Diseño de Puentes de Losa.
Autor: Egberto Jesús Álvarez Trujillo. Estudiante 5to año Ingeniería Civil. [email protected]
Tutor: Dr. Ing. Luis O. Ibañez. Dpto Ingeniería Civil. Universidad Central de Las Villas. Villa Clara. Cuba [email protected]
1.1- Tipología
A través de la historia, los puentes en sus variados tipos y formas, han evolucionado sustancialmente dependiendo fundamentalmente de dos aspectos: conocimiento que tiene el hombre de las características de los materiales y del comportamiento de estos desde el punto de vista de la resistencia a los diferentes esfuerzos que son sometidos.
El primero ha motivado el desarrollo de nuevos tipos, desde los inicios cuando los materiales utilizados eran la madera y la piedra, luego cuando apareció el acero como material para la construcción que mas tarde se combinaría con el hormigón para formar el hormigón armado, gran salto este en la evolución de los materiales no solo para la construcción de puentes si no también para todo tipo obras de la rama de la construcción. Después al aparecer los aceros de un alto límite elástico se dio paso al hormigón pretensado, importantísimo avance en la búsqueda de salvar grandes luces sin la necesidad de colocar pilas intermedias.
Referente al segundo aspecto acerca del conocimiento del comportamiento de los materiales desde el punto de vista de la resistencia a los diferentes esfuerzos a permitido la reducción en las secciones de los elementos componentes del puente y además usar los criterios técnicos provenientes de los resultados obtenidos de diversos análisis para llegar a conformar así nuevos tipos con una adaptación mejor del puente como conjunto a la función estructural encomendada.
En este epígrafe se ilustraran algunas de las clasificaciones más utilizadas pero sin llegar a un gran nivel de detalle, es decir, de manera global, recogiendo en lo fundamental aquellas que nos permitan tipificar los puentes mas usados en la actualidad.
1.1.1- Atendiendo a su utilización. Son clasificados como: ? Pasarelas para cruce de peatones.
? Puentes de carretera. ? Puentes de ferrocarril. ? Puentes de conducción de fluidos (líquidos o gases). 1.1.2- Materiales constructivos. Se clasifican en: ? de madera. ? de piedra. ? de acero ? de hierro. ? de hormigón armado. ? de hormigón pretensado. 1.1.3- Atendiendo a su estructura. Pueden ser: ? puentes de estructura isostática. ? puentes de estructura hiperestática. 1.1.4- Atendiendo a la tecnología constructiva empleada. Se clasifican en: ? puentes fundidos en el lugar. ? puentes con estructura prefabricada.´ ? puentes mixtos. 1.1.5- Atendiendo al desarrollo de la estructura longitudinal. ? puentes de tramo recto ? puentes de arco ? puentes colgantes 1.1.5.1- Puentes de tramo recto. ? sencillo ? múltiple ? continuo ? compensado ? pórtico ? de ménsula ? de armadura 1.1.5.2- Puentes de arco. ? de tablero superior.
? de tablero inferior. ? de tablero intermedio. ? atirantado. ? de arco tímpano. ? de arco con bielas. 1.1.5.3- Puentes colgantes. ? de cable o tensores rectos. ? de cables o tensores curvos. 1.1.6- Atendiendo al desarrollo de la estructura transversal. Se clasifican en: ? puentes de losa. ? puentes de viga-losa. ? puentes de sección cajón. 1.2- Análisis de la carga vertical móvil o vehículo de diseño en diferentes normativas. Sobre la concepción de que vehículo considerar como idóneo para la carga vertical móvil, a lo hora de realizar el diseño de un puente, se ha generado en el mundo una gran diversidad de criterios. Evidentemente la característica especifica del transito en el área donde se llevará a cabo la realización del proyecto es un elemento determinante en que existan estas diferencias; llámese área a una región que contenga varios países (Centro América, Europa, Asia) que puedan tener variaciones de transito permisibles que pueda utilizarse una normativa común en el caso del vehículo de diseño. Puede ser también un país independiente o una zona determinada que presente características excepcionales del transito, por lo que sea mas factible económica y/o constructivamente hacer un análisis independiente y no considerar una norma que pueda estar vigente en la región o país. A continuación se muestra alguna de las normas vigentes en el mundo y como conciben el vehículo de diseño o carga vertical móvil para sus condiciones particulares de transito. 1.2.1- Norma Cubana La siguiente norma plantea que para el diseño de puentes en autopistas, carreteras y vías urbanas la carga a utilizar es la referente los vehículos N-30 y NK-80 (Norma Cubana NC 53-125, de 1984). a) Carga característica N-30
La carga accidental característica N-30 se considera formada por un convoy ilimitado de vehículos con un peso de 300 kN cada uno y cuyas características se muestran en la Fig. 1. ? Definición del área de contacto de los neumáticos sobre el pavimento. Tabla 1: Área de contacto de los neumáticos sobre el pavimento. ? Colocación de los vehículos. Transversales: La colocación de los vehículos en el ancho de la calzada se hará situando cualquier número de convoyes de vehículos paralelos al eje del puente y en el mismo sentido, con el objetivo de conseguir los efectos más desfavorables, para los cuales se tendrán en cuenta los criterios de separación entre vehículos y separación de vehículo al borde interior de un pretil-defensa que se muestran en la Fig. 1. Longitudinal: La colocación de los
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