60015898-01

.,~nstituto de Desarrollo Urbano ¡&. Cenlro de Documentación '.

Informe y Diseño de Elementos para Protección de Apoyos de Puentes PeatonalesEtapa de Estudios y DiseñosVersión O - Abril 28 de 2008

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1. GENERALIDADES

1.1 PROYECTOS DEL GRUPO G

La Consultoría objeto del Contrato N° IDU-032 de 2006 para el Grupo G,contempla, en la Etapa de Estudios y Diseños, los proyectos de vías ypuentes peatonales relacionados en la Tabla N° 1.1:

Tabla N° 1.1 - Proyectos de Vías y Puentes Peatonales del Grupo G

Etapa de Estudios y Diseños

LONGITUDCÓDIGO APROXIMADA

DE PROYECTOGRUPO POR LOCALIDAD OBRA

VALORIZACiÓN

OBRA INTERVENIR(m)

Diagonal 8 Sur (Carrera60) desde la Avenida PUENTE

147 Congreso Eucarístico 2 670 ARAN DAVíA

(Carrera 68) hastaAvenida Montes (Calle 3).

Carrera 63 (Carrera 69B)desde Avenida Boyacá

148 hasta Avenida Congreso 2 1830 KENNEDY VíAEucarístico (AK 68) condiagonal 8 Sur

Puente Peatonal en la PUENTE320 Avenida Boyacá por Calle 2 KENNEDY PEATONAL

11A (Villa Alsacia)

Puente Peatonal en

321Avenida Centenario (AC 2

PUENTE PUENTE13) por Avenida Congreso ARAN DA PEATONAL

Eucarístico (AK 68)

Puente Peatonal en la

322Avenida Boyacá por 2 KENNEDY

PUENTEAvenida de las Américas PEATONALCostado Norte (Calle 7A)

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Tabla N° 1.1 - Proyectos de Vías y Puentes Peatonales del Grupo G

Etapa de Estudios y Diseños

CÓDIGOLONGITUD

APROXIMADADE PROYECTO

GRUPO POR LOCALIDAD OBRAVALORIZACIÓN

OBRA INTERVENIR(m)


323Avenida Boyacá por 2 KENNEDY

PUENTEAvenida de las Américas PEATONALCostado Sur (Calle 5A)


324Avenida Congreso 1

PUENTE PUENTE

Eucaristico (AK 68) por ARAN DA PEATONAL

Calle 22 Sur

En ·Ia Figura N° 1.1 del Anexo N° 1 se muestra la localización general de losproyectos relacionados en la anterior tabla.

1.2 DESCRIPCiÓN Y ALCANCE DEL PROYECTO

En el capítulo N° 2 de este documento se presenta el diseño elementos paraprotección de los apoyos de los puentes peatonales del grupo G,identificados con los códigos de obra N° 320,321,322, Y 323.


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2. DISEÑO DE ELEMENTOS PARA PROTECCiÓN DE APOYOS DEPUENTES PEATONALES

2.1 GENERALIDADES

2.1.1 Descripción

El problema de la seguridad en las vías es tan complejo y depende de tantosfactores internos y externos, que su solución es difícil y exige medidas queinvolucran al conductor, a la vía, a los vehículos y a la circulación del tránsitomismo.

Las soluciones a este problema se agrupan en dos tipos de medidas: Unas,como la rectificación de las curvas, la modificación en la geometría de lasintersecciones y la instalación de semáforos, se conocen como medidas deseguridad activas; otras, como el empleo de los cinturones de seguridad, elrefuerzo de la estructura del vehículo y las barreras de seguridad, tienencomo función disminuir la ocurrencia y aminorar las consecuencias de losaccidentes y se denominan medidas de seguridad pasivas.

En la Tabla N° 2.1 mostrada a continuación se presentan las distanciascomprendidas entre los bordes de los pedestales de apoyo del puente y losbordes de calzada.

Tabla N° 2.1 - Distancias comprendidas entre los bordes de los pedestales de apoyo delpuente y los bordes de calzada.

PROYECTO 320 ESQUINACOSTADO

Occidental Oriental

Avenida Boyacá con calle 11A N 1.28 1.41

separador Occidental S 1.27 1.43


separador Oriental S 1.31 1.41


Tabla N° 2.1 - Distancias comprendidas entre los bordes de los pedestales de apoyo delpuente y los bordes de calzada.

PROYECT0321 ESQUINACOSTADO

Occidental Oriental

Avenida Congreso Eucarístico conN 1.22 1.94

Avenida Centenario S 1.50 1.46


Occidental Oriental






Occidental Oriental






Occidental Oriental

Avenida Congreso Eucarístico con N 1.94 2.10

Calle 22 sur S 2.35 1.69

Debido a la cercanía de los pedestales a los bordes de calzada en lospuentes peatonales con códigos de obra N° 320, 321, 322 Y 323 sedeterminó la implementación de las barreras de seguridad alrededor de losapoyos localizados en los separadores; en el caso del puente peatonal concódigo de obra N° 324 este aislamiento es suficiente y por esta razón no sediseñó ninguna protección para sus apoyos.

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Etapa de Estudios y DiseñosVersión O - Abril 28 de 2008

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2.1.2 Función

Las barreras de seguridad son dispositivos que tienen por objeto impedir quelos vehículos se salgan de la vía por la cual circulan y entren en áreas dondeexista peligro potencial para el vehículo, sus ocupantes, los peatones, otrosvehículos, y para estos proyectos de puentes peatonales en particular,proteger los apoyos intermedios de los mismos.

2.2 NORMATIVIDAD

En Colombia, el Ministerio de Transporte como ente regulador adopta el"Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes", como norma enmateria de diseño de estructuras y sus elementos complementarios, el cuales de obligatorio cumplimiento en todo el país y para las Entidades quetienen que ver con la planificación y la construcción de estructuras en vías.

Adicionalmente a lo anterior, la AASHTO es la autoridad internacionalmentereconocida para realizar las recomendaciones para diseño de estructuras yelementos complementarios en obras viales.

2.3 CRITERIOS

En cuanto a las recomendaciones para utilizar barreras laterales, la AASHTOenfatiza los siguientes criterios:

• El espacio libre disponible para la instalación de la barrera y la distanciaentre la barrera y el obstáculo que se vaya a proteger.

• Los efectos del terreno, entre el borde de la vía y la barrera, sobre latrayectoria del vehículo.

• La probabilidad de impacto contra la barrera, en función de la distanciaentre ésta y la vía.

Institutode Desarrollo UíOílJlO

\Cenlro de íJocumenlacioll.;..¡;,.


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• Los requisitos dimensionales (ancho, longitud, etc.) para la transiciónentre barreras de diferente tipo y en la aproximación de puentes.

2.4 CLASIFICACiÓN Y SELECCiÓN

Una barrera de seguridad en concreto es un dispositivo de seguridad pasivo,cuyas funciones son evitar que los vehículos que transitan por su lado lacrucen y que cuando se choquen contra ella se produzca un mínimo depérdidas tanto humanas como materiales, tomando ventaja de la rigidezconferida por sus material constituyente, el concreto, y de sus característicasfísicas y geométricas, ampliamente estudiadas.

2.4.1 Barrera monodireccional

En los lugares donde se transite por un solo lado de la barrera (al ladoderecho de las calzadas o en la protección de las estructuras en elseparador central) no se requiere el perfil completo. Se puede colocar unabarrera monodirecional similar a la mitad de una bidireccional, pero la paredtrasera debe tener un ángulo de 810 con relación a la horizontal, un anchomínimo de 50 cm en la base y 15 cm en la cara superior. (Ver Figura N° 2.1).La pared trasera inclinada amplia la base y le da mayor resistencia alvolcamiento que la que tiene el perfil monodireccional mínimo.

En los proyectos de los puentes peatonales identificados con los códigos deobra N° 320, 321, 322 Y 323, se propone utilizar el perfil New Jerseymonodirecional mínimo como el que se muestra a continuación en la FiguraN° 2.1.


Figura N° 2.1 Peñil New Jersey

150 50 175

R20 - --- -.~_. lr---Tramo superior

!475 475+8

84°

800

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175

11250 Tramo IntGnnedlo550 {de tran&lelón)

~. J7S-- Tramo inferior----------- --- - (vertical)

600-_.~ .•.. _.~

a. Perfil Ncw Jersey bidireccional para barreras en veasa nivel.

b. Perfil New Jersey bidireccional para barreras en víascon un desnivel "a".

rI

800'

ISO SO 175

800 84.I

55:_ J 250

75----- -Nivel de la rasante

150 50 17S

¡-" "'-r-,- l-

475

250

_____ 5_0_0 ,JNivel da la rasante _ .!.-1, I...1..75

c. Perfil New Jersey monodircccionaJ (propue.~IO). d. Perfil New Jersey monodircccionaJ m(Jlimo.

2.5 FUNCIONAMIENTO

Al chocar un vehículo contra una barrera de concreto, la llanta delantera sepone en contacto con el tramo vertical que tiende a frenarlo y a encauzarlo


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nuevamente. Si se supera esta resistencia inicial, la llanta asciende por eltramo de transición con lo cual una o ambas llantas del mismo lado delvehículo pueden llegar hasta 32 cm por encima del nivel de la rasante de lavía. Este ascenso absorbe gran parte de la energía de impacto y equilibra elmomento de volcamiento mediante la compresión de la suspensión delvehículo. Si los ángulos de impacto son pequeños, la carrocería no alcanza agolpear la barrera.

Si la velocidad de operación del vehículo y el ángulo de impacto son losuficientemente grandes, la llanta asciende por el tramo superior de labarrera, lo que completa el frenado o vuelve a colocar el vehículo paralelo ala barrera.

2.6 APLICACIONES

Las barreras de concreto, por su solidez y poca deformación, tienen diversasaplicaciones como se muestra en la Figura N° 2.2 Y en la Figura N° 2.3.

Figura N° 2.2 Aplicaciones de las Barreras de Concreto


Figura N° 2.3 Aplicaciones de las Barreras de Concreto

ACalzada CalZada

¡

_--L--I}\t------a. Vías con ca!7.adas a nivel y a desnivel.

1-- ~1-

/)

c. Protección de estructuras interpuestas.

e. En puentes con tablero único o dobl.e.

2.6.1 Extremos de la Barrera

Jardinera

b. Barreras monodireccionales conformando una.jardinera. I

d, Incorporación de estructuras o aJumbrado.

Separador central LJtIJi]lr:=::Jbc::=::Jc:::::J-=:lt=:=lr=:Jt=:::Ic::::::l ==

f. Como barreras o separadores provisionaJes y comoprotección de los trabajadores.

Una vez definida la zona a proteger con la barrera, esta última se debeprolongar a ambos lados y rematarlos con los extremos de barrera que, biendiseñados y construidos, son fundamentales para evitar el impacto de losvehículos de frente contra el perfil completo de la barrera. Están diseñados

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para que el vehículo disminuya su velocidad por fricción hasta que sedetenga como se muestra en la Figura N° 2.4.

225t150

225

L

Figura N° 2.4 Extremos de la Barrera de Concreto

RefuerzoMana 150 x 150 cp8 mm

tHuecos para dovelas

1----3m Vista en al7.ado---.---- -------1

Vista frontal

,1· 1 ~

p I T -1'J, i -d~l' I T I I ~

I I 1 I IVista en planta

250 500 500 500 500I--+'~--------¡"---¡"'----¡---'500 250

a. Vista de perfil y en planta con indicación sobre el rcnlcrzo (7).

Desaceleración normal Desaceleración parcialImpacto Vehfculo Impacto Vehfculo

Bordillo

b. Extremo sin transici6n vertical (incorrecto). C. Extremo con transición ven.ical incompleta(insuficiente j.

DosaceleraciónVehfctllo

d. Extremo con trallsición vCI1ical completa (correcto).

Informe y Diseño de Elementos para Protección de Apoyos de Puentes PeatonalesEtapa de Estudios y DiseñosVersión O- Abril 28 dé 2008

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Cuando los elementos a proteger tienen mas de 15 cm de ancho o diámetro,será preferible aumentar el ancho de la barrera colocando dos perfilesmonodirecionales de modo que queden separados, disponiendo para estepropósito de los cambios o transiciones en el alineamiento horizontal.

La barrera debe seguir siempre el alineamiento de la vía, respetando elancho mínimo de la berma.En caso de un cambio repentino del alineamiento de la barrera, diferente alde la vía, se debe buscar que el ángulo que forma la porción de barrera quese interpone a'l tráfico, con las partes anterior y posterior de la barrera no seamayor a 20 20' (4%) como se muestra en la Figura N° 2.5.

Figura N° 2.5 Cambios de Alineamiento de las Barreras de Concreto

r--Tramo de transición

I--.-- -+__ -If-.-.:.::.- -.~,___---- ----

Vista en alzado Corte. K - K'

e, Colocación de dos perfiles unidireccionales, aprovechando el ancho del plano superior.

I I

Vista en alzado Corte L· L'


2.7 DISEÑO ESTRUCTURAL

En la Figura N° 2.6, Figura N° 2.7 Y Figura N° 2.8 se presentan los diseñospara el refuerzo de las barreras de concreto, propuestos por la AASHTO.

Por ser estructuras masivas y continuas no requieren de refuerzotransversal. Se han seguido las recomendaciones del CCDSP-95 en cuantoa espesores de recubrimiento y longitud de desarrollo del refuerzo.

La norma especifica que cuando la barrera se utilice como baranda debe sercapaz de soportar una carga horizontal de 4500 kg a una altura de 80 cmcon lo cual se busca que sean resistentes al impacto de los vehículos.

En los proyectos de los puentes peatonales no aplica esta condición debaranda y por lo tanto se hizo uso de las recomendaciones como barrera deprotección con las figuras y diseños ya estudiados ampliamente por laAASHTO.


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Figura N° 2.6 Diseños de Refuerzo

Iso -f150¡60

012 012

J150I 150

08

150

a. AASHTO (2) (vaciada, extrulda). c. MOPU (9) (vaciada, eXImida). e. Nomla Británica (7) .

. 1140 ~16O

Cable ~150

230 Malla de Malla d<;150 x 150 -i150 150 x 150

08 --- 08.

1330

_1150150 : 150

1150\1--1"- J•• I • _t

I,

b. AASHTO (2) (prefabricada, pre- d. MOPU (9) (prefabricada).tensada).

f. Nonna Brit,lnica (7) (prefabricada).

Figura 33. Refuerzo para una barrera bidireccional de concreto instalada sobre el terreno. según varias instituciones y elmétodo constructivo (todas las medidas en mm).


75 75~--t .•-..,

IRetuerzo nominal

a. Instalada sobre el terreno, refuerzonominal, 'según la Figura 33 (perfilpropuesto),

Refuerzo nominal

d, Instaladas sobre el terreno; refuer-zo nominal según la Figura 33 (perfilmínimo),


..JI"rras del Iablero

b. t3ciada sobre el tablero de unpuente (perfil propuesto),

Todas_ .....•_- "'2 (1/2")

- "'2 (t/2")Cada 400 mm

Tablero

f

e, Vaciada sobre el tablero de unpuente (perfil mínimo)

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c. Prefabricada, anclada al tablero deun puente (perftl propuesto) (25).

f. Prefabricada, anclada al tablero deun puente (perfil mínimo )(25),

ln;;!i!u!o de Oesarru!io UríJan,o;J-"-Centro de Documentación

eInforme y Diseño de Elementos para Protección de Apoyos de Puentes PeatonalesEtapa de Estudios y DiseñosVersión O- Abril 28 de 2008 pág. 2-13


IiIrIIiI

" ...!~j~liI._1 I I

íI - I nI I

I

125_:_ 125r'T '1

IiII

ea. Prefabricada, instalada sobre el te- b. Prefabricada, instalada sobre una c. Prefabricada, provisional c-olocadarreno O una losa con dovelas y mor- fundaci6n, con dovelas y mortero de sobre cualquier piso o terreno, sin an-tero de nivelaci6n. nivelaci6n. claje.

al

d. Construid.1 en e.l sitio (vaciada o e. Construída en el sitio (vaciada o f. Construida en el sit.io (vaciada oextru(da) sobre el terreno o una losa, extruída) sobre el terreno, empotrada, eXlruida) entre calzadas a desnivel,c-on dovelas. -no requiere dovelas. debe cumplir con el empotramiento

mínimo de 200 mm.


2.8 PLANOS

En el Anexo N° 2 del presente informe se presentan los planos de diseño delos elementos para protección de apoyos de los siguientes puentesProyectos del Grupo G:

• Puente Peatonal de la Avenida Boyacá por Calle 11A (Villa Alsacia) -Código de Obra 320.

• Puente Peatonal de la Avenida Centenario (AC 13) por Avenida CongresoEucarístico (AK 68) - Código de Obra N° 321.

• Puente Peatonal de la Avenida Boyacá por la Avenida de Las AméricasCostado Norte (Calle 7A) - Código de Obra 322.

• Puente Peatonal de la Avenida Boyacá por Avenida de Las Américas,Costado Sur Calle 5A - Código de Obra N° 323.

Informe Final de Diseño de Elementos para Protección de Apoyos Puentes PeatonalesEtapa de Estudios y DiseñosVersión O -Junio 5 de 2008

ANEXO N° 1

FIGURA N° 1.1: LOCALIZACiÓN GENERAL DE LOSPROYECTOS DE VíAS Y PUENTES PEATONALES DEL

GRUPO G

o 300

PUENTES PEATONALES

VIA DIAGONAL 8 SUR

VIA CARRERA 63

CóDIGO DE PROYECTO

FIGURA N· 1.1ESTUDIOS Y DISErílOS IDU GRUPO G

LOCALIZACiÓN DE PROYECTOSDE VIAS Y PUENTES PEATONALES

InstitutoDESARROLLO URBANOAL lA MA OR BOGOTA D.C.

~ RESTREPO y URIBE LTDA.~ INGENIEROS CONSULTORES BOGOTA. COLDWBI4

ABRIL DE 2008

60015898-01

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