICION  

     

    XIX 

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    29/204

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    30/204

     

    99 996 ESPACIOS @ 142=852 

    GOTERO DE 2x2 

    CHAFLAN DE 2x2 GOTERO DE 2x2 

    CHAFLAN DE 2x2 

    10 

     ANCHO DE CALZADA=800 

    PENDIENTE 2%

    GUARNICION TIPO II 

    SEGUN PROYECTOT-33.1.1

    PARAPETO

    SEGUN PROYECTO

    TIPO T-34.6.1

           8        0 

           5        0 

    CARPETA ASFALTICA

    DE 4cm DE ESPESOR 

    TRABE AASHTO TIPO IV 

           1       8 

    PENDIENTE 2%

    99142 142 

     ANCHO TOTAL DE PUENTE = 1050 

    524.9524.9

    100 

      SECCION TRANSVERSALESC. 1:40 

    25 100 25 

    142 142 142 142 99

    20 

    66 

           1       3        5 

    EJE DE PROYECTO

     

    XXI

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    31/204

    Clasi f icación de p uentes.

     A los puentes los podemos clasificar según su función y utilización, materiales

    de construcción y tipo de estructura.

     A los puentes según su función y utilización se les puede clasificar en:

      Puentes peatonales.

      Puentes, viaductos o pasos carreteros.

      Puentes, viaductos o pasos ferroviarios.

    Según sus materiales de construcción, los puentes podrán ser de:

      Madera.

      Mampostería.

       Acero Estructural.

      Concreto Armado.

      Concreto Presforzado.

    Dependiendo del tipo de estructura, los puentes podrán ser de:

      Libremente Apoyados.

      Tramos continuos.

       Arcos.

       Atirantados.

      Colgantes.

      Doble Voladizo.

    XXII

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    32/204

     

    I.- ESTUDIOS

    PREVIOS

    1

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    33/204

    I.1.- ANTECEDENTES DE LA LOCALIDAD.

    El vocablo Irapuato, según los dedicados al estudio de los nombres de los

    lugares o sitios -toponimia-, aceptan que tiene su origen en la lengua tarasca,

    con lo cual aumenta una gran puerta a la gran posibilidad existente de que estazona haya nacido bajo el influjo cultural de este señorío vecino a la región

    nuestra.

    Para el Profesor José Corona Núñez, historiador, Director del Museo

    Michoacano y especializado en toponirnia tarasca, así como para el diccionario

    de Otero de Lengua Tarasca, el vocablo Irapuato se compone de los siguientes

    elementos gramaticales:

    "IPNAPE" CERRO QUE EMERGE

    "HUATA" GRANDE LLANURA

    "TO" LOCATIVO DE LUGAR

     Así, Irapuato significaría 'CERRO QUE EMERCE EN LA LLANURA GRANDE' y

    puede interpretarse en referencia al cerro de Bernalejo, en su casi colindanciacon el cerro de Arandas, el cual, siendo el más notable accidente geográfico

    local, la tradición lo relaciona con los primeros moradores del lugar quienes lo

    podrían haber usado como centro ceremonial.

    Existen otras interpretaciones del mismo vocablo, pero esta ha sido la más

    aceptada.

    De acuerdo al cronista franciscano Fray Pablo Beaumont, los primerospobladores llegados a este Municipio, pertenecían al grupo étnico llamado

    chichimeca (hacia el año de 1200 d.c.), cuya traducción al castellano significa

    "perros sarnosos". Tiempo después, cuando esta tribu fue desplazada por los

    tarascos, le imponen el nombre de Xiriquitzio o Iriquitzio, vocablo que los

    conquistadores españoles pronunciaban "Jiricuicho". Sus moradores tarascos

    acabaron por llamarle Jiricuato, que significa "Lugar de Casas o Habitaciones

    Bajas".  2 

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    34/204

    ESCUDO

    El sol de oro con siete rayos flameantes,representa el origen indígena de los primeros

    habitantes. Dos eran las principales deidades de

    los tarascos: Hurihuata o el Padre Sol y Nana Cutzi

    o la Madre Luna. En el cuartel superior diestro,

    lleva cuatro cascos en color plata y con ellos se

    quiso significar a los primeros cuatro estacioneros

    españoles que poblaron el lugar; en el centro deeste cuartel, se puede ver el escudo episcopal de Don Vasco de Quiroga,

    primer obispo de Michoacán, por la actividad que desarrolló este ilustre

    civilizador en la cristianización de estas regiones y haber sido el fundador de la

    primitiva parroquia de Irapuato.

    En el cuartel superior siniestro está representado el evangelista San Marcos,

    patrono del lugar, por medio de un león al lado, recargado sobre un libro de los

    evangelios que sostiene el ángel. Las letras K.V. (Carlos Quinto) significan su

    reinado en esa época. El cuarto cuartel diestro inferior, tiene como figura

    central el cerro llamado Barnalejo, elemento geográfico característico del lugar,

    alrededor del cual estuvieron los primeros asentamientos indígenas (tarascos y

    otomíes). El cuartel inferior siniestro habla del Irapuato actual y del futuro; la

    rosa de los vientos representa el centro geográfico del país; los brazos que se

    cruzan en el centro, uno de ellos sostiene una hoz simbolizando a la agricultura

    y la riqueza de la tierra; el otro brazo sostiene el símbolo de Mercurio o delcomercio. Enlazados en los dos brazos la rueda dentada o engrane, señal de la

    industrialización como actividad significativa del Municipio.

    3

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    35/204

     

    El Municipio de Irapuato se encuentra localizado en la región III-Suroeste de laEntidad, teniendo como límites las coordenadas geográficas 101°09‟01‟‟ y

    101°34‟09‟‟ de Longitud Oeste del Meridiano de Greenwich y a los 20°30‟09‟‟ y

    20°51‟18‟‟ de Latitud Norte. Irapuato está situado a los 101°20‟48‟‟ de Longitud

    Oeste del Meridiano de Greenwich y a los 20°40‟18‟‟ de Latitud Norte. La altura

    promedio sobre el nivel del mar es de 1,730 m. Irapuato limita al Norte con los

    Municipios de Guanajuato y Silao, al Sur con el de Pueblo Nuevo y Abasolo, al

    Oeste con Abasolo y Romita y al Este con Salamanca.

    4

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    36/204

     

    Su extensión territorial es de 786.4 km2, que representa el 2.6% de la

    superficie total del Estado. Su ubicación geográfica le da gran accesibilidad

    tanto al Golfo de México como al Océano Pacífico, asimismo, se ubica al

    Centro de las tres Ciudades más importantes del país Monterrey, Guadalajara y

    México y, finalmente, la distancia media a las fronteras Norte y Sur es

    equidistante.

    5

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    37/204

    Pobladores de Irapuato.

     Agrupar en un solo grupo étnico o lingüístico a los pobladores de la región

    abajeña es algo en verdad difícil, si se torna en cuenta que la zona en cuestión

    se encontraba en los límites, nada precisos por cierto, de Mesoamérica, de los

    pueblos cultos y civilizados en hostilidad y defensa de los nómadas y

    "bárbaros" chichimecas. Resultaría fallida cualquier aseveración acerca de qué

    grupos indígenas conformaron en mayor número la población en el Bajío

    durante esta época.

    Época prehispánica.

    En la actualidad (1991) muy poco se sabe, a ciencia cierta, de los

    asentamientos prehispánicos que hubo en lo que hoy conocimos como

    Irapuato. Esto se debe, sobre todo, a la escasa investigación antropológica

    (arqueología, antropología física, etnohistoria, etc.) realizada en nuestro

    municipio; motivo por el cual la mayoría de los trabajos que encontramos

    publicados acerca del tema no están lo suficientemente documentados.

    Es por esto que existe tanta confusión (¿o desconocimiento?) en cuanto a laexistencia o no de asentamientos prehispánicas permanentes en la zona que

    nos ocupa, y, en el caso de su existencia, en cuanto a los grupos que los

    habitaron.

    La intención de este trabajo es esclarecer un poco la situación real existente y,

    por qué no, dejar la pauta para futuras investigaciones al respecto.

    Frecuentemente se ha manejado la no existencia de asentamientosprehispánicos permanentes en lo que hoy es Irapuato. Hay quienes afirman

    que solamente con la llegada de los españoles se da la primera ocupación

    humana permanente (Gallardo Frías, 1990).

    6

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    38/204

    Para comenzar, es conveniente mencionar que dentro del periodo de

    ocupación anterior al español, Irapuato fue habitado por grupos de cazadores-

    recolectores, agricultores, sedentarios; y posteriormente, reocupado por grupos

    seminómadas.

    7

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    39/204

    La población de cazadores-recolectores en la zona se caracteriza por un patrón

    de subsistencia basado (como su nombre lo indica) en la recolección de frutos

    silvestres y en la caza de pequeños animales propios de la región. Debido a

    que estos grupos eran seminómadas, es difícil encontrar materiales de sus

    campamentos, tales como cimientos de cuartos o restos de alguna otra área de

    actividad relacionada con su economía de subsistencia, la cual correspondería

    al Horizonte Preclásico (Formativo) temprano, es decir, al lapso comprendido

    entre los años 1 300 y 1500 a. C. aproximadamente.

    Posteriormente, en el sur del estado de Guanajuato, en los límites con

    Michoacán, aparece un foco de cultura caracterizado por su producción

    alfarera, así como por la manufactura de un cierto tipo de figurillas de barro. Meestoy refiriendo a la Cultura Chupícuaro (500 a. C. I 300 d.C.), cuyo principal

    "centro" está localizado en la confluencia de los ríos Lerma y Coroneo.

     A pesar de que es una tradición alfarera muy conocida, ha sido al mismo

    tiempo muy poco estudiada; sin embargo sabemos que tuvo un amplio margen

    de influencia al haberse encontrado piezas Chupícuaro tanto en el norte de

    México, como en la región del Altiplano Central.

     Así, a causa de esta marcada influencia, y a la cercanía del área que nos

    ocupa, sería absurdo pensar que no hubo, en algún momento, cierta presencia

    Chupícuaro en Irapuato. Prueba de esto son algunas de las figurillas que se

    han encontrado en los alrededores del municipio, que si bien no son totalmente

    idénticas a las de Chupícuaro, sí denotan cierta influencia en su manufactura.

    Ya con la presencia Chupícuaro en la zona, se puede hablar del

    establecimiento de grupos sedentarios, en lo que en fechas correspondería al

    Horizonte Clásico del centro de México, es decir al lapso comprendido en el

    periodo 200-1000 d.C.

    8

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    40/204

    Se da en esta región una total ocupación por parte de pueblos agrícolas

    permanentes con una organización socioeconómica compleja, lo cual está

    demostrado por el patrón constructivo que se sigue en los sitios localizados en

    la mayor parte del estado de Guanajuato y, por ende, en el municipio de

    Irapuato. Dicho patrón está caracterizado por la presencia de basamentos

    piramidales, patios cerrados y hundidos, plazas, áreas habitacionales y

    extensas zonas con terracerías.

     Además de los restos arquitectónicos que nos encontramos en todo lo largo y

    ancho de Guanajuato, otro punto más que nos habla de la presencia de grupos

    agricultores, y por lo tanto sedentarios, en Irapuato, es la inmensa cantidad de

    cerámica (completa o fragmentada), así como de implementos de molienda(metates, manos, etc.) que se encuentran en toda la zona rural y suburbana del

    municipio.

    Cabe aclarar, en este momento, que esta zona casi siempre estuvo sometida a

    fricciones entre los diferentes grupos colindantes para apropiarse de los

    codiciados recursos de la región (Castañeda, 1988). Entre estos recursos,

    aparte de la flora y la fauna características de este hábitat, podemos mencionar

    los yacimientos de obsidiana, basaltos, canteras, rolita y calcedonia, entre

    otros; además de las magníficas redes de comunicación del área (Nieto, 1988;

    Zepeda García, 1988).

     A partir de ese momento (1200-1400 d. C.), se nota un cambio muy marcado

    en el patrón de asentamientos en toda el área. Los sitios dejan de establecerse

    en las zonas bajas y pasan a ocupar los lugares altos, estratégicamente

    ubicados, fortificados y, por lo tanto, de carácter totalmente defensivo (ZepedaGarcía, 1988). Todo esto nos evidencia que para esta fecha la zona se volvió

    muy inestable, política y económica- mente y, por lo tanto, fue un área de

    invasiones. Todo esto nos evidencia que para esta fecha la zona se volvió muy

    inestable, política y económica- mente y, por lo tanto, fue un área de

    invasiones.

    9

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    41/204

    Tal parece que los asentamientos locales (de la zona de Irapuato) resistieron

    bastante bien todos los embates de los demás grupos del norte y el occidente

    de México, pues era un territorio fuertemente defendido por los "tarascos" y por

    los m sin os habitantes de la zona, pero cuando los invasores españoles

    sometieron al estado tarasco (en las primeras décadas del siglo XVI), toda la

    región sufrió una "caída" y el territorio quedó en manos de grupos chichimecas.

    Con este "apoderamiento" chichimeca de la región se establece la última etapa

    de ocupación prehispánica en el municipio la cual se caracterizó por una

    "regresión" a la vida seminómada de caza-recolección, alternada con una

    agricultura semisedentaria, siendo éste el modo de vida de los habitantes que

    encuentran los primeros españoles que llegan a la región. Tal vez sea por estoque no se habla con frecuencia del municipio como de una región con grandes

    asentamientos huma- nos anteriores a la dominación española; pues los sitios

    mayores ya estaban desocupados cuando comenzó la invasión.

    Esto se ve reflejado en las crónicas coloniales, ya que si no mencionan a

    Irapuato como un lugar "importante" al momento de que pasan las huestes

    invasoras, no es porque nunca hubiera existido anteriormente, sino porque en

    el tiempo en que se hace la Crónica ya los sitios se encontraban o bien

    deshabitados o con reocupación de los grupos chichimecas.

    En lo que respecta a los habitantes indígenas de Irapuato, hay quienes dicen

    que fueron chichimecas, lo cual es verdadero, hasta cierto punto; pues el

    término "chichimecas" es un nombre genérico que reúne a diferentes grupos,

    entre los cuales se puede mencionar a: pames, guachichiles (o cuachichiles),

    guamares, zacatecos, cocas, etc.

    De acuerdo con Valiñas (1988) y con los estudios de Jiménez Moreno (1988),

    los antiguos pobladores de Irapuato fueron, en su mayoría, de origen pame los

    cuales habitaron la mayor parte del municipio, y guachichiles, que solamente

    ocuparon una pequeña porción occidental del territorio; esto para épocas

    tempranas.

    10

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    42/204

    Posteriormente (1300- 1400 d. C.), se da una penetración de origen tarasco

    (purépecha) que llega a tener influencia en casi todo el actual municipio de

    Irapuato, pero se encuentra más fuertemente representada en la parte sur del

    mismo territorio.

    En lo que respecta a la población otomí, puede decirse que regularmente

    estuvo confinada a la porción oriental del estado de Guanajuato (Sierra Gorda),

    en los límites con Querétaro. La presencia de habitantes de este grupo, en el

    área que nos ocupa, se da en un momento muy tardío, pues, al parecer, es

    hasta con la dominación española en que se podría hablar realmente de

    habitantes otomíes en Irapuato.

    En cuanto al significado etimológico del nombre de Irapuato existen varias

    interpretaciones. De todas éstas considero que la más apropiada es la que

    refiere Corona Núñez (1986). Él lo atribuye a las raíces tarascas (purépechas):

    Irap: "cerro o cosa redonda"; hua: "emerge en una llanura"; y to. Terminación

    de lugar; lo cual nos da el topónirno Irap-hua-to, que literalrnente significa:

    "cerro que emerge en una llanura".

    Si realizamos un análisis de la topografía del municipio, es fácil notar que el

    cerro de Bernalejo, mejor conocido como cerro del Piloncillo, es una estructura

    natural muy característica de la región; ubicada en una zona en la cual existen

    los recursos suficientes para mantener a una población permanentemente.

    Es conveniente anotar que en tiempos prehispánicos se daba la costumbre de

    nombrar a un lugar por el aspecto del paisaje que lo rodeaba o que formaba el

    lugar mismo La presencia de habitantes de este grupo, en el área que nosocupa, se da en un momento muy tardío, pues, al parecer, es hasta con la

    dominación española en que se podría hablar realmente de habitantes otorafes

    en Irapuato.

    11

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    43/204

    Clima.

    El Municipio se distingue por tener un clima sub-húmedo, que hacia el Poniente

    pasa a semi-cálido y hacia el Norte a semi-seco. En las cumbres altas se dan

    climas semi-fríos sub-húmedos. En los extremos este y oeste de la sub-

    provincia se tienen condiciones cálidas subhúmedas en áreas reducidas. El

    mes más cálido se registra en mayo y el más frío en enero.

    El clima del centro de la población, debido a la altura sobre el nivel del mar y

    según la división de Koeppen, por la clasificación pluviométrica estemplado,

    sub-húmedo y dentro del cual se determinan claramente las cuatro estaciones

    del año.

    Temperatura.

      Temperatura Máxima extrema: 39.6° C.

      Temperatura prom. máx. anual: 29.1° C.

      Temperatura prom. mí. anual: 13° C.

      Temperatura media anual: 21° C.

      Temperatura mínima extrema: 1.5° C.  Oscilación: 16.1° C.

    Precipitación.

      Total Anual:711.1

      Máxima Anual: 313.8

      Máxima Anual en 24 horas: 80.0

      Mínima Anual: 0.1  Evaporación Anual: 2339.7 mm.

      Temperaturas: Isotermias de 22° a 24°.

      Precipitación pluvial: Isoyetas de 400 a 600 mm. anuales.

    12

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    44/204

    Frecuencia de elementos y fenómenos especiales:

      No. de días con lluvias aprec.: 79.25

      No. de días con lluvias inap.:22.49

      No. de días despejados:159.07

      No. de días medio nublados:116.41

      No. de días nublado/cerrado:89.61

      No. de días con rocío: 30.30

      No. de días con granizo: 2.10

      No. de días con heladas: 12.77

      No. de días con torm. elec.:15.11

      No. de días con niebla: 0.70

    13

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    45/204

    Vientos.

    Los vientos son templados con pequeñas variaciones durante el año. Soplan

    generalmente del s sureste al noroeste, con velocidades variables que pueden

    ir de 5 hasta 70 kilómetros por hora, en su caso extremo.

     Agricultura, ganadería y vegetación.

     Agricultura

    La agricultura del municipio es famosa principalmente por el cultivo de fresa,

    aunque también es relativamente importante en la siembra de espárrago y

    garbanzo

    El suelo de Irapuato está caracterizado por ser altamente propicio para la

    agricultura, pues su mayor parte tiene suelos profundos de más de 100 cm. y

    sin pedregosidad, aunque la precipitación es de 800 mm anuales, tiene

    sistemas de riego que permiten agricultura de este tipo y de temporal. Así pues,

    en materia de agricultura, Irapuato es el más importante del Estado, debido

    también a que en ella se encuentra la mayor superficie de agricultura de riego y

    está considerada como la de mayor producción en el ámbito nacional, en

    donde el uso que se le da a la producción es básicamente comercial. También

    es una zona con condiciones climáticas buenas para el desarrollo de praderas

    cultivadas y vegetación de pastizal, por lo que tiene altas posibilidades de uso

    pecuario. Las potencial de aprovechamiento económico, definitivamente es el

    agrícola y el pecuario.

    Ganadería

    El municipio está considerado como uno de los mejores productores de ganado

    porcino en el estado, existiendo también la cría de otras especies mayores

    como bovino, caprino, equino y ovino.

    14

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    46/204

    La actividad industrial del municipio es poco diversificada, significándose la

    relacionada con la fabricación de textiles, procesamiento de alimentos;

    tratamiento de sustancias químicas y fabricación de muebles. La actividad

    minera, se reduce a la explotación de algunos bancos de cal, yeso y arena, que

    abastecen de estos materiales a toda la región.

    Uso potencial de la tierra.

    La zona donde se ubica el puente en estudio presenta suelos aptos para la

    agricultura mecanizada continua y para el desarrollo de praderas cultivadas

    para uso pecuario. Los suelos del municipio tienen una textura que va de

    franco arenoso, con un ph de 6.0 a 8.9 y de origen inchu a aluvial.

    Uso Agrícola

       Atp. Agricultura de temporal permanente: Sur de la zona en Loma

    Pelada.

       Ar. Agricultura de Riego: Resto de área de estudio.

    En el área de estudio existen los siguientes tipos de cultivo:

       A. Anual

      P. Permanente

      Sp. Semipermanente.

    Uso pecuario

      Pn. Pastizal natural: Lado norte falda Cerro Blanco.

      Pi. Pastizal inducido: Cerro Blanco y Cerro Bernalejo.

     Asociaciones Especiales de Vegetación:

    15

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    47/204

    Cerro de Arandas:

      (Ms) Matorral subinerme

      (No) Nopalera

    Cerro Blanco:

      (Ms) Matorral subinerme

      (No) Nopalera

    Fisiografía.

    La zona donde se ubica el lugar de estudio, pertenece a la subprovincia BajíoGuanajuatense, de la provincia del eje neovolcanico.

    Orografía.

    La ciudad está asentada en su mayor parte en terrenos planos, cuya pendiente

    promedio es de 1 al millar. Dentro de esta área se presentan dos formas de

    relieve:

    1) Región plana.- Con altura sobre el nivel del mar desde 1,716.614 a

    1,724.452 metros y comprende el 85 % del área total, con una pendiente

    promedio del 1 al millar.

    2) Terrenos accidentados.- Abarca aproximadamente el 15 % de la superficie

    del área de estudio, ubicados en la periferia de la zona compuesta por lomas y

    cerros entre los cuales están el Cerro de Arandas, Bernalejo, Blanco y Loma

    Pelada.

    Geología.

    Los controles estructurales y la distribución de las unidades geológicas, son

    gobernados por la actividad tectónica de la Placa del Pacífico, en colisión con

    la Placa de Norteamérica.

    16

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    48/204

    Las unidades litológicas observadas en el territorio del estado abarcan un

    intervalo de tiempo desde el Mesozoico hasta el presente.

    Los eventos geológicos que actuaron en la región durante el Cenozoico la

    caracterizan como una zona altamente fragmentada, donde la deformacióndistensiva dio lugar a la formación de grandes bloques limitados generalmente

    por

    fallas normales, asimismo el desarrollo de arcos volcánicos como la Sierra

    Madre Occidental en el Mioceno y el Eje Neovolcánico en el Plio Cuaternario,

    originan el depósito de grandes volúmenes de materiales volcánicos, formando

    cuencas cerradas que con la continuación de los eventos tectónicos y por los

    procesos erosivos han permitido la formación de amplios valles con

    importantes espesores permeables.

    Las rocas más antiguas reconocidas en los afloramientos superficiales y en

    reportes de

    Cortes litológicos en el Valle pertenecen a la Unidad Ignimbrita Cuatralba (Tic)

    (Quintero, 1987) que comprende todas las rocas de naturaleza piroclástica y

    composición félsica, en ocasiones presenta abundante brechamiento y

    fracturamientos. En la parte superior predominan ignimbritas consolidadas con

    textura porfirítica con fenocristales de cuarzo, sanidino y escasa plagioclasa,

    inmersos en una matriz vítrea. La parte inferior predominan tobas masivas,

    poco consolidadas de coloración félsica, compuesta por cenizas volcánicas

    escasos fragmentos líticos pómez.

    Una secuencia de rocas basálticas y andesíticas, algunas veces riolíticas, estas

    unidades han sido identificadas en diferentes localidades como Basaltos Río

    Lerma y Andesita Ordeña, en general se encuentran cubriendo a la Ignimbrita

    Cuatralba.

    17

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    49/204

    Cubriendo a basaltos e ignimbritas se encuentra el Terciario Granular

    Indiferenciado. Esta unidad consiste de conglomerados polimícticos con clástos

    subredondeados, pobremente clasificados. Al parecer estos depósitos

    sedimentarios rellenaron las depresiones tectónicas presentes en el valle, en

    ambientes de abanicos aluviales.

    Los Sedimentos Cuaternarios incluyen todos los depósitos continentales

    clásticos no Consolidados (gravas, arenas, limos, arcillas y suelo residual), se

    localizan en la planicie y pie de monte de las partes altas (Qal). Este paquete

    es clasificado como tobas en las descripciones de columnas de pozos. Los

    estratos de arcillas, gravas y arenas varían en espesor de centímetros a un par

    de metros en la parte superior, los primeros 50 m.

    Edafología.

    Los suelos en casi todo el municipio predomina el phaeozem háplico phaeozem

    lúvico con litosol, son de textura media, con pendientes entre 8% y 20%,

    ocupando menor superficie esta el chernozen lúvico en general de textura

    franco arenosa limosa a arcillo-arenosa.

    Hidrología.

    El Municipio de Irapuato está en la región hidrológica número 12 “Lerma-

    Chapala-Santiago”; dicha región se divide en seis cuencas, y se localiza en la

    cuenca “B” del Río Lerma Salamanca, la cual drena una superficie de 10,

    391,665 km2. Esta cuenca 12 “B”, tiene su origen en la presa Solís, por lo que

    Irapuato está beneficiado por varios canales de riego. Se cuenta con la Presa

    “La Purísima”, así como otras tres presas para el control de ríos: La Gavia,

    Chichimequillas y El Conejo II.

    18

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    50/204

    Presas.

    Por su ubicación, el municipio está incluido en la cuenca hidrológica 12-B, es

    decir, en la cuenca B, Río Lerma Salamanca, de la región hidrológica 12,

    Lerma-Chapala-Santiago.

    Esta cuenca, cuyo origen es la Presa Solís drena una superficie de 10 391 Km.

    y permite la utilización de canales de riego en este municipio. En el noroeste de

    la zona de estudio se localiza la Presa del Conejo, cuyo fin primordial es el

    regular las aguas del sistema hidrológico de la zona norte, principalmente las

    provenientes de las presas La Gavia y La Llave.

     Asimismo debe señalarse la importancia de la presa La Purísima, la cual

    extiende su influencia a esta región a través de los sistemas de riego a cultivos,

    al igual que las presas recién mencionadas.

    Esteros. Se localizan al noroeste de la zona de estudio, en la cercanía de la

    presa del Conejo y sobre el río Silao. También tienden a formarse a los lados

    del canal de riego lng. Antonio Coria, hacia el sureste del centro de población.

    Ríos.

    Los ríos Guanajuato y Silao que cruzan de norte a sur el área de estudio, el río

    Silao por el poniente del centro de población y el Guanajuato por la parte

    oriente.

    El río Guanajuato tiene un escurrimiento medio anual de 115 millones de

    metros cúbicos, que son captados a través de la presa de La Purísima para elriego de 4 000 hectáreas aproximadamente. El cauce del río deberá tener una

    capacidad de 250 metros cúbicos por segundo, 150 de los cuales a partir de la

    presa derivadora La Garrida se conducirán por el río Guanajuato y los 100

    metros cúbicos restantes por el Canal de Tepalcates, que deberá ampliarse

    hasta su descarga en la Presa del Conejo.

    19

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    51/204

    El río Silao, a partir de la Presa del Conejo, deberá conducir 225 metros

    cúbicos por segundo hasta la confluencia del río Guanajuato.

     Al oriente se localiza el río Temascatío, que configura el lindero municipal.

     Arroyos.

    Solamente se cuenta dentro del área de estudio con el arroyo Santa Rita, que

    se entronca con el río Guanajuato, aguas abajo.

    Cauces de escurrimiento.

    Estos cauces se encuentran en la parte noroeste de la zona de estudio, en loscerros de Arandas y Bernalejo, cauces que desembocan en el río Silao,

    existiendo además los cauces en los poblados de Rancho Alegre y San Antonio

    de Chico, al sur y sureste del área de estudio.

    Zonas inundables.

    El centro de población es altamente vulnerable en dicho aspecto por la escasa

    pendiente del terreno natural, pero el riesgo que corre en la actualidad es casinulo, ya que con las obras construidas por la Secretaría de Agricultura y

    Recursos Hidráulicos y las que tiene en proceso de construcción, se considera

    que el riesgo de inundación está controlado.

    Bordos.

    La Secretaría de Agricultura y Recursos hidráulicos, dentro de sus programas,

    tiene contemplada la rehabilitación de los cuerpos de almacenamiento como el

    Jalapa, 1ro. de Mayo, La Sardina, El Tomate, La Presa Nueva, etcétera.

    20

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    52/204

    El canal de Tepalcates es un afluente regulador de las aguas de la presa

    derivadora La Garrida; el canal Temascatío sirve de regulador al río del mismo

    nombre; el Canal Ing. Antonio Coria que es un canal de riego por gravedad

    cuyas aguas provienen de la presa Solís, ubicada en el municipio de Acámbaro

    y riega la zona de cultivo ubicada en la parte sur del área de estudio.

     Aguas subterráneas.

    Está considerado que no existe problema en los mantos freáticos, ya que estos

    son de capacidad suficiente para satisfacer demandas futuras, con los

    abatimientos normales de la zona.

    Zonas inestables y de riesgo. 

    De acuerdo a la carta geológica y a la tectónica de la zona, no existen

    problemas del tipo tectónico, ni se localizan zonas inestables potenciales

    (superficiales) o de posibles riesgos en el entorno del tramo en estudio.

    21

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    53/204

    I.2.- ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DEL PROYECTO CARRETERO DONDE

    SE UBICARA EL CRUCE DEL PUENTE.

    Proyectar y calcular el puente, incluyendo los procesos y trabajos de obras de

    desvío, proceso constructivo, señalamiento y protección de obras, presupuesto,

    así como las demás partes que constituyen un proyecto ejecutivo y que están

    descritos más adelante, y todo lo necesario para la realización de la obra.

    Debido a la necesidad de contar con una vía que permita la conexión de la

    carretera federal número 45 en el tramo Irapuato  –  Silao con la carretera

     Abasolo se tiene contemplado proyectar una vialidad a la que se denomina

    “Adecuación del Libramiento Norponiente de Irapuato” en el cual su trazo cruzao intercepta escurrimientos, caminos y vías férreas, entre ellos se encuentra el

    camino a Noria Camarena, este camino comunica a las comunidades de La

    Caja y Noria de Camarena con la ciudad de Irapuato, siendo este un camino de

    terracería tipo B, por tal motivo se contempla un paso inferior vehicular,

    considerando que el puente tendrá dos claros de 30 metros y un ancho de

    10.50 metros.

    22

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    54/204

    I.3.- CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO DE LOCALIZACIÓN

    DEL CRUCE.

    Se presenta un proyecto de solución apegándonos a las normas de la S. C. T.

    y del departamento de ingeniería de infraestructura vial, los cuales nosproporcionaron la sección tipo del proyecto del libramiento norponiente de

    Irapuato Guanajuato, y la sección que se consideró en lo que es el proyecto del

    paso inferior vehicular de la carretera a Arandas así como el galibo vertical que

    en este caso se consideró de 5.50 m.

    El proyecto de la rasante esta en base a la especificación del galibo vertical de

    6.50 m., a partir de ahí y con pendiente del 6.0% que está dentro de las

    normas, se trazó la rasante en la cual se tuvo que realizar la corrección de tres

    curvas verticales de las cuales se presentan los cálculos.

    En el plano general se presenta el croquis de la rasante indicando el

    cadenamiento donde inicia el paso inferior vehicular y donde termina así como

    los PCV, PIV, y PTV de las curvas verticales que forman la rasante de

    proyecto.

    Proyecto de secciones. 

    Este proyecto está constituido por secciones a cada 20 metros donde se

    plasmó el terreno natural, la estructura del pavimento así como las obras

    complementarias que se necesitaran, marcando el ancho de corona, el bombeo

    y los taludes de terraplenes conforme a normas de SCT, se sacaron las

    secciones de todos los elementos que conforman el paso inferior vehicular,

    datos de construcción a nivel de terracerías y a nivel de las capas de laestructura, así como la curva masa de todos los conceptos.

    23

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    55/204

     

    I.4.- ESTUDIOS DE

    CAMPO

    24

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    56/204

    I.4.1- ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS.

    Las zonas topográficamente bajas se ven afectadas periódicamente por

    inundaciones producto de lluvias de gran intensidad. Al noreste se produjo el

    riesgo de inundaciones con las construcciones de presas El Pipila y El Barril,aguas arriba en Silao y San Francisco Del Rincón, respectivamente, además

    de las de La Gabia y la Purísima.

    La ciudad de Irapuato y sus alrededores también han sido protegidos con la

    sobre elevación de la presa del conejo, la presa Ignacio Allende regula los

    demás escurrimientos provenientes del norte. En el centro y sur el potencial de

    inundación se reduce al río Lerma que, no obstante su control aguas arriba y

    en la presa Solís, continuamente sufre desbordamientos causados por los

    grandes gastos que, en ocasiones, no pueden ser conducidos por el cauce. Los

    daños por estas inundaciones son un grave problema puesto que afectan

    zonas agrícolas de alta productividad.

    La disponibilidad de agua es muy alta, prueba de ello es el hecho de que la

    mayor parte de los terrenos cuentan con sistema de riego y que las corrientes y

    almacenamientos, están siendo aprovechados. La explotación de agua

    subterránea está complementando a la superficial para el desarrollo de esta

    región.

    25

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    57/204

    Elevaciones más significativas:

     AL NORTESierra de copal 2440 MSNMCerro Blanco o La Garrida 1980 MSNM

    La Calera 1850 MDNM

     AL SURCerro de Temazcatio 2270 MSNM

     AL ORIENTE

    Cerro de Prieto 175MNM

     AL PONIENTESierra de Viento 2340 SMNMCerro de Arandas 2030 SNMNCerro de ernalejo 1890 SMNMCerroLomaPeleda 1750 SMNM

    La ciudad está asentada en su mayor parte en terrenos planos, cuya pendiente

    promedio es de 1 al millar.

    Dentro del área de estudio la topografía presenta dos formas de relieve:

    Región plana. Con altura sobre el nivel del mar desde 1 716.614 a 1 724.452

    metros y comprende el 85% de la superficie del área total, con una pendientepromedio de 1 al millar.

    La segunda corresponde a terrenos accidentados y abarca aproximadamente

    el 15% de la superficie del área de estudio, ubicados en la periferia de la zona

    compuesta por lomas y cerros, entre los cuales está el Cerro de Arandas,

    Bernalejo, Blanco y Loma Pelada.

    26

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    58/204

    Características geométricas.

     Actualmente en el punto de cruce entre el proyecto del libramiento norponiente

    de Irapuato y la carretera romita  –  Irapuato se encuentra la carretera antes

    mencionada que presenta características de un camino tipo C el cual se va a

    elevar por encima del libramiento por lo cual es necesario el proyecto de un

    paso inferior vehicular.

    Vías de comunicación.

    En la tabla siguiente se observan los tipos de carreteras del municipio y sus

    respectivas longitudes.

    TIPO DE CAMINO Y SUPERFICIE DE RODAMIENTO 1994 2000 a/Total 204.1 134.8Troncal Federal b/ 67.1 62.7Pavimentada c/ 67.1 62.7 Alimentadoras Estatales d/ 57.4 53.6Pavimentada c/ 25.7 53.6

    Terracería e/ ND 0.0Revestida 31.7 0.0Caminos Rurales 79.6 18.5Pavimentada 4.6 1.1Terracería 0.0 0.0Revestida 75.0 17.4

    27

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    59/204

    I.4.2- ESTUDIOS HIDRÁULICOS.

    No se cuentan con estudios hidráulicos, ya que el puente es un PIV que librara

    una carretera principal. Cabe mencionar que un PIV es un puente que cruza

    una vía sin regreso. Puede ser de un cuerpo o dos.

    28

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    60/204

    I.4.3- ESTUDIOS DE CIMENTACIÓN (MECÁNICA DE SUELOS).

    Cimentación.

    Penetración estándar.

    Para conocer la capacidad de carga de suelo donde se va a desplantar la

    estructura del paso inferior vehicular se realizaron trabajos de penetración

    estándar hasta una profundidad promedio de 15 metros entre los tres sondeos,

    para esto realizo un trabajo de penetración mixta con el equipo de penetración

    estándar y un equipo de maquina rotatoria de broca ticónica ya que al llegar a

    más de 50 golpes en menos de 30 cm. Se realizó avance auxiliar utilizando el

    equipo rotatorio hasta completar los 60 cm. Encontrando estratos resistentes a

    una profundidad promedio de 9.50 m. Y como se marca en los términos de

    referencia se continuaron 6 m más para confirmar la consistencia del suelo.

    De los estratos encontrados en penetración estándar, se tomaron nuestras

    alteradas para determinarles en el laboratorio sus características físicas,

    además de obtener su contenido de agua natural.

    Pruebas índice.

     A las muestras alteradas obtenidas, se les determino lo siguiente:

      Granulometría

      Limite liquido

      Índice plástico

      Contracción lineal

      Peso volumétrico seco suelto

      Contenido de agua natural

    29

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    61/204

     Alternativas de cimentación. 

     Algunas alternativas de cimentación son las siguientes:

    Cimentación profunda a base de pilas de 1.20 m. de diámetro llegando a un

    nivel de desplante de 10.5 m que es la que se propuso en este proyecto debido

    a que el estrato resistente se encontró a una profundidad de 10.0 m.

    Cimentación profunda a base de las pilas de 1.30 m. de diámetro llegando a un

    nivel de desplante de 10.5 m. Esta opción se despreció debido a que la

    dimensión es un poco más grande que la anterior y no se pueden acomodar las

    pilas que se necesita para soportar el PIV.

    Cimentación superficial a base de zapatas a una profundidad de 7.00 m. Esta

    no se consideró ya que la resistencia del suelo a esa profundidad es muy mala

    y se podrían presentar asentamientos.

    Capacidad de cargas

    Es necesario determinar el ángulo de fricción interna del suelo, el cual está en

    función del número de golpes en el rango de 30 cm. Intermedios de la prueba

    de penetración estándar.

    Debido a que se encontró el estrato resistente a una profundidad promedio de

    10.00 m. se recomienda que la profundidad de desplante sea mayor a esta.

    De esta forma para la profundidad de 10 metros, es la propuesta mínima para

    el nivel del desplante de la cimentación, el número de golpes característico

    debajo de la profundidad propuesta es de 50 en menos de 30 cm. para los

    sondeos, considerando para el cálculo de capacidad de carga este valor delsuelo en todos los sondeos, según información obtenida de los sondeos ya de

    acuerdo a las graficas de correlación entre el número de golpes para penetrar

    30 cm. tenemos que para N= 50 golpes corresponde un ángulo de fricción

    interna de 33º.

    30

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    62/204

    De acuerdo a esto y considerando de igual forma el valor crítico, se obtiene

    para un ángulo de fricción interna de 33º los siguientes valores:

    Ny =50, Nc= 65 y Nq= 50

    Los valores de capacidad de carga, en función del ángulo de fricción

    necesarios para la aplicación del método se obtienen a partir de la información

    presentada.

    Con la información anterior se puede calcular la capacidad de carga mediante

    la aplicación de la teoría de Terzagui para la cimentación circular de diámetro

    de 1.20m considerando una falla local debido a que el material es arcilloso.

     Aplicando ésta metodología y considerando una cohesión 1 Kg./cm² para una

    cimentación circular, se obtuvo la siguiente capacidad de carga para un ancho

    de un 1.20m de diámetro:

      Para un ancho de cimentación de 1.20m y a una profundidad de 10.00m

    se obtuvo una capacidad de carga de 200 ton/pila.

     Análisis de asentamientos.

    Debido a que el suelo que se encuentra debajo de la cimentación es una arena

    no se realiza análisis de asentamientos.

    Estabilidad de paredes en excavación.

     Al realizar la excavación para las pilas de cimentación se estabilizaran las

    paredes de la excavación con bentonita, esto permitirá trabajar en la realización

    de las mismas evitando derrumbes los cuales dificulten el trabajo de lacolocación de los armados.

    31

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    63/204

    Conclusiones y recomendaciones.

    Con base en las características estratigráficas del sitio en estudio, así como

    con el análisis efectuado, se proporcionaron las siguientes conclusiones y

    recomendaciones de cimentación para la obra en proyecto.

    a) Cimentación a base de pilas de sección constante, de concreto reforzado,

    de 1.0, 1.2 ó 1.5 m de diámetro, coladas con ademe metálico recuperable

    b) La capacidad de carga admisible, que podrá considerarse, será de 180, 200

    y 360 ton/pila, para pilas de 1.0, 1.2 y 1.5 m de diámetro, respectivamente.

    c) El desplante de las pilas, se hará a 10.0 m de profundidad, en ambos

    sondeos.

    d) Una vez alcanzada dicha profundidad de desplante, se deberá verificar que

    los materiales encontrados en el fondo de las excavaciones sean los

    previstos; en caso contrario se recomienda solicitar la visita de un ingeniero

    especialista, con objeto de determinar lo que procede en dicho caso.

    e) Los asentamientos totales máximos estimados en la cimentación serán de

    1.1, 1.3 y 1.5 cm para pilas de 1.0, 1.2 y 1.5 m de diámetro,

    respectivamente.

    f) La separación mínima entre pilas será de 2.5 veces su diámetro, medida

    centro a centro.

    g) Las perforaciones para alojar las pilas se efectuarán con un diámetro igual

    al de diseño.

    h) Al llegar la perforación a la profundidad de desplante recomendada, se

    retirarán de ésta todos los materiales sueltos empleando un bote de

    desazolve.

    i) No deben transcurrir más de tres horas entre el término de la perforación y

    el inicio del colado de la pila. En caso contrario previamente el colado de la

    pila, deberá repetirse la operación de desazolve.

     j) Una vez desazolvada la perforación se introducirá el armado de la pila con

    sus separadores correspondientes y se procederá al colado empleando

    trompas tipo Tremie con objeto de evitar la contaminación y segregación del

    concreto.

    32 

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    64/204

    k) La trompa de colado irá retirándose de la perforación conforme avance el

    colado, de tal manera que la punta de ésta quede dentro del concreto una

    longitud mínima de 1 m.

    l) Deberá llevarse un control del volumen de concreto vaciado a la

    perforación.

    m) El colado deberá llevarse 0.5 m por arriba del nivel al que se liga la pila, con

    objeto de tener concreto de buena calidad en la unión de dichos elementos.

    n) Se llevará un registro de la localización de las pilas, las fechas de

    perforación y colado, la profundidad y los espesores de los materiales

    encontrados y las características del material de apoyo.

    33

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    65/204

    I.4.4- ESTUDIOS DE CONSTRUCCIÓN.

    Proyecto de desvió.

    Este proyecto está constituido por un camino lateral a la carretera Irapuato  – Romita el cual se adoptó de tal manera que se permita la realización de los

    trabajos relativos al proyecto del paso inferior vehicular. Este camino está

    conformado por una estructura de pavimento de una subrasante de 25 cm. Y

    un riego de sello en la cual se permita la buena circulación del tránsito.

    34

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    66/204

    Procedimiento constructivo.

    1. Localizadas las estaciones de los ejes de caballetes y pilas se procedera

    a realizar la perforación previa de las pilas de cimentación.

    2. Se procedió al colado de las pilas de cimentación utilizando un concreto

    que tenga una resistencia de 250 Kg./cm².

    3. Se realizó el colado de los cabezales con un concreto cuya resistencia

    sea 250 Kg./cm².

    4. Se colaron los cabezales con un concreto que tenga una resistencia de

    250 Kg./cm².

    5. Una vez que el concreto de los cabezales haya alcanzado su resistencia

    de proyecto se procedió a armar y colar los bancos donde se apoyaranlas trabes. Posteriormente se colocaran los apoyos de neopreno.

    6. Se colocaron los apoyos de neopreno en su sitio de proyecto se

    procedió al montaje de las trabes presforzadas.

    7. Se efectuó el colado de los diafragmas tanto extremos como intermedio.

    8. Se habilito el acero de refuerzo y colado de la losa de piso con un

    concreto que tenga una resistencia de 250 Kg./cm², dejando preparadas

    las varillas de la guarnición.9. Se ejecutó el colado de las guarniciones con un concreto que tenga una

    resistencia de 250 Kg./cm².

    10. Se colocó el parapeto.

    11. Cuando el concreto de la losa haya alcanzado su resistencia de

    proyecto, se procederá al tendido de la carpeta asfáltica.

    12. Se realizó la limpieza de todos los materiales sobrantes de la obra.

    13. Abrir el tránsito vehicular el PIV.

    35

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    67/204

    Proyecto de señalamiento.

    El proyecto está constituido por el señalamiento de protección de obra y

    señalamiento de operación el cual está realizado conforme a las normas de la

    SCT.

    Proyecto de alumbrado. 

    Se presenta un proyecto de alumbrado del PIV para iluminación sobre y debajo

    del mismo.

    Reubicación de instalaciones especiales. 

    Se realizó la reubicación de instalaciones especiales existentes como sonlíneas de conducción eléctrica y de teléfonos de México, considerando que van

    a ser afectados por la realización del paso inferior vehicular.

     Afectaciones. 

    Se realizaron las fichas de afectación de las líneas por la realización del PIV,

    presentando la información solicitada por la dependencia. Esto con el fin de

    liberar los terrenos y se pueda adquirir el derecho de vía para que no afecte larealización del PIV.

    36

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    68/204

    I.4.5- ESTUDIOS DE TRANSITO.

    Calculo de transito diario promedio anual.

    Las características de transito son constantes en todo el tramo de la carretera

    de San Agustín municipio de Silao a Arandas municipio de Irapuato el paso

    inferior vehicular se ubica en el kilómetro 24+600 aproximadamente es por eso

    que solo se aforo en esta estación como lo marcan los términos de referencia.

    El transito promedio anual (TDPA) se obtuvo apoyándose con los datos viales

    dictados por el gobierno del estado en la red estatal de carreteras y por un

    aforo que se realizó por tres días cumpliendo con un periodo de ocho horas de

    las 9:00 hrs. A las 17:00 hrs.

    Obteniendo un TDPA en el punto de aforo que es la intersección de los

    caminos de 2892 en ambos sentidos con una composición vehicular.

     AP AC B2 B3 C2 C3 T2-S2

    43.8 43.5 3.8 1.2 3.7 3.4 0.7

    Tasa de crecimiento.

    Para la determinación de la tasa de crecimiento anual, se basó en los

    siguientes datos viales proporcionados por el gobierno del estado de

    Guanajuato en la red estatal de carreteras de los años 2003 hasta el 2006,

    encontrándose que para el punto de intersección ubicado en el tramo de San

     Agustín municipio de Silao y Arandas municipio de Irapuato y de acuerdo a su

    historial de TDPA durante estos años, se tiene una tasa de crecimiento del

    5.4%.

    37

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    69/204

     

    II.- ELECCIÓN DEL

    TIPO DE PUENTE

    38

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    70/204

    II.1.- DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DEL PUENTE, A PARTIR DE LAS

    CONDICIONES TOPOGRÁFICAS.

    Se determinaron dos claros de 30.00 m de acuerdo al ancho de vía de la

    carretera por salvar y de acuerdo a las pendientes de entrada y salida. Ya quecon estos se libran los dos cuerpos existentes del camino principal, y se

    cumplió con el galibo mínimo que es de 5.50 m.

    Se determinó la construcción de un P. I. V. Debido al cruce de la carretera y

    cuyas dimensiones quedan definidas por las características geométricas y

    rasante de ambas vialidades, cabe mencionar que se cumple con el galibo

    mínimo.

    Tenemos como claros de sugerencia. 

    Datos

    Claro mínimo=10.00 m.

    Claro máximo= 35.00 m.

    39

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    71/204

    II.2.- DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN Y LA PROFUNDIDAD

    DE DESPLATE, EN BASE A LAS RECOMENDACIONES DE LOS ESTUDIOS

    DE MECÁNICA DE SUELOS.

    Se trabajó con una cimentación profunda a base de pilas de 1.20m de

    diámetro, debido a que la resistencia del suelo se encontró a una profundidad

    promedio de 10.00m y se encuentra proponiendo una profundidad de desplante

    de 10.00 m con una capacidad por pila de 200.0 ton/pila

    Se recomienda que la estabilidad de las paredes se realice con las indicaciones

    anteriormente y que se apoyen en los planos correspondientes a cimentación

    para corroborar los niveles de desplante y las dimensiones de las estructuras.

    40

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    72/204

    II.3- DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y ELEVACIÓN DE LA

    RASANTE

     Al diseñar un puente intervienen varios factores, el transito que circulara, tipo

    de obstáculos por librar, las condiciones del terreno; Tipo de cimentación, tipode estratos resistentes y superestructura por utilizar.

    Estos factores definen la longitud de los claros parciales. Si el número de

    tramos aumenta demasiado se encarece el costo de la estructura de apoyo, ya

    que aumenta la cantidad sin disminuir en la misma proporción las dimensiones

    de estas.

    La elevación de la rasante depende de la topografía del terreno, respetandosiempre la altura libre entre el nivel del camino principal y el PIV considerando

    su espesor de pavimento.

    41

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    73/204

    II.4.- ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTRUCTURA Y SUPERESTRUCTURA.

    a).- El puente “Aradas” está constituido en su subestructura, por bancos,

    neopreno, topes sísmicos, caballetes, pilas.

    Los caballetes son estribos en los apoyos extremos de los puentes.

    Las pilas son apoyos intermedios y se proyectan de acuerdo a la forma

    adecuada a su función.

    b).- elección del tipo de subestructura.

    Losa de concreto armado sobre trabes de concreto armado, presforzadas y

    postensadas.

    El tipo de superestructura queda determinado generalmente por los claros del

    puente, resulta conveniente construir la superestructura con claros iguales,

    porque de este modo se pueden dar usos múltiples a la cimbra, la estructura

    más conveniente pueden resultar los claros iguales.

    Para el proyecto del puente “Arandas” se diseña la superestructura basándose

    en los estudios de cimentación y una vez determinada la subestructura, que

    consiste en una losa de concreto reforzado de f‟c=250 kg/cm2  apoyada sobre

    trabes aastho tipo IV de concreto de f‟c= 400 kg/cm2.

    42

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    74/204

    II.5.- ELECCIÓN DEL PROYECTO DEFINITIVO.

    La elección del proyecto definitivo, se basa esencialmente en las siguientes

    características; funcionalidad, seguridad, economía y estética.

     Antes de elegir el proyecto definitivo se muestra a continuación las ventajas y

    desventajas de los anteproyectos.

     Anteproyecto No.1 Trabes Cajón

    Ventajas:

      Alta rigidez torsional y flexionante, comparado con un elementoequivalente de sección abierta. 

      Nervaduras anchas. Debido a esto es posible usar grandes relacionesclaro/peralte, lo cual es una ventaja en los casos donde la profundidadde construcción está limitada 

      El espacio encerrado dentro de la trabe puede ser útil para el paso deservicios o para otros propósitos. Por ejemplo, en una estructura unasubestación eléctrica completa puede ser encerrada dentro de lasección. 

      El mantenimiento es más sencillo que para una trabe equivalente desección abierta. El espacio interior puede ser herméticamente sellado, yel aire dentro puede secarse para proveer una atmosfera no corrosiva. 

      No requiere cimbra. Desventajas:

    Economía. Se incrementa considerablemente el costo por traslado a la obra. 

     Anteproyecto No.2 Trabes AASHTO Tipo IV

    Ventajas:

      Economía: Es más económica en cuanto a su traslado a la obra e izaje  Ahorro significativo en el tiempo de ejecución de la obra, lo cual

    disminuye los gastos indirectos de administración  Elemento sumamente ligero y de gran capacidad estructural.  Estricto control de calidad.

    43

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    75/204

    Desventajas:

      Requiere de cimbra  Es menos estética que las trabes tipo cajón

    Se realizara la ejecución del proyecto determinado “PUENTE ARANDAS”   con

    trabes AASHTO tipo IV, debido a que presenta las mejores ventajas técnicas y

    económicas explicadas anteriormente.

    44

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    76/204

     

    III.- ANÁLISIS Y

    DISEÑO

    45

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    77/204

    III.1.- COMENTARIOS DE LAS PRINCIPALES ESPECIFICACIONES EN QUE

    SE BASARA EL PROYECTO Y LOS CRITERIOS A SEGUIR EN LAS

    PARTES DE ANÁLISIS DE DISEÑO.

    El diseño de los diferentes elementos estructurales se han ajustado a lasNormas Técnicas para el proyecto de puentes carreteros, Especificaciones

     AASHTO para puentes 2002, en particular los capítulos siguientes:

    CAPITULO II.- CARACTERÍSTICAS GENERALES PARA DISEÑO

    CAPITULO III.- CARGAS

    CAPITULO IV.- CIMENTACIONES

    CAPITULO VIII.- CONCRETO REFORZADO (MÉTODO DE RESISTENCIA

    ULTIMA) SECCIÓN DE DISEÑO SÍSMICO

    El análisis de cargas de los elementos se realizó considerando dos grupos de

    carga con las combinaciones siguientes:

    GRUPO I.- CM + 1.67 CV + E

    GRUPO VII.- CM + E + SISMO

    CARGA MUERTA (CM).- Para la determinación del peso de las cargas, se

    consideraron los siguientes pesos volumétricos:

     Acero estructural 7,850 kg/m3

     Asfalto 2,200 kg/m3

    Concreto 2,400 kg/m3

    Tierra para relleno 1,800 kg/m3

    46

  • 8/20/2019 Tesis de Puente

    78/204

    CARGA VIVA + IMPACTO (CV + I).- El cálculo de los elementos mecánicos

    producidos por cargas móviles se realizó tomando el camión tipo HS-20, T3-S2,

    T3-S2-R4, en una línea de circulación correspondiente al ancho de calzada que

    se estipulo en el proyecto y tomando en cuenta la ubicación recomendada en

    las Normas, así como el número de carriles cargados para producir los

    máximos esfuerzos a las trabes.

    Para el diseño de la losa se consideró el camión tipo HS-20 ya que representa

    la descarga por rueda más desfavorable para producir los máximos esfuerzos a

    la losa.

    EMPUJE DE TIERRAS (ET).- Para obtener los elementos mecánicos

    producidos por el empuje de tierras se consideró la teoría de Rankine

    contemplada en las Normas. Se adiciono según las Normas una sobrecarga de

    empuje de tierras por efecto de la carga viva de 60 cm. La cual actúa hasta una

    profundidad de 2.00 m. a partir del nivel de terreno natural.

    SISMO (S).- Para la obtención de las fuerzas sísmicas se aplicó el Método de

    la fuerza horizontal estática equivalente, la cual considera afectar la carga

    muerta por el coeficiente sísmico dividido por la ductilidad.

    Para nuestro caso, según el Manual de Diseño de Obras Civiles de la Comisión

    Federal de Electricidad en su última edici