diseño de puentes tesis

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  • 5/11/2018 dise o de puentes tesis

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    .,ONIVERSI])AD HE SAN CARLOSDE GUATE i\IA I_ ,.\

    FACtTLTAD DE INGENIERL'\

    DISE.NO DE PUENTES

    TESIS

    PRESENTADA A LA ,JFNTA DIRECTIV'ADE LA FACUl:rAD In: INGENLERL\

    POR

    ERNESTO SALVADon GllZ~-lAN ESCOBAR

    AL CONFERIRSELE EL TITULO DE

    INGENIERO ctvu.

    GliATEMALA AGOSTO Ill': 1997IP f t U P l f D A O O E ! A ! ! m v ~ w ~ : c t 2 Q ; S ~ .I ! C A R L O S U f b U A I T W Il. dP I I ,~ .; (a ,_..: n l r < 1 I

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    HONOHABLE TIHBlTNAL EXAl\IINADOR

    C um plien do co n l os p recep to s q ue estab leceIn ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala,presento a su considerncion cI trabajo de tesis titulado:

    IJISl~NO DE POENTES

    lema que me f ue ra a signa do por In Direccion de la Escuela deIngenieria Civil con fecha julio de 1996

    ERNEs'ro SALVADOR GlJZl\IAN ESCOBAR

    --~. - -. .====4i.

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    UN IVERSIDAD DE SAN CAJ~LOSDE GUATE~lALAACtlLTAD DE INGENIERIA

    l\HK~dBROS DE LA ,JUNTA DIRECTIVA

    DEC1: ' ',;0:VOCAL PRI1\IER():VOCAL SEGUNDO:VOCAL TERCERO:VOCAL CUARTO:VOCAL QUINTO:SECRETARIO:

    lng, Herbert Rene Mirnnda BarriosIng. Miguel Angel Sanchez Guer+aIng, .lack Douglas Ibarra Solorzanolng. .Iuan Adolfo Echeverrta MendezHr. Victor Rafael Lobos AldanaHI'.Wagner Gustavo Lopez CaceresIng. Gilda Marma Castellanos Baiza de lllescas

    TRIBUNAL QUE PR.ACTICO EL EXAJ\tIEN GENERAL PRIVADO

    IJECANO:EXA IVlIN ADOR:EXAM INADOR:EXAl\IINADOR:SECRETARIO:

    ~ - : = = = I '~-~:::.:::;;;I_

    Ing ...Julio Ismael Gonzalez PodszueckIng . Edgar Vinicio Quinone tit" In CruzIng, Elvia Mlriam Ruhallos Samavoa de In Rosa- .Ing, Alfredo Enrique Beber Aceitunolng. Francisco -Javier Gonzalez Lopez

    -_ .....1_--

    ] J m " " " " "J l w . J 1 .

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    Guatemala, 4 de julio de 1997

    I1genieroRicardo A. Ibarra M.Jere del Departamento de Estructurasde Ingenierla CivilFacultad de lngenieriaUSAC.Estimado Ing. Ibarra:Por medic de In presente informo a listed, que he revisado y supervisado cl tmbajo de tesis tituladoDisefio de puentes, elaborado por el estudiante Ernesto Salvador Guzman Escobar.

    Despues de unos meses de trabajo considero que 1a informacion que esta tesis contiene ha sidorevisada 1 0 suficiente para ser presentada a la Escuela como tesis de graduacion.Sin otro particular, me suscribo de usted.

    Atentamente,

    ~ - - - - - - r ; - -

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    UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSDE CUATEMALA

    FACULTAD DE iNGENIERIAEscuelas de Iugcmlerla Civil, InllenlerlaMeclmica Industrfal, Ingenlcrla Qufmlca,lngenierla Mecnnlca EMctrica, Teen;"ay Regiolllll do Post-grado de Ingenleda

    Sanitaria.Cludlld Unlversltaria, :wna 12Guatemala, Centroamerica

    Guatemala~ julio 23 de 1997

    I n ( _ ; 1 f . - ? n ; t t ' 2 1 ~ ( )Jack Douglas IbarrarDirector de Ie EscueJad e Ing~nier12 Civil,Facultad d e I n g e n i e r l a ,U S f\ C.

    Par media de Ie presente informo a ustedr que he revisado e]trabejo de tesis titulado Dise~o de Puentes, elaboyado POy elestudiante universitario Ernesto Salvador Guzmbn Escobar, yaspsorado por el ingeniero F~scolo Liano Quezada.

    II.;~i.pndc'f:?si;,o\bl(;?cido,pr (')f PE.::i. o r1c":ll f . ; . : o ~ ;< J t p . 1 ' " (:tb,,;.. c i'!:on"

    d~terminado que clicha trabajo rumple con 10y que serA de mucha utilidad para estudiantes ydE~ 1,":\ ingenierl,;~. civil, f.~l ~~!J".".r.:r:lt(::< IE! d ..\ !'"~!..\

    E 3 5 . n ot ro p.:tr"tic:uldl'",e ' " ? ~~I)scl':i.ho dr.2 '.I~,;ted,

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    UNIVEllSIDAD DE SAN CAm.OSDE GUATEMALA

    ~ACULTADDE INGENIERIA~scuelas de Ingenlerfn Civil, Ingenlerladecnnlca Industrial, lngenlerla QIIIUllca,'ngenlerla Mecanlca EJectrica, T~cnlcl\ Regional de Post-grade de Ingenleda

    Sanitaria.Cfudad Universitaria, zona 12Guatemala., Centn;)america

    El Director de la Escuela de lngenieria Civil, despuds de conocel dictam!:?n Ing. Foscol0 Liano Quezada y del Jdel Departamento de Estructuras, Ing. Ricardo Augusto Ibarra

    trabajo de tesis del estudiante Ernesto Salvador GuzmEscobar, titulado DISE~O DE PUENTES, da por este medic

    Ing.

    aprobaci6n a diche tesis.

    Guatemala, egosto de 1,997.

    JDIS/bbdeb.

    - - - - "" \

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    UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSDE CUATm,fALA

    FACULTAD DE INGENIERIAE.cuclll' de Ingenlerla Civil, IngenlerlnMecRoicll Industrial, Ingenlerfn Quhnlca,Ingenierin Mec&nlca EMctdca, 'fccnlcny Regional do Post-gradn de lngenierlll

    Sanilari",Ciudad Unlllersitaria, zona 12Guatemala, Centroam6dca

    E1 Facultad de Ingenier:l.a, luego de cono ce r 1aautorizaci6n por parte del Director de la Escuela de IngenieriaCivil, Ing. Jack Douglas Ibarra SoI6rzanb, a1 trabajo de tesisDISERiO DE PUENTES, del est ud iant(-;? Ern(~sto GuzmanEscobar, precede a la autorizaci6n para 18 impresi6n de Is rnisrna

    Ing. Barrios

    II"1PRI MASE:

    Guatemala, a605to de 1,997

    /bbdeb.

    -~---l- : .: . . L I I I Tm J : : : : : ~ . .. .

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    AGRADECIMIENTOS

    A I O S Guia en t n t camino, fucnre de consuclo e inspirncion en cl curso de m i v ida.At Ingeniero Fescolo Llano Quezada per la asesoria brindada en la elaboracion de cstetrabajo de tesis,

    A todos los que de alguna Uotra rnanera hicieron posihle este trabajo de tesis,

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    ACTO QUE DEDICO A:

    xu PATRIA

    l\HS ABUELOS

    M I"S PADR li:SVictor Guzman

    MIS .Il1':HJ\I;\NOSAna EmiliaHugo AntonioI luis RicardoAda EIi1.abdh

    l\lISTIOS

    AI\,1IG08

    La Facultad de Ingenierta y a laUniversidad de San Carlos deGuatemala

    F:.~..- .:.,:

    Tierra llena de futuro y bendiciones

    En especial a mi abuelita Ana por sussabios consejos y gran amor.

    Eternamcnte agradecido pot' su apoyo,gracias madre por tu cjemplo de fc y valor,este l U I inspirado profundarncnte mi vida.

    POT" sus conscjos. mu:..stras de ~11110r y pOI'haber creido en mi, que Dios les bendigosiempre con paz y Ielicidad

    En especial a la Familia Recinos Enriquez

    Con aprecio

    Con gratitud y respeto

    - - -- -::~

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    IND1CE

    Indice de Hguras......................................................................................................... 1 .Glosario , " IIIListado de Simbolos 1\;IN1'R()DlT(-::CI()N 1CAPITULO I1. Definicion y lineamientos Generales 21.1 Definicion 21.2 Funciones de los puentes 31.3 Principio estructural 4 -1.4 Clasificacion de los puentes " , , ,., 5

    CAPITULO 1I2. Puentes de m adera, acero y concreto 102.1 Puentes de madera 102. 2 Puentes de accro 1.;12.3 Puentes de concreto " 1RCAPITIJJ D lJ JJ. l.ocalizacion de un puente 20CAPITULO IV,1 . Bovedas " 224.2 Copantes 254.3 Vadenes ; 25CAPITUI.O V5,,1 Cargas de dis~iio ; 26- 2 C' l' . - , r .. .arga tTIUe1 n ,)5.3 Carga viva 265.4 Carga tie impacto 275.5 FUOt'7"1 longitudinal () de frenado 2~5.6 Fuerzas centrifuges 285.7 Banquetas 2R5.8 Bordillos 2H5.9 Fuerzas de viento ; 285.10 Fuerzas termicas , 295.11 Fuerzas de corriente de agua 295.12 Presion latcrnl de tierra 305.13 Fucrzas de SiS1l10 , ~O5.14 Etapas de carga , 31

    T

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    CAPITULO VI6. Analisi s es tructura l 316.1Ijnea.s de influencia 316.2 Comportamiento estructural 326.3 Miembros a tension 326.4 Miembros a compresion , 336.5 Pandeo elastico 336.6 Pandeo inelastico , 336.7 Miernbros a flexion 336.8 Torsion 34-6.9 Ductilidad en el concreto (vigas-columnas) 34CAPITULOVn7. Ejemplo del disefio de un puente de concreto -'57.1 Disefio de superestructura , 367.2 Diseflo de 1 3 Iosa 377.3 Esquemas 407.4 Carga muerta :, , 427.5 Cargn viva : , .l27.6 Discfio de diafragmn 447.7 Disefio de vigas 4 - 77.8 Estrihos 587.9 Ejemplo de disefto de estribo 647.10 Diseiio de viga de apoyo 69CAPITULO vtn8. Detalles especiales de disefio 7]8.1 Conexiones 738.2 Tipos de conexiones 738 .." Encogimiento 7 .18.4 Fallas : , " 74CAPITULO IX9. Metodos constructivos 769.1 Concreto prccslorzado 769.2 Plancamicnto y decision del puente 779.3 A ltura de I:. cstructura 799.4 Crecicnles , 799.5 Vclocidadcs 7()9.6 Socavaciones RO9.7 Riesgo sismico R OConclusioncs " R2Recomendaciones : 82Bibliografla 84

    _.- - - -~-- - -- - .~----"""

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    INl.)lC[~ J.)~: FIG[ lRASNo. FIGURA

    Planta de un puente - 22 Seccion longitudinal de puente .. 23 Seccion transversal de puente 34 Tipos de puentes 45 Tipos de secciones de puentes............................................. .. 56 Vigas simplemente apoyadas ; 57 Estructura tipo arco 68 Puente colgante 09 Cable estabilizado ; 710 Armadura ; 711 I) - .. , del ni .. uente segun posIcIon c p1S0 : 812 Normal 0 esviajado R13 Claro de puente 914 Tipos de anclaje , 16-1715 Puentes de concreto , , " 1816 Tipos de puentes de concreto , > . > 1()17 136vcd.I. , , 2~] 8 Etapas decarga. , , 311.9 Seccion de puente , 3620 Luz de 1 0 s < 1 ; ,3721 Seccion de losa , , , 3722 Seccion de viga " ,., , , , ]X23 Esquema de puente , "".,., 3924 Esquema de losa entre vigas " .4025 Pasamanos : , ,." , , ,., , 4026 Scccion de 108

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    40 a) Diagrama de carga muerta en viga exterior 53b) Diagrama de carga viva en vu \ga int er io r. . 53

    41 Seccion de viga 5442 Linens de influencia ; 5543 Detalle de armado , , 5644 Anclaje de viga :, , , , 5745 Detalle de juntas , 5746 T s 6 1 1 1 C t r i C O de estribo , , 5847 Tipos de estribos 5948 Estribo de nlarco rigido , 6049 a) Diagrams de carga pOl' sismo (;1

    b) Diagrarna de carga muerta 61c) I )i

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    \ LISTA DE SL\lBOLUGIA

    D = = Carga muertaL - Carga "iva1 = Carga viva de impactoE -- Presion de tierraB _ . FlotacionW -- - Carga de vientoWL -- Carga "iva de vientoLF - -- Fuerzn longitudinal de frenadoCF -- - Fuerza centrifugeF -- Fuerza longitudinal de friccion y corteS _ - EncogimientoT - _ . TemperaturaEQ - SismoSF -. Presion de corriente de aguaR -- AcortamicntoB -Angulo de inclinaciou de de terreneKp - - Coeficieute de empuje pasivoKa - - - Coeficiente de empuje activoH -- AlturaMjnax - - Memento maximo

    IV

    & f : d _ i . -"111 , __ ~ [ [ ~ l - l ' " ' - ' - ' .I 'I :- I, I - " I" , _ ,

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    I I " , , '-

    INT_RODUCCI0NAntiguamente el pun to de cruce minimo en un rio era escogido para la construccion del

    puente. En 1 3 actualidad se sigue el sistema de analizar las condiciones topograficas,hidraulicas y econornicas para escoger e J lugar mas adecuado para construir un puente.Todo el tiempo, esfuerzo y esmero que se dediquen al analisis de las condiciones indicadasseran de gran beneficio. Tecnicamente, conviene que un sitio de cruce tenga un buenalineamiento con el trazo general del camino y que el suelo de cimentacion sea adecuadopara resistir los esfuerzos a que vaya a estar sometido,

    Es necesario tomar en cuenta a la hora de disefiar una estrucrura para puente.reads unade las especificaciones que existen para la construccion de puentes, esto para que nosuccdan fallas en la estructura del mismo, asi como pam que 8U vida util sea optima,

    Esta tesis tiene como objeto presentar una guia practica para el disefio de puentes, asicom o inform acion respecto a 1 0 rclacionado con In construccion de los mismos, para 1 0. .cual se incluyen ejernplos practices del disefio de puentes, especificaciones que debencumplirse, recomendaciones, conclusiones, asi como algunas consideraciones necesariaspara clectuar un disefio adecuado de las estructuras.

    1

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    CAPITULO I1. DEFINICION Y LINEAMIENTOS GENERALES

    1.1 DEFINICION:Puente es una estruetura que permite pasar el lrafieo a traves de eualquier interrupcion

    al trazo de una carretera tat como un rio, nn cafion, un barranco u otra lin ea d e tra fic o, Laestruetura de un puente se puede dividir en dos partes a saber: Superestructura ySnbestructura.

    La subestructura esta compuesta por los elementos que soportan el puente tales comoestribos y p ila s; p or su parte la superestructura esta compuesta por el piso y Ia estructuraque a la vez soporta el piso.

    Estructuralm ente fun cion a de m anera que el piso recibe la carga viva que pasa sobre elpuente y la transmite a las vigas principales que estan apoyadas en los estribos y pilas; estesa so vez reciben la carga muerta por peso propio de los elementos del puente,transmitiendo la carga total a los cimientos, los cuales transmiten finalmente lacarga atsuelo,

    fIg. 1 PLANTA DE UN PUENTESUPERESTRUCTURA

    flg.2 SECCION LONGlTIlDlNAL

    2

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    Las vigas principales estan interconectadas por breizas horizon tales y verticales 0diafragmas segun el caso, siendo la parte de la estructura que absorbe las fuerzas lateralesde viento y sismo.

    CARPETA DERODAOURA

    130VIGA

    ~_5 I 325 I J18195flg.:\ SECCIONTRANSVERSAL

    1.2 FUNCIONES DE LOS PUENTES:Los puentes deben ser construidos para que llenen la s siguientes condiciones:

    1.2.1.- SEGURIDAD:T od o p ue nte debe t ener su fi ci en te resistencia, rigidez, durahilidad y estabilidad, de modoque resista cualquier fuerza que actue sobre ellos durante su vida util,1.2.2.- SERVICIO:

    Los puentes deben funcionar como parte de las carreteras sin afectar el confort de sususuarios.1.2.3.- ECONOMiA:

    Deben ser construidos econ6micamente tomando en cuenta su manlenimicnto despucs( que sean puestos en uso.

    3

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    1.2.4.- APARIENCIA:EI aspecto de los puentes debe conjugar con el medio ambiente que los rodea.1.3 PRINCIPIO ESTRUCTURAL:

    Un puente es una estructura que debe ser disefiada para soportar una carga rnovil quepasa sobre el. La magnitud de la carga dependent del tipo de carretera donde se sinie elpuente, 0 para la funcion que se pretenda con el mismo. Tal e 1 caso que un puente debeser disefiado con vigas, armaduras, areos 0 cables; tratando de encontrar Ja mejor solucionpara cada caso,

    fig. 4 TIPOS DE PUENTES

    a) VIGAS

    b) ARMADURAS

    c) ARCOS

    4

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    1.4 CLASIFICACION DE LOS PUENTES:1.4.1.- SEGUN SU FUNCIONa) CARRE,TERA: Se disefiara para las cargas especificadas por la American AssociationState Highway and Transportation Officials (AASHTO), dependiendo del tipo de carreteradonde se situe, . .b) TREN: Se disefiara para un tren de carga con el peso especificado por cl c6digocorrespondiente,c) PEATONAL: Tomando la carga especiticada para peatones por la AmericanAssociation State Highway and Transportation Officials (AASI ITO). y que funcionaespecificarnente como una pasarela,d) TUBERIAS: En este caso se debora ser rnuy cuidadoso con los fcnomenos hidraulicosde un conductor de agua, como el golpe de ariete.1.4.2.- SEG1_1NLA SI~:C~CIOND[~L PUENTE,I) VICiAS; Simples 0 cajones,

    SIMPLESIfig. 5 (8)

    CAJONES

    fig. 5 (b)1"'.3.- SEGUN LA ES'fRlTCTUHA DEL PlTr~NTF:a) VIG AS: Simplcmente apoyadas.

    1 i ) ; it SIMPLE r a CONTINUAlJ l J JJli i 5 F?g; Y

    rig. 65

    - --------

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    b) ARCOS:

    ARCOS

    flg.1

    c) COLO ANTE S :

    COLGANTES

    fig.8

    I P f t n P l ( O A U ~ t ! A 1 1 ~ l! V f f : ~ :o r : r i f S A N C A R I . O S O f I i U A H M A l A Ir L i I [l I I ,J l c ~;;i < c : e n l r a I6

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    d) CABLE EST ABILIZADO:

    rig. 9

    e) ARMADURA:

    flg.l0

    7

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    1.4.4.- SEGUN LA POSICION DEL PISO DEL PUF:NTE

    PASO SUPERIOR( DECK TRUSS)

    ==#l~~#==f=#:t=~~~ PASO INTERMEDIO(PONY TRUSS)

    fig. 11 (b)

    t!-=~ ~~fig. 11 (c)

    PASO INFER lOR(THROUG'FI TRUSS)

    1.4.5.- SEGUN EL ANGULO ENTRE EL PUENTE Y LOS ESTRIBOS

    : / ) \ I '. . ~

    8

    y- - ----, -~

    NORMALfig. 12 (a)

    ESVIAJADO(SKEW)

    fig. 11 (b)

    , ' 1 1 ' i [ ~ F ' r l 'w L _

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    1.4.6.- SEGUN LA DURACION DEL PUENTEa) PERlvlANENTE: Diseiiado para una vida uti ! de por 1 0 men os 30 atios'b) TEIvlPORAL: Diseftado para dar paso temporalmente mientras se construye unopennanente. El tipo Bailey es el m a s comimmente usado.1.4.7.- SEGUN EL CLARO DEL PUENTE

    E~ CLARO

    fig. 13

    a) cOIi0 (hasta 15 mts.)b) moderado (de 15 a 30 mts.)c) 1argo ( de 30 a 300 mts.)d) muy largo ( de 300 mts. en adelanto)

    Esto definira el tipo de puente a emplear.1.4.8.- SEGUN EL MATERIALa) maderab) concretoc } a ce rod) hibrido

    9

    1 " 1 .' . . . . uI I ~ '-.~ ..~

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    1 "

    CAPITULO . I I2. PUENTES DE MADERA, ACERO Y CONCRETO2.1 PUENTES DE 1\IAlJERA

    Historicamente los puentes de madera fueron los primeros utilizados por la hutnanidad,El t1110mas simple de puentes de madera consiste en e leme nto s s im p leme nte soportados,sohre los cuales se colocan piezas de madera una junto a otra Iormando el tablero,Nonnalmente una superficie de proteccion so coloca sobre el piso de madera paraprotegerlo de la abrasion producida por las ruedas de los vehiculos, Esta capa protectoragenerlam cnte es de asfalto 0 de concreto . .2.1.1.- SUPEHESTRUCTURAS

    Las supcresrructuras de madera sc pueden clasificar en cuatro tipos: cahnlletcs, v igas,armaduras y arcos,

    Para cl disefio de puentes de madera para carretcras generalmcnte se utilizan lasrecomendaciones de la American Association State Highway and 'I'ransportatios Officials(AASHI'O), en su capitulo 13.2.1.2.- PUENTES SOBRE CABALLETES

    E ste ef::p ro bab lem ente el tipo mas simple de puente de madera y co ns iste en larg uero sapoyados sobre pilotes, que a la vez sirven de cimiento y columna. Los largueros sondisefiados como vigas simplemente apoyadas bajo las cargas recomendadas por laAmerican Association State Highway and Transportation Officials (AASHTO). y elespaciarniento es determ inado por In luz y las condiciones de carga. A I final de loslargueros se colocan diafragmas, 1 0 mismo que en el punto medic de la luz y si es el casuen los puntos tercios. Un caso particular de este tipo de puentes cs cuando los largneros se~\cn uno al Indo de otro, encolados y clavados, Iormando un piso laminado, sobre el cualse coloca ln superficie de desgaste 0 incluso se puedc colocar una losa de concreto ~'aprovechar cI tuncionamiento en accion eompucsla.En cste ultimo caso cl tablero delpuente esta constiruido por los propios largueros, de no SCI' asi, eI tablero generalmentc estacompuesto pOI' piezas de mndcrn colocadas una junto a la otra, ubicada en direccionperpendicular HI trafico Y sobre elias la capa protect ora de asfalto 0 concreto. J .os puenlesde caballetcs son economicos en luccs de .~ a 8.5 nus.2.1.3.- Pt1Ii:NTES DI VIGAS

    Los pucntes de vigas consisten en vigas laminadas y en c oladas o vigas de m adera solidasobrc las cuales se coloca e 1 ta hle ro d el puente, puediendose usar este tipo de pucntes enaquellos caSDS donde no es practice el uso de caballetes 0 donde no es deseable el usn dea rmadura s, L as v ig as son una solucion u sa da en c la ro s de 7 .5 a 22.5 m ls.

    t o___ ,......-....Jiii U J[ J I !! I ]: ,] . L' !H ~ ~ ] . . ..

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    2.1.4. PU(~NTKS OJ!:ARl\fADURASLos puentes de madera a base de armadur ..s puenden ser de dos tipos: puentes de

    armadura de paso superior; en que las armaduras estan bajo el tablero del puente, ypuentes de annadura de paso inferior, en que e1 tablero del puente se apoya sabre dosarmaduras laterales para leIas. El uso de armaduras de paso interior pucde estar limitadapar la necesidad de espacio bajo el puente. En ambos casos las armaduras pueden ser deforma con stante con las cuerdas paralelas 0 con peralte variable, siendo esta ultima lasolucion maseconomica usualmente. La subestructura de los puentes de armadura sonsimilares a las descritas para otros puentes, sin embargo, dado que las cargas son mayoresy estan ubicadas en los extremos de la anna dura. debera proporcionarse un mejor sistemade ariostrarniento a las pilas y bastiones. Pam clams grandes podran usarse subestructuraade madera, piedra 0 concreto reforzado,

    EI diseilo de la cercba esta dcterminado par el espaciarniento economico de las vigas depiso, cI minimo numero de juntas y las longitudes comerciales de la madera. EJ disefio delas untones de las cerchas es sumamente importantc debiendose discfiar para eliminar 0minimizar la posibilidad de acumulacion de humedad. En la practice se han construidoarmaduras de hasra 35 mts de longitud,2.1.5 PI )ENT~;S 1 ) 1 ( ; AH.CO

    Cuando las condiciones del sitio son tales que sc requicre una altura considerable desdela fundacion hasta 1

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    longitudinalcs con clavos grandcs clavados en los tablones mas alios, de cada ()Oa 120 ema tin de cvitar Ievantarnientos del concreto. Los tableros de losa gcneralmcntc se usan enpuentes con dams continuos y en puentes de caballetes. La losa de concreto debe tcnerrcfuerzo pOl' temperatura y en tramos continuos cl acorn suficicnte para tomar losmementos negatives sobre las pilas,

    2.1. 7 SLTBESTRVCTlJRASEl tipo de subestructura a utilizer en un puente de madera dependera fundamcntalmente

    de dos facto res: v ida utit y lo ng itu d d el c la ro .Los estribos y pilas para este tipo de pucntes podran ser de piedra, concreto masivo,

    concreto armado y tambien de madera. La decision de utilizer una suhestructura demadera para puentes de este mismo material estara determinada inicialmcnte 1'01' lalongitud de los tramos de1 puente. ya que no se recomienda e 1 uso de subestrucruras demadera para luces mayores a 10 mts; debido

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    y la segunda depende del peso propio que es relativamente bajo 10 mismo que cl areahorizontal.

    El empuje de tierra se aplicara en el disefio de los estribos cuando estos actuen comomuro de retenei6n. El impaeto que representa un porcentaje de la earga viva se aplicaiinicamente a los tableros de accion compuesta, no considerando este efecto en laestructura de madera. En resumen se tiene que las cargas que basicamente determinan eldisefio de un puente de m adera son las debidas a peso propio y a l tra fic o d e v eh ic ulo s, estono significa que se deban obviar las demas,

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    13

    1l]lffiIlJ ..

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    2.2 PUENTES DE ACEROEI acero se usa en I I I construccion de puentes, especialmente en armaduras de acero,

    como vigas de apoyo en superestructuras con losa de concreto y en pilotes, empleandosediferentes tipos de piezas tales como: vigas, contravieutos, diafragmas, planchas de apoyo 0empalme, pemos, remaches, etc.

    EJ acero es un material con bastante ventajas para es disefio y construccion de unpuente, ya quetiene una alta resistencia a 13 tension ya l a c ompre si on r el at ivament e. Secomporta como un material elastico, casi perfecto dentro de los limites normales de trabajo;sus reservas de resistencia van mas alla del limite de tluencia, ademas que el control decalidad en su elaboraci6n garantiza uniformidad en sus propiedades.2.2.1 SUPERESTRUCTURAS DE ACERO

    La superestructura de acero esta constituida por vigas, armaduras 0 arcos,

    2.2.2 PUENTES DE VIGASLos puentes de acero m a s simples consisten en vigas Lroladas 0vigas de patin ancho,

    que soportan el trafico que se mueve sobre la cubierta de rodamiento () estan totalmenteintegrados a ella. Las vigas roladas tambien sirven como piezas de puentes y largueros paracubiertas de trabes armadas y puentes de annadura.

    Pueden obtenerse reduccionesen el peso del acero, pero con mayores costos porconcepto de trabaio, afiadiendo cubreplacas en el M ea de mementos maximos, para darcontinuidad sobre algunos claros, utilizando la cubierta para una accion combinada de lasmedidas anteriores.2.2.3 PUENTES DE TRABES ARMADAS

    EI term ino trabe se aplica a elem entos estructurales con seccion transversal en form a T,remachados 0 soldados a partir de placas y angulos 0 de placas unicamente. Las trabesarmadas se usan como elementos primaries de soporte en muchos sistemas estructurales:como vigas simples en los estribos 0, con extremos en voladizo sobre pilares, vigascontinues 0 articuladas para claros multiples; trabes rigidizantes en puentes de areo ypuentes colgantes yen puentes del tipo de marco rigido. Tambien sirven como piezas depuente y largueros en esos y en otros sistemas de puentes.' En el disefio soldado, lasvariaciones de la resistencia al momento se obtienen con placas de patin de diferentese spesor es , ancho s 0 g rad es de acero , soldados a to pe s u na s con otras en suces ion,

    En el disefio rernachado 0atornillado, los atiesadores transversales intennedios puedenacodarse en el 5ngulo del patin, pero los atiesadores de apoyo deben ser rectos. Losremaches 0 soldaduras que unen atiesadores de apoyo con el alma deben disefiarse para lareaccion total del apoyo,

    14

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    2.2.4 PUE:NTJDS DI!:TRAln: COl\lPlJI!:STALa instalacion de conectores al corte disefiados en forma apropiada, entre cl patin

    superior de las vigas 0 trabes y la cubierta de concreto. permite utilizer esta como parte delpatin superior (cubreplaca equivalente). El aumento que se produce en el peralte cfectivode la seccion total y las posibles reduccionesen el acero del patin superior, en general,perm iten algunos ahorros en ace ro comparado s con 1< 1eccion de acero compuesta,2.2.5 PUENTES DE AU.l\:IADlII{j\

    Las armaduras estan formadas por elementos rectos en arreglos triangulares. Aimcuando la construccion de tipo armadura se aplica a casi todos los sistemas est aticos. eltermino se restringe en este articulo a las cstructuras de tipo de vigas: claros simples yestructurales continuas y articuladas (en voladizo),

    Los puentes de armaduras requieren mas trabajo de campo que los de trabes armadasscmcjantes: Adcmas el mantcnimicnto de las armaduras es mas cosloso. dcbido a J ( 1hechura mas complicada de los micmbros y cl dilicil acccso a las superficies de 'I(';C1"Ocxpucstas, POI' cstas razoncs, y como producto de las cambiantes prclcrcncias cstcticas, clusn de armaduras esta cada vel mas rcstringido a puentes (it: clare largo, donde el peso esrelativamente alta y c 1 consecucnte lacil manejo de los micmbros individualcs scanvcntajas decisivas.

    Las cubiertas de los puentes carreteros de armadura, en general, son losas de concretosobre estructuras de acero.

    En el disefio de pernos, los elementos estau Iormados por canales 0 por angulos yplacas que se combinan en secciones abiertas 0 serniabiertas. Los lados abiertos searriostran con barras de enlace, placas de sujecion o cubreplacas perloradas. Lose lem en to s so klad os d e la arm adura se hacen de placas,

    En In mayoria de las armaduras, los miembros se unen con pernos 0 soldadura co nplacas de junta. Como rregla, los ejes 0 las linens de centros de gravedad de todos loselementos que convergen en una junta, se intcrsectan en un solo punto.2.2.6 PlIENTES COLGANTES

    l Iasta ahora cs cI unico lipo de puente que puede set' utilizado por claros mayores deJ ROOpies y compile con otros sistemas en claw s mas cortos, E l sistem a estru ctural b asicoconsiste de cables principales flexibles (3 VCCCS cadenas de argollas) v. suspendido de enos,trabcs () armnduras rigidizantes (dcnominados en general "vigas de rigidizacion"), quesoportan la estructura de la cubierta. Los carriles de transite vehicular se acomodan. por 1ogeneral, entre los sistemas principales de soportc, Las banquetas, entre los sistemasprincipales 0en voladizo a ambos lados.

    1 5

    -- -----;;t

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    2.2.7 VlG.AS DJ(Rl(;IDIZACI0NEf proposito de las vigas de rigidizacion es diatribuir his cargas concentradas, reducir las

    llcxioncs locales, actuar como cordones del sistema lateral, y ascgurar Itt cstabilidadaerodinamica de la cstructura. El espaciamiento de 1M ; vigas de rigidizacion csta rcgido pOl'cl ancho de la calzada, pew rara vez es menor que 1/S0 del claro.

    Las vigas de rigidizacion pucden ser de trabes armadas, trabes de cajas, 0 armaduras:estas uhimas se prefiere par su menor resistencia al viento. En puentes mayores, su peraltees por 1 0 menos de 11180 del clare principal. Las armaduras de rigidizacion se hanconstruido con diferentes peraltes, Parte del cordon superior puede estar formado por elsoporte principal de la cadena de argollas, y las longitudes de tablero deben ser iguales a tdoble 0 fa mitad del espaciamiento de las piezas de puente, de mancra que las diagonalesde las armaduras estan aproximadamente a 45 grades.2.2.8 ANCLA.n:S

    Los cables principales se anclan en bloques masivos de concreto 0, cuando la rocasubrasante es capaz de resistir la tension del cable, en tuneles rellcnos de concreto. nseconectan los cables principales , I los extremes de las trabas rigidizadoras, que estaranentonces sujetas a compresion longitudinal, igual a componente horizontal de la tensiondel cable.

    PUENTE DE LOSAfig. 14(a}

    PUENTE DE ARCOfig. 14(b)

    iP B O ' l f n A n r [ I-;>:!''':-~~~':!:i;;~-;~SU[U A T f J W A II .. b to i I ., [t.6.:_~'.~:_;1 l r a I----

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    /\]\/\/\l-~~rPUENTES DE AJU"IADURAfig. l4(c)

    PUENTE DE CABLESfig. 1 .4 (d)

    PUENTE (X)LGANTEfig. 14(c)

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    : : : : : : : : : : : : : : ! lIi[rnrL.L __..

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    2.3 PUENTESDE CONCRETOJAtS caracteristicas principales de estos puentes son: durabilidad, minimo

    mantenimiento y aspecto, E J puente de concreto reforzado se cmplea para lucesrelativamente cortas y de preesforzado para luces mayores, compitiendo con el acero.En cl caso del concreto reforz..ado las vigas se analiza como tradicionalmente Be haec 0

    sea, chequeando 8 1 tuncionan como T. En eI caso del concreto preesforzado se aplican losconceptos fundamentales del caso.

    EI concreto es un material estructural que se obtiene por medio de la mczclaproporcionada de cemento, agregados minerales de diversos tamafios y agua, Entonces,concreto reforzado es aquel concreto que contiene varillas de acero 0 algunotro tipo derefuerzo, de forma tal que concreto y refuerzo trabajan juntos para resistir las fuerzas a lasque son sometidos.' .

    La razon de usar el concreto reforzado es la siguiente: el concreto cs un material queresiste esfuerzos de compresion alios. pero los esfuerzos de traccion que puede resistir sonrclativamente pequefios (esfuerzos de comprcsion son f\ICI7.'IS intern as que tratan decomprimir el material cuando es sometido a una carga), al igual en cI caso de tension Yesfuerzos de traccion, de manera que comhinando los dos rnateriales en forma adecuada,so obticne el concreto reforzado, el cual resiste muy bien los dos tipos de csfuerzos.

    EI tipo de carga que se presenta en este tipo de puentes son: de corte, memento 0 axial.En el ejemplo sedan. un mejor enfoque de este tema.

    ~~-::;=:;::=:::;=;===;:U:;:::::;~ CONCR ETO .REFORZAOOD 0 fig. 15 (8)~c;;;;;::====::;;;~pQ Q ~ CONCRETO PREESFORZAOOC : J C J 0 VlGA ;[ fig.1!! (b)

    CONCRETO PREESFORZAOOTIPO CAJON

    fig. 15 (C)

    18

    '72

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    ~~.~~==~~==~~~U U ' L : J CONCRETO REFO RZADOfig. 16 (9)

    ' \ \ ! I .

    CONCRETO PREESFORZADOVIGA 1. flg.16 (b)

    CONCRETO PREESFORZADOTIPO CAJONfig. 16 (e)

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    CAPITULO .H I3. LOCALIZACI0N DE UN PUENTE

    La localizacion del puente sc determine en base a la topografia del .lugar, encombinacion con e1 alineamiento del camino U otras estructuras del mismo. De modo quees conveniente efectuar las siguientes investigaciones:1..- Topogralica, geologica y rnetcreologica.2.- Estructuras existentes alrededor, asi como drenajes U otras estrucluras suhterraneas.3.- Rios, canales, corrientes, caminos 0vias ferrcas que seran salvadas por cl puente.4.- Accesibilidad al sitio y disponibilidad de Iacilidadesde consuuccion.

    Para las s.1Jt)c_sll_u~tll!,as deben tomarsc en cuenta los siguientes elementos:1.- Tipo v magnitud de cargas.2.- Carncteristicas topograticas y geologicas delsitio, asi como posible consolidacion,3.~ Infracstructura adyacente 0 subterninea.4.- Esp;ll.~iodisponible.5.- Accesihilidad al sitio.6.- Obras de proteccion,

    Para 1111-i.lm_\::g:~~m~t.~Ii:!deben tomarse en cuenta los siguientes elementos:1.- Longitud total y alineamiento del puente.2.- Planta, elevacion y.anchura.3.- Condiciones del claro a salvar,4.- Accesibilidad al sitio.

    Es import ante ademas haccr una inspe~jQn.Q~~ut(lr del Jugal' donde se piensa ubicar elpuente con c J objeto de localizarlo de la mejor manera posible, En cl sitio escogido deborainvestigarse 1 0 siguiente.1.- Buscar cI lugar monos socavahle.2.- Elegit c 1 Jugal' mas cstrccho del rio.3.- Oblencr informacion con losvccinos rcspecto a la profundidad del nivcl Ireatico.,t.- Evaluar obras simjlares en los alredcdores.5.- ))clcnninar 1 : 1 necesidad de ohms de proteccion.6.- Determiner cl comportamiento de los apovos.

    Algunos otros elementos fundarnentales acerca de fa decision en la Iocalizacion de unpuente 1 0 constituyen:(1) Topografla: ~Debe abarcar aproximadarnente to o mts. aguas abajo ~. arriba de laestructura, Ademas se deben determiner los niveles de creciente maxima y todos losdetalles posibles del Ingar tales como carreteras. cercos, caminos, casas. etc.

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    ...(

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    b) Cota c J ( > clmontacion: La cota de cimentacion se obtiene despues de efectuar unanalisis del subsuelo, mediante pcrforaciones en el Jugar donde sc pretcnde Iocalizar Iasubestruct ura,c) Valor soporte del suclo: El valor soporte del suelo es de mucha importancia, pues esel valor de presion maxima que se debe alcanzar cuando se disetia el cimiento.

    Para ubicar In estructura se ternan en cuenta ciertos criterios tales que:a) Los taludes del terraplen no caigan dentro de la crecienre, evitnndo (lsi posiblessocavaciones.h ) E l estribo debe prolongarse por m edic de gnviones 0muros que cx tiendan In longitud delas alas y eviten el socavamiento.

    Esto so puede determiner ubicando cl pie de talud en 01plano topografico, que consistcen un proccdimicnto muy sencillo.J.- Detcrminar por mcdio de (as curvas de nivel si es corte 0 rclleno el tipo de rnovimicntode tierras.2.- Dctcrminar la pcndienre tiel tcrraplcn, dcpendicndo del 11POde cnrrctera que exist a 0sevaya a disefiar.3.- Calcular la distancia horizontal del hombre al pie del talud y plotearlo en Ia planta.

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    CAPITU.LO IV4. BOVEDASUna boveda es una estructura de drenaje utilizada para salvar una corriente que tenga

    un area de descarga no muy grande. Area de descarga es eI tamafio del conducto necesariopara desaguar el volumen de agua que Uega allugar donde se ha de instalar la estructura,Una b6veda se compone de un arco de concreto reforzado, el cual se apoya sobre murosde concreto ciclopeo, Con el fin de detener el talud en la entrada de Ia boveda se colocaun muro cabezal de concreto ciclopeo, mientras que a la salida corrientemente se bisela elextrema del areo, siguiendo a la misma relacion que el talud. Cuando es necesario, en laentrada de la boveda se colocan las alas (muros de concreto ciclopeo), con el fin deencauzar la corriente de agua y proteger el talud,

    ~BRA$AN1

    fig. 17 (11)

    --------+-------~~---4----~r_----_;---------~ CARRETERA

    ng . 1'1(b)

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    4.1.1 LOCA.L1ZACION:Para lograr una buena localizacion de una boveda, el ingeniero debe situarla de tal

    manera que siga el curso de la corricnte hasta donde sea posihle, procurando esencialmcntcque In entrada del agua en la boveda sea 1 0 mas natural que ae pueda. En c J campo, unaboveda se localize por medic del estacionamiento corrcspondicnte " la Hnea central de Iaboveda y por el angulo de enviaje de la misma, medido a partir de la normal(perpendicular) en la estacion. cuando la carretera esta en tangente (en recta) y a partir de1

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    4.1.4 PROCRSO ()I~CONSTRlJCCION'l'omando en cuenla que no debe iniciarse ningun trabaio sin antes haber efectuado el

    curado del concreto fundido anteriormente (el tiempo minimo de curado es de 7

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    4.2 COP ANTISConsiste en un tipo de estructura formal, consistente en muros de concreto ciclopeo que

    sosticncn una losa de concreto reforzado, agujcreada para que no flole en caso que lacorriente sobrepase su nivel superior. Estas se recomiendan hasta para 5 ruts de luz ydeben ser disefiadas can todas las recomendaciones de 13 American Association StateHighway and Transportation Officials (AASBTO).

    4.3 VAJ.)ENESConsiste en una losa sobrepuesta sabre cl 1echo del rio, U otto tipo de 80POrtO como

    cicrta clase de gaviones, Podra circularse sobre 61sin problema aim cuando cste cubiertopor la corriente, como sera S11 situacion normal ya que no debe intcrrumpir el paso del rio.

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    CAPITlJLO V5. CARGAS DE DI.SENO

    5.1 CARGAS hE J)ISENOL as cargas de disefio que intervienen son:

    a) Carga muertab) Carga "ivac) Carga dinamica 0impactod) Cargas de vientoe) C argas de sism o

    Y otras como: lo ng itu din ale s, c en trifu ga s, te rm ic as , presion d e tie rra, flo tac io n,acortamiento, esfuerzos de ereccion, hielo, presion de corriente, etc.

    5.2 CARGA l\lUERTADebe incluirse todo cl peso de Ia estructura como:

    1.- Los elementos estructuralcs2.- EI pavimeuto 0carpeta de rodadura3.- Las aceras4.- Los topes5.- Tuberias y conductos6.~Cables y utilidades de servicio publicoCargas unitarias:

    AceroMaderaConcreto

    - 490 # I p ie ' - -- -- -- -- - 7850 kg i m-- 50 it j pie' -- ..------- 800 kg !nl- 150 # I pie' ---------- 2400 kg.' m'

    5.3 CARGA VIVADebe incluirse: carga en movimiento de carros, camiones y peat ones

    a) CAR(j,~\ DE PISTA: Se asum irn que ocupa un ancho de 10 ' y va colocada dcntro delos 12' que cs cl ancho standard de disefio para una viti de puente.h) CAJ{O!\ DE CAMION: Cargas concentradas. originadas por los camioncscstandarizados y que deben ana li za rs e ta rnbien buscando el caso critico,

    Ui

    .::::s: .~

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    5.3.1 APLICACION DE CARGA VIVAa) D ebe tom arse carga com pleta y a sea de pista 0c am ion, no f ra cc ione s.b) E I num ero de posiciones sera el que produzca m ay or esfuerzo.c) Para vigas continuas deben agregarse otras cargas eoncentradas en la carga de pista, amodo de generar momenta negative maximo, no asi en el positive que se pondra solo unaconcentrada y la s d emas tantas distr ibuidas como se pueda.d)La carga viva, debe reducirse dependiendo deJ numero de carriles que se tenga1 a 2 pistas ---.~. 100% carga

    3 pistas ---.-- 90'?'b carga4 0mas pistas ------ 75% carga5.3.2 RESUMEN1.- Las cargas longimdinales se trabajan con linens de influencia, tratando de encontrar 1 3en vo lv en te p ara el momenta Ycorte maximo.2. Las cargas tran sv ersales se co lo can d e m an era q ue Be o bten ga el maximo esfuerzo y la smaximas reacciones que corresponden,5.4 CARGA DE IlVIPACTO

    Estas cargas se aplican dependiendo del grupo donde se clasifica el elemento delpuente; si se aptica al grupo A :

    Superestructuras, Incluyendo 1 0 8 a , vigas,columnas , ma rcos~ E lem entos de concreto 0 acero r ig idamenteco nectad os a la su perestructu ra com o m arcorlgido

    No se aplica al grupo B :- Eslribos, muros de retencion, pilotes, pilas- C im ien to s- Estructuras de madera- Aceras

    Sc calcula como una fracci6 n d e la carga v iv a qu e la increm en ta:

    .~l.S O f G U A f f M A lA II'~ d J il I ~ \L~ n t r a J~ - - - - - - - - . - - - - - - ~ ~ ~ - - -27

    ~

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    I.= 50 1 ( L + 125)dedonde:

    1 = tracclon de lmpacto (mellor que 300A~)I, = largo del mlembro en ples

    5.5 FIJERZA LONGITUDINAL 0 DE FRENADOSe estima como un 50.0de la carga viva en todos los carriles que llevan trafico en la

    misma dircccion. La carga viva cquivale a la carga de trafico mas la concentrada paraflex ion. Su centro de gravedad se situa a 6 pies arriba del piso de .la superestructura.5.6 FlJERZAS CENTRIFUGAS

    Se aplican a las estructuras en curva y se calcula en Iuncion de la carga v iv a, 3 s1:(C =: 6.68S21 R =0.0(117582) t

    tic donde:C = Iuerza ceutrltuza (0/0 de CV. sin impacto)S = velocldad de diseno ( mlllas/hora)D = gradu de curvaturnJ{ = radio de la curva (pies)

    5.7 BANQUETASSe disefian para UM carga de 85 ff/pic2; esto es aplicable tambien a pucntes debicicletas 0peatones.

    5.8 BORDILLOSSe disefian para una carga lateral de 500 it!pie-, aplicado en la parte superior del

    mismo 0 a 2S.4.crn del suelo cuando es mas alto q ue este,5.9 FlfERZAS DEVIENTO

    Se aplican com o una carga distribuida en todas las M ens expucstas de la estructura. S

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    (Ill Y V I)Cargas reducidas un 70< ! '&y una cargade 100 #!ie- sobre los elementoslongitudinales asi como 6 pies sobre el pisodel puente como carga viva.

    b) Subestructuras:Basadas en el angulo de la direcciond el v icn to su frien do lo s lin eam ien os d elas tablas P/25 AASHTO

    Pan! puentes hasta 40 mts de vigas 811 usan las siguientes cal-gas:a) W carga en la cstructura

    Transversal :: 50 If !ie!Longitudinal ..~ 12 II ./ pic-

    h) WI, carga en carga vivaTransversal :.C 100 #!ic.!

    . Longitudinal= 40 # / pie-5.10 .FtJERZA.sTI~Rl\nCAS

    Deben calcularse para cambi os de temperatura que originan esfuerzos y movimientoen la s c str uc tu ra s:

    a) Metal icasclima moderado 2tP ~ S()Ob) Concretoaumento 1 5 ' " 'dism inucion - 22

    5.11 FtTERZASDEconRIENTE DE i\GUA( P" KV2 ) t de dondc:

    P presion en ilipic1V' vclncidad agua en pies i scgh. :.'constanle dependicnte de fa forma de la pita:

    J 1/8 cuadrado1'1 angular :: .~302 /} c ir cu la r

    t Segli.n especiflcuciones 1.2. tide ;-\ASHTO

    2 9

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    5.12 PRESION LATERAL HE TJEllRASe calculan utilizando las formulas de Rankine para que no sea menor que un

    equivalente liquido de 30 I f !ie'. Una sobrecarga equivalente a 2 pies de tierra sobre elnivel del puente, se incluira en el calculo cuando asi Be requiem. Deben disefiarse ohras dedrcnaje siempre,5.13 FUERZAS DE SISl\.fO. .

    (EQ = CF\V) F = factor de marco (1.0 para pilas 0 columnas simples)

    (0.8 para marcos continuos) .W :.::.:eso muerto de estructuraC ::0 coeficiente de respucsta

    C=ARS/ZA ""maximas nceleraciones csperadas (mapa de riesgo sismico)S :...amplificacion del sueloZ ~'"reduccion por ductilidadR~ '" ra dio d e c urv atu re. El valor de C puede conocerse por medio de ins gralicas AASflTO 3.21, conociendo:

    T c-.: p erio do d e Ia e stru ctu raT o" 0 .3 2 Wlpde dondc:h .'"profundidad de lecho rocosoA -r-: aceleracion maxima esperadaW ,~;peso de es truc tu raP : . C Iucrz...1a ra c au sa r d cfle x io n uuitaria

    } ~ ;e ?- fl1 lc sp cc ific ac io nc s 1 .2 _~O d e AASHTO

    30

    .-~

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    5.14 ETAPAS DE CARGA

    ETAPAS DE CARGA

    PP vlgo+ p reesfuerzo

    gPP : ; g a T pree~fUerZO+ losa+diafragmaPP VigOT preesfuerzotloso+ diofrogma....bonqueta ...asfolto t post e+ barandol1- cv + impactoSecciO'n de viga simple----t C D y SecciO'n de vigQ compuesto )

    fI~. 18

    31

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    CAPITULO VI6. ANALlSJS ESTRUCTURAL

    L

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    6. t.3 LINli:AS DI~ INFLUENCIA POR CPER})OLnlRI(, constituye cl analisisbasico y consiste en considerar el equilibrio de los C\wq)()S librcs sobre los cualcs la cargaunitnria sc csla aplicando en dilercntes pun los. Es usual dclinirla en Iuncion de lasdilerentes x.

    6.2 C01\U'ORTAl\UENTO ESTRUCTURALDcpendiendo del tipo de carga que actue sobre los micmbros, cspccialmente en accro,

    se pueden clasificar comb:1.- Miemhros a tension (uniones)2 . - M iemb ro s a compre sio n (co lumn as).~.- Miembros a flexion (vigas)4.- Combinados (vigas-columnas)6.3 l\lIE1\IBROS A TENSION

    Un elemcuto a tension se considera con una seccion transversal unilormc, en cl cual c 1esfuerzo no debe exceder de O.6Fy en el area total 0 O.5Fu en 0 1 area efectiva net a paraesfucrzos de trabajo.6.4 ;VIIEIVIHROSA COivlPRESION

    Cuando un Iuerza compresiva aetna axialmente sobrc un clemente so crea un campocomprcsivo uniforme en toda su seccion transversal.6.S PANDEO ELASTICO

    El pandeo elastico se considera wando se tiene una columna axialmente cargada Yelastica, material homogeneo y seccion constante.6.6 J>ANDEO lNIUJASTICO

    Muy poem; columnas son tan esbeltas que puedan situarse dentro dd fango elastico, pore so p ued c c on sid cra rsc (~ Ie sfu erz o critico e n Iu nc io n d e la cs he ltc z.6.7 ~I1Ei\fnROS A FLEXION

    hi casu tipico de una viga que se caracteriza por estill" expucsta a cargas que actunnpcrpendicutarmente a su cje principal Y SlI seccion transversal cs pcquefin comparada co nsu lo ng itu d ..

    JJ

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    Las vigas pucden actuar por Sf mismas o cn combinacion con la 101'.01. situacion quemejora su modulo de seccion y su capacidad de momento, de modo que pucdcnclasificarse como:

    a) seccion simpleb) seccion compuesta

    6.8 TORSIONLa torsion es un fenemeno provocado por la aplicacion de un memento torsional

    cxterno o como un efecto .secundario por la inestabilidad de un elcmento que csfa cargadouxialmcnte 0 CSt.1 en f lex ion.6,9 DtJCTILIDAD EN EL CONCRETO (VIGAS-(~OI.lil\lNAS)

    Matcmaticantcntc 1;1 ductilidad succde cuando:

    Los Iactores que afectan la ductilidad de un clemente son:l.~ Canlidad de area de acero, la ductilidad aumenta asi como el area de acero disminuye.2.- Porcenraje de rcfuerzo a compresion, ta ductilidad aumenta asi como aumenta el aceroa compresion,

    3.- Resistencia del concreto; un concreto de mayor resistencia es mucho mas ductil.4.- Resistcncia del acero: mayor resistencia del acero disminuye la ductilidad,5.- Seccion del elemento; mayores secciones incrementan la ductilidad,

    34

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    49/98

    CAPITULO VII7. EJEMPLO DEL DIS~NO DE UN

    PUENTE DE CONCRETOSe deben tomar en cuenta a lguno s c rit er io s antes de desarrollar un disefio de puente, los

    cuales se definen a continua cion.1.- Recubrimientos: AASHTO 8.22. Medido del rostro de la barra a la superficie delconcreto: 8 ems para cimientos y muros, 5 ems para losas arriba y 2.5 ems abajo, 5 emspara columnas y vigas.2.- Longitud de desarrollo: AASHTO 8.24.1.2. Se proporcionara a todas las barras lalongitud necesaria a partir del punto donde se requieren por disefio, siendo, siendo esta himayor de la profundidad efectiva del elemento, 15 diametros de la barra 0 la lU7J20.3.- Traslapes: AASHTO 8.25. DGC 509.080. Se calculan en base (J Ja longitud dedesarrollo establecida en cada caso. Sc recomienda el usn de uniones mecanicas para lasbarras No 11. de tal modo que desarrollen un 125'0 del Fv nominal dela harm, siguiendola especificacion AASHTO 8.33.2, evitando Iocalizarlas en los puntas donde se produccnesfuerzos de tension criricos y nunca en una misma linea, dcheran colocarsc alternos a cada60 ems.4.- Gauchos: AASHTO 8.2.1.2,2. Los dobleces deberan SCI' hechos en frio y unequivalente a 6 diametros en su lado libre cuando se trata de 1ROgrades. 0 12 diametroswando se trata de 90 grados.~.- Sedebcn segnir las normas establecidas para manojos de barras rcspccto a su cantidad.longitud de desarrollo y recubrimientos, siguiendo los lineamientos del articulo 8.21.5 deAASHTO.Para la ~lm~J~~t.JlJ~f!1r(J.f:i:e debe tomar en cuenta:1.- La accra y el barandal so deben construir posteriormentc a que las vigas se hayandcfl ec ta do li br emente .2.- Se debe colocar una capa de 5 ems, de cspesor de asfalto pnra protegcr la superficie delconcreto y elim in ar irreg ularid ad cs en la superficie d el m ism o.j, Todos los elementos de acero estructural del puente deheran cuhrirse con dos capas depintura anticorrosiva de difcrcnte color, ex ceptuando los PC11l0S que deberan dejarsccorrcctamente engrasados.4.- Cualquicr soldadura que se ejecute debcra SCI' confonne las normas establecidas en clmanual de I n American W elding S ociety y siguiendo el detalle de los planes.

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    Para la S!Jl?~'itm9JIJ_r~ se debe tomar en cuenta 10 siguiente:1.- Los estribos debenser disefiados para la capacidad soporte establecida en el estudio desuelos y a la profundidad definida por el Ingeniero de suclos para Gada caso,2.- Debera evitarse la exploracion de los hancos de mateliales circundantes a las riberas delrio para evitar posibles socavaciones en el futuro.3.- No se debe permitir la dcstruccion de los bancos de materialcs. de mancrn que lasexcavaciones sean del tamafio estrictamente necesario para acomodar los estribos.4.- Debera proporcionarse adecuado drenaje a los estribos para evitar presiones nocivas ala es truc tura ,7.1 DISENO DE SlH)~:t{I~STRUCT{JRA:

    7-'tr----

    63

    I 1~6 ~ 56

    H VIGA

    18

    h-' 32~1-----+r 50 275~ _ m A O f J f , tt l i ' f P . ! V f P S i i ] c ' \ O ~ S A 1 i C A R lO S D f G U A T E M A l A Ir 6 I 0 I I U ' c : . ' , ' L (;1\ l r a 1

    SECC]ON DE PlfEN'I'Efig. 1936

    : : : : : : : = : ' , '~~ J d . ! ~ . .

    25

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    nrsc define:

    g:~ci.{)lJd~l. Pllt::tl.tyNo de vias ~-,2Ancho de rodadura C.c 7.90 mtsPendiente Transversal = : : : 2 %

    (desalojo de agua colocar tubes a cada 3 mts)Separacion entre vigas ""3,25 mtsA ncho de viga ::::: 0 em. ' Considerar 20 ems extras a cada lado pant anclar vigasFy :::,40 ps i

    F'c '" 3 psiJ~ :0.: 2S mtscarga ::::HS) 5

    . flg.20 LUZDE LALOSA

    7.2 DISENO DE LA LOSA:275 = 9'

    r325 )rig. 11

    Luz ,.:275 cms s 9'E!o;pc~or ".7 18 ems 7 7"peso propln < 1 ( ' la losa:

    w tr: 150 it f pic' x espcsor 0.58' ; :c. R8.50 # ; pie-concreto

    momento: Mcm r, (lI]O)\\'l_l ... I/l() x 88.50 X 92:.0 720;; - pie

    ,\7

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    EI refuerzo de ia losa sera en el sentido corto, perpendicular a l t ra fico , luego para cargaviva AASHTO recomienda (3.24.3.1):

    de donde:s = e sp ac io e ntre v ig asP ::::carga carnion

    Mev =: 0.8 x (8 + 2)/32 x P

    Mev =: 0.8 x (9+2)/32 x (12000) = 3,302 # - pieincrementando por impacto

    1= 50/(s + 125) = 50/(9 + 125) = 0.37I> 0.30 por 1 0 ta nto u sa r 0.30Mev x I = 3302 x 1.30 = 4293 # - pie

    com binando mementos:

    calculando acero:

    18

    Mu = 1.3 (M em + (5/3)(Mev x J)- ].3 ( 720 + (5/3)(4293= 10,237.5 # ~ pie

    Mu =0 As Fy (d ~a/2)a = = AsFy/0.85F'cbd = 18 - 3.294 = 14.71 ems

    1.18-3.294' 14.7Icml.fig. 22 SEC CION DE VIGA

    de donde As = 0.76 p l g Z /pie3 No 5 ~~> No 5@ 15 ems C l u e es A~ propuesto :::.0.93 pIg!

    38

    ..-

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    p :::::Aslbd - = O.93/(l2x5) = 0.0155P min = 200fFy = 200/40000 = 0.005

    P n 1 1 l l t = 0.5 pb~; O.S [ 0. 8Sx3(00)/40000) X 0.85 X (87000/(87000 + 40000]de donde:

    p m a x = 0.0186P mill < p < P mb:

    cama s.uperiorpor temperatura:As =0.0018 x t x b = = 0.0018 x 7 x 12 = 0..15 pJgl

    2 No 3 --> No 3 @ 30 emsLongitudinal:

    AASJ-rro 3.24.10.2As :::::220/SQR(S) no mayor que 67%

    As = 220/SQR(9) :::::0.73 usar 0.670.97 x 0.67= 0.623 No 4 01 No 4 @ IS ems

    ~ _ _ ~ l ~ S U_ E _ R _ - _ E _ S l R_ U _ C _ T _ U _ R _ A S l_c~o~~ARASANTESUPERESTRUCTURAS

    corA C IM ENTACIO N

    fig.23 ESQUEMA DE PUF..NTE

    39

    .1l:[m:1:!::: ....

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    7.3 ESQUEMASLosa entre vigas ~ armado

    No 4No 3 a 30 o SEGUN AASHTO

    t

    .: No ~ a I~,',

    fig. 24

    7.3;1 PASAMANOSEspecificaciones AASHTO 2.7.1

    I I IH ."83cm. P/2

    P---~>___ --Jo)

    P/2

    TACERA

    fig. 2S (a) fig. 25 (b)

    P :=: 10 kips4 postes max p/disefio

    cada posle Y . i Pbarras pasamanos

    WU/8 (memento positivo)PJJ6 (momento negative)0.1 WI} (W =peatonnl)

    40

    - - . _- - - -

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    7.3.2 L08;\ EN VOLADIZO..;Si la acera es ~':2 pies 110 se neccsita incluir carga de peatones ..- EI mordiente actua bajo una carga horizontal de 500 #/pie..~ El barandal aetna bajo dos cargas: una horizontal de 300 If/pic y otra vertical de ]00#/pie .. - Debe considerarse el peso propio delbarandal y postes,

    6

    J ~ J . ' - - 6_,..t._6 . . . . , ; t - - l _ 5 6 _ ~.fig. 26 SECCION DE LOSA EN VOLADIZO

    longitud de inllucncia2.25 mts 7.38'

    4 1

    [ [ ' [ i l l " [ 'W '" ,I : ~ ' I! i I i i 'J 1 . . : . . . . .

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    7.4 CARGA l\1UERTA (en base a dimensiones tradicionales)PI (barandal)pz (peste)P3 (acera)P4 (mordiente)P.5 (Iosa)

    = 72.56 #/pie:::: 15.85 #/pie~ 193.50 #/pie= 19.50 #/pie= 165.00 #/pic

    7.5 CARGA VIVA (en base a cargas de AAHTO)P6 (barandal v.) = 100 #/pieP7 (barandal h.) ::::300 #/piePs (acera) = 500 #/pie

    Mcrn = 1] 24 II/pieMev = = l806 #/pie

    (Utilizando modele en voladizo)E1memento producido poria rueda del carnion caso A, (ref. Transversal)AASHTO 3.24.5.1.1

    M = Px/Ede donde:

    P = carga Hs15E :::: 0.8X + 3.75 (0.8 x 0.5+ 3.75) = 4.15X :::: Distribucion rueda empotramientoM = 12000 x 0.5/4.15 = 1446 #/pie

    Mev+ Jnll lx .. 1'.30 X 1446 ::= 1880 # - pieMu = 1.3 [ 1124 + 5/3 (1806 + 1880) ]

    . M u = 9447.53 # - pie 108a ent re v ig a.Casi el m ismo momento que el de la 1083 in term edia, lu eg o p ued e tomarse el refu erzo

    parejo.

    42

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    Notar que la losa esta sujeta a carga axial tambicn en este sector, debe chequearse.

    M---- ___."

    fig. 27 APLICACION DE CARGA AXIAL

    A.;; = 12000 x Nu x E/0 x fy(d-aJ2 x (1- (d-1l12)/12ecargas axialesNu = '2.25N = 2.25(P7 + P8)

    2.25(800) = 1800 #E "-.:'MufNu) - (d'1l2 (kips)

    E""(9.45 K-pie/1.80 K) - (1.5/12) := 5.13 piesAs = (12000 x 1800 x 5.13)/(0.9 x 40000(4.5 x (1- (4.5/(12x5.13As = 0.63 plg2/pie

    a= As x lYf(O.85f'cxb) = 0.63 x 40000/(0.8l x 3000 x 12) -=.; 0.82 . 0.93d - al2 = 4.59 - - - - - -> As :::0.63 ok, el mismo refuerzo

    43

    ..-.~ . ']]J[nDIIfl!LU

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    7.6 DISENO DE BJAFRAGl\JASe utilizan al centro y en los tercios de Ia luzcuando se tiene una superestructura

    mayor de 40 mts.En el puente se usara 2 in teriores en lo s tercios de la lu z y 2 e xte rio res e n lo s e xtrem es .Los diafragm as ex teriores se hacen de m edia altura de viga y lo s in tc iro re s d e % no

    menor que 50 ems. El ancho usual es de 30 ems, el recubrimiento minimo es de 2".. V ig a in te rio rViga exterior

    h C7 ; 1.565 mts (61.6l")h = = 1.500 nits (59.05")

    luegoDiafragma interiorDia fragma ex te rio r

    h = 1 .00 mts e;;,h viga interior)h .:'7 0.70 mrs eih viga exterior)

    , t B.OO 9.00 B.OOi r rH ~GA [

    2S.00.DIAFRAO. EXT. DIAFRAG. INT

    f1g. 28 (I) SECCION 1RANSVERSAL DE DIAFRAGMA

    INT.

    VIGAEXT. D IA FRAG . EXT.

    It 8.00_ _ ' 1 L . . - - - 8.00

    VIGA

    rli. 28 (b) SECCION LONGmrDINALDE DIAFRAGMA

    I m O P l ~ n D t j, \ ~:4:'fR~:iii~::> \~ri ~ ~ R I i 1 5 O f G U A T f M A L A It " " " I 1 ~ II I L "_ , ~ 1_' .:.~ '.,_;,.~ n L r ~J t

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    Los diafragm as ex teriores transm iten su peso a los apoy os y lo s in terio res a las v ig as comocargas puntuales; y proporcionalmente acada vjga:

    P = 1.50 # j pie' x b x h x 1Interior) p ~ 150 x 0.98 x 2.69 x 18.84 '" 7.16 kips

    P = 113x 7.16 ::: 2.49 kips

    It': 2.C9

    '---- .........-- ...-----.r--.,

    ~

    fig. 29 SECCION DE VIGA

    100

    18

    40

    42

    Acero: p min = :. 200tFy se le p on dra e 1 minimo ya que sol o d is tr ibuy e .:::::00/40000 = 0.005

    re fu er zo d ia fragma in te rio r:As = pbd - 0.005 x 12 x 37.36 -- 2.24 plgl

    3 No9Refu erz o d ia fra gma e x te rio r:A,; = 0.005 x 12 x 24.56 _. 1.47 plg"

    2No9arriba se colocaran dos barras iguales a las del 0 usado en la losa.El espaciam iento m ax im o entre estribos es de Y 2d.

    45

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    Se recomienda un refuerzo extra de 0.25 plgl por pie de alto en las caras de Ia viga(diafragma).

    2No5

    /7 No! a 30F r.../. . . . . . : . ~ ,:~ 18, ' : " :. . . . /'~. 0:. . '.~ \:' I,\~ 40EST No4 2No4 IIa 45 "

    4...... (1

    "). / /. ./ // 3N3~DIAGRAMA INTERIOR

    fig. 30 (a)

    2No5

    I.'. . :" , 18EST No4(i--35

    ,',52

    DIA GRAMA EXlERIOR

    fig, 30 (b)

    46

    2

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    7.7 DISENO DE VIGASCarga muertaCada viga soportaraigual cantidad de carga muerta y los elementos involucrados seran:

    PI (barandal) = 72.56 #/pieP2 (peste) = 15.85 II/pieP3 (acera) = 193.50 #/pieP 4 (rnordiente) = = 19.50 #fpieP5 (losa) = 961.11. II/pieTota1 Wt = 1262.52 #/pie

    ~ ~ ~ \ ~ . ~ V ~ I G ~ A ~ E _ x _ t ~ .

    rig. 31 SECCION TRANSVERSAL DE PtlENI'E

    W. = 1262.52/ 1.5 vigas = 841.62 #/pie/vigapeso propio de vigas:

    W2 (viga interior) -- 1260 #/pieWJ (viga interior) ._ 1207.50 #/pie

    Willlerior "'" WI + Wz = = 2 .1 0 k ip /p ieWt!cterior =;, \VI + W3' = 2.05 kip/piey recordar diafragma como carga puntual P _,. 2.49 kips

    47

    =::::j ~ f 1 1 q I T ' i ,1 I I I H I H , i ,

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    7.7.1 CARGA VIVASe trabajara la carga de camion como critica dcbido a Ia luz que se tienc. Debe

    utilizarse fa tabla 3,23.l del AASHTO para determiner la disrribucion de In c arg a decamion en las vigas,Para concreto en vigas '1':

    puente de 1 via "" Sl6.5 si S < 6'puente de 2 vias = S/6.0 si S -.:10'S .:::,e sp ac iam ie nto e ntre v ig as (p ie s)

    Si es mayor que estes lim ites la reaccion debe calcularse en fun don de P (carga decamion) en las siguientes condiciones:como setiene S > 10' , luego se calcu1a:a) Viga exterior:

    k 21 of ' 6' ~.. 4.961 ~1 . .Ir r II! A=s:t 2.30 { 10.661 L 10.66' L, '1 . . . 1RA +fig,32 DIAGRAMA DE CUERPO LmRE DE IGA EXTERIOR

    lO.(;6R,, 1O.90P I ,1.9GPRa> 1.49P

    48

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    efectos de sobre carga: .Se incrementaran los esfuerzos esperados un 50% y la carga viva se duplicani.Ws muerta "" (l/150)W ;:.: 0.667 \VWs viva = (11150) 2Ra ~ 1.333 Ra

    b) Viga interior:

    1It 2.661

    ;" 61 V 21 k 2' ;. 61 Ic 2.66' ~l 1 I-P P P

    I . RR I+ - . _ . ~ I O .~~._I _. - - - 1 - - . . . . '_O_.6_6_ ~ f t -rIg.33 DIAGRAMA DE CtTERPO LffiRE DE VIGA INTERIOR

    10.66 Rb = 2.661' + 8.661'Rb = .l.06P x 2vigasRb = 2.12P

    Efectos de sobrecarga:

    4.66'

    p p

    L 10.66' 1 10.66' I-----+.~ ---1E-~fig. 34 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE LOS EFECTOS DE SOBRECARGA

    1O.66Rb .- IO.66(2P) + 4.66(2P)Rb .- 2.87P

    49

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    7.7.2 lNTEGRACION DE CARGASW1 = eM sobre vigasWz = peso viga interiorW3 = peso viga exteriorP "" diafragma

    = 841.62 #/pie= 1260 #/pie-- 1.207.5 #/pie= 2490#

    7.7.3 FACTOR DE DISTRIBUCION: AASHTO 3.23.1calculados:viga exterior = 1.49viga interior = 2.12sobrecarga = 0.667 VM + 1.33 CV

    7.7.4 CALCULO DE MOMENTOSl.~ Metodo tradicional

    viga interior ::" 2.10 kip/pieviga exterior ::= 2.05 kip/pie

    carga vivaa a-, 'I

    A A.

    x= 3a67'

    ._--_._--_.......-_._----_.---------------"'*""flg.35 DlAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE CARGA VIVA 20+4.67=82 .0=38.67

    50

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    27 x 38.67 - 82Ra = 0Ra = 12.73Rb := 27 - 12.73Rb := 14.27

    Mnlllx.C = 14.27 x (38.67 . - t - 4.67) - 1.2x 14Mmmc.c = 450.46 K 'I = 50/(125 + 82)I= 0.24

    v iga inter io r Mev + I = 450.46 x 1.24 x 2.12 .;:; 1184.17 K'viga exterior Mev + I = 450.46 x 1.24 x 1.49 =832.27 K'

    7.7.5 CORTE POR METODO TRADICIONALViga interior: 2.49K 2.49K

    .10KIP.RA~~~ ~~ __ ~B2~' ~~~

    fig. 36 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE CARGA :MUERTAcar ga mue rt a

    Ra = Vem =: WU2 + P /2Ra = 2.] 0 x 8212 + 2.49 X 2/2Ra = 88.59 K

    c arg a v iv a12K

    12 x 2. 12 = 25A-43 x 2 .12 = 6.36

    t-RA 82 I- --.-.~----------;.----- _ . _ _ . _ ..---_ ..---- ---------_._-. .fig. 37 DIAGRAlV1ADE CUERPO LIBRE DE CARGA VIVA

    5t

    -~

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    1:Mb '"~0

    viga exterior:

    Ra(82) - 12(82) - 25.44(82 - f4) - 6.36(82 - 28) = 0Ra = 37.29 K := VevVcv + I = 37.29 x 1.24 = 46.24 K

    car ga mue rta

    flg.38 DIAGRAMA DE CUERPO LmRE DE CARGA lI,.1UERTA

    Vern = 2.05 x 82(2 + 2.49 x 2i2Vern = 86.54 K

    carga viva12K 121(1,49= 17.88

    3x 1.491:4.47

    .RA 1 82'fig. 39 DIAGRAMA DE CUERPO LffiRE DE CARGA VIVA

    Ra(82) - 12(82) - }7.88(82 - 14)- 4.47(82 - 28) = 0Ra"' Vcv , , ; c 29.77 KVcv = 29.77 x 1.24 = 36.92 k

    sobrecarga0.667 X 36.92 + 1.333 x 86.54 -.C 139.97 K

    52

    !_ - ::::::1

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    Resumen: (Kips)exteriorinteriorviga

    86.5488.59Vern

    36.9246.24Vev+I

    139.9Vsc

    carga muertaviga interior

    Q26.241 2.49 2.49

    - I : = = = = = = = = = = ~ ~ = = = = = = = = = ~ = = = = = = = ~ n 2 .10 KIpL. ~ 821 . .

    fig. 40 (b). DIAGRAMA DE ClJERPO LIBRE DE CARGA MUERTA

    r v f m t i) ( = Wl}!8 + - Pa! v l l l l 3 J t := 2.10 X 821/8 + 2.49 X 26.24 .- 1830.39 k'

    viga exterior

    2.49

    7 F - = = = = = = = = = = ~ : = : : : : : = = = = = = = = : : : : : ! : : : = : : : : : = = = : . : . . . _ _ ; : : - - . . . ~ . n 2.05 KIp2.49

    fl~. 40 tA.) DIAGRAMA DE CUERPO LffiRE DE CARGA lItfUERTA

    Mm,k::= WUJ8 + Pa. M m f I X = 2.05 X 82218 + 2.49 X 26.24 "" 1788.36 k'

    53

    n~[rn~e~ ' .

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    Resumen: (Kips pic) ,vigainteriorexterior

    Vern]830.39l788.36

    V c v + T1184.17832.27

    Vsc2301.72

    disefio de la vigaMu = 1.3(1830.39 + (5/3)(1124.17)] "" 4954.2] K'

    Mu ~ 685311.62 Kgmd - al2 = 13 5 - 18 /2 "" 126

    bt - - - - - - - - - - - ~ - ,- , F r~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -132

    50

    rig.41 SECCION DE VIGA

    As ~ Mu I [(O.9Fy(d - a/2)1As = 685311.62 x 100 I (0.9 x 2810 x 126) o.~' 215.06 em-

    b - - ) ' ! ' 4 L = ~/1(2S) :-::6.25S :::;3.25 (adaptado)

    16e + b = 16 x 18 + 50 ::::3.38p "" As/bdP "-, 215.06/(325 x 135)::: 0.0049a :.:.-; Fy dlO.8SF'ca ~ "' O J )0 49 x 28 1O x 1351(O,R5x2to)a c : 10.42 < 18

    Funciona como viga rectangular no como viga o rAASHTO 8.16.3.2.I N O P J E O A O n f '~ iI ; in , l r ~ \ ' . ' : - - ~ :~ :- ~ . " "-r -o[-r--, " '" " .. ' " ".: !Ii((_i~ o U A m url J, ~.)lnIIO-'" UItUl'54-'..! '~-'nlrilJ

    E,:-=;;t

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    P l l l i 'X " " [0.85fh F'c/Fv x 6090/(6090 -1 - Fy)] x 0.5'' 0,018-1.7j)mhl" ' 14.1/Fy" 0,005

    Hacicndo iteraciones se tiene: a' 10.42As ,. = 208.53 em!

    208.53;1O.m~ z: .20.68 ~ 21 No 11As prop," 21 x lO.OS " 211.68 em-

    p .v: 211.68/(325 x 135)" 0.0048p - 221. 76j(325 x 135) ~, 0.005 < - 22 val'.

    7.7.6 CORTF:S DE HIERROS PARA LINEA.s DE INFLUENCIA

    HSIS

    ( K=)(* 1.24.*2.12)

    ~.54

    14337Kg 3585Kg2K/p = 2980 Kg/m (0110)fh;J,42 LINEAS DE INFLUENCIA

    K'pie- 2980 kgm (alto)

    55

    = - : : : : : : : : : : : t - - - - - - -.. -~

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    7.7.7 DlSENO POll.COUTJI:Vc = 0.53{F-;c bdVc := O.53{210 x 50 x 135 = 51842.90 kg

    Vu =: 1.3 [ 88590 + (5/3)(46240)] = 215353.67,# ~ 97880 kgVua> Vr

    97880 kg > 51842.9 kgVs = (Vn - < p Vc)/CP

    VS' = = (97880 - 0.85 x 51843)/0.85 = 63309 kgs = Av x Fy x d/Vs

    s = 2 x 1.27 x 2810 x 135/63309 "" 1S.2No 4 rill 15 ems,_/

    poniendo 2 juegos : 2 No 4 @ 30 ems7.7.8 DJJ:TALLE DE AR1\1ADO:

    I4No3

    / /'-J..:_f. 'l, "J

    ~." ~.' .

    I . ,. .. '.~.

    .' 4 EST. No4 a 30cm",

    "0, m 0b co 0'" 22Nollo be C'"' ". ' ' '."

    fig. 43

    56

    - ' I I I I ~ ' . I ~ . I ] . . '

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    I : I I I : ! I I

    Nota:..Viga exterior

    Se disefia igual con las cargas que .la componen, tomando en cuenta la sobrecarga:Cu = 1.3(CM + (S/3)(CV + I + SC

    30

    VIGAL6" IC a" It 1/2". 30

    PL 10It IIh 1/2 II

    ROLDANA13

    NEOPRENO

    1l5fig. 44 ANCLAJE DE VIGA

    DETALLE DEJUNTASJ--------

    rig. 45

    57

    ]1& .__ : : : : : : : : : r r : :Y

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    7.8 ESTHIHOSSon los elementos del puente cuya funcion es transmitir I t t carga de la superestructura al

    suelo y contener el relleno que circula al mismo,Los tipos de estribo mas usado cn cl mcdio son:

    J . - marco rigido2.- caballete (con pilotcs)3.- mamposteria4.- concreto ciclopeo5.- muros en voladizo

    CIMENTACION

    APOYO

    fig. 46 ISO!1.-lETRICO DE ESTRJBO

    Il]Lm~[:r.:.:._._...

    ALAS

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    59

    MAMPOSTERIAfig. 47 (a)

    CONCRETO CICLOPEOfig. 47 (b)

    VOLADIZOC ON CR ET O R EF OZ AD O

    fig. 47 (c)

    :::l11rnrrIIJ

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    7.S.1 ESTRIIJOS DE MARCO RIGII)OEste tiro de estribo esta integrado por varies elementos estructurales que se disefian

    separadamente.Son recomendables cuando los muros de gravedad resultan muy masivos y cuando se

    cuenla un buen estudio de suelos dellugar.

    ALAS

    VIGA DE APOYO

    , I: :;I1- __I C O R T I I ~ " A - - -SUPERIOR

    IIIII I- --.1 J------

    ES TRIEk)S DE MARCO RIG IDOrig. 48

    60

    - - - - _ - 1 l ] U l m n i J

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    Los elementos que intcgran un estudio de marco rigido son:1) CORTINA SUPERJOR

    Sirve para detener el rclleno en scntido longitudinal y sc considera empotrado a la vigade apoyo, su alto depende de la viga del puente y su ancho del numero de vias del mismo.2) VIGA DE APOYO

    Constituye la parte superior del marco rigido del estribo v esla sujeta a empuje ysostiene la superestructura.

    Et em puje se controla con el grupo VII deAASHTO y debe proporcionarse e 1 aceronecesario p'H"3 resistirlo, Luego se define fa geometrin del marco rigido consistente en 1 < 1viga de apoyo y las columnas: dicho ITIafcodehcr:l. nnalizarse para tres situacionesdilerentes de carga:

    A) SISMOS

    fIg. 49 (9.) DIAGRAMA DE CARGA POR SISMO

    B ) CARGA MUERTAf M S U P D .

    fig. 49 (b) DIAGRAlvtA DE CARGA ~fiJERTA

    H " o ~ ~ n ~ nf '~ l IH : J r ; : ;: . : . - 1 , U ! n t O S O [ G l Il U l W II c)IDI1Uc'-_::, ',__':iI,r"l

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    . . . . .,fig, 49 (c) DIAGRAMA DE CARGA VIVA

    y aplicandose las difcrentcs combinaciones recomendadas por At\SOTO (1 , VB), scobtienc la envolvente que sirve para disefiar la viga,

    fig. 50 DIAGRAMA DE ENVOL VENTE

    ad em as d eb ora ch eq uearse el refuerzo de corte combinado con torsion.

    T= P ..e

    fig. 51 CORTE COMBINADO CON TORSION62

    .._

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    4)COLUMASSu funcion es transmitir lacarga a los cimientos, pudiendo ser de seccion constante 0

    variable.Su a ltu ra e fe ctiv a f ie dete rm ina ra :

    Hestructura = cora rasante ~cota cimentacionLu ;:: H - L viga ~ h viga apoyo - h cimiento

    eM CV

    Lu H

    fl~.52 SECCION DE COLUMNA

    e M -.._,_-

    para disetiarlas se tom aran varias secciones de las rnism as y aplicando la teoria de disefioadecuada se chequearan para las com binaciones de carga mas criticas.

    Debe controlarsc la csbcltcz de ta columna, asi CO",O si csta trabniando a tension ()compresion y si la seccion resiste.5) CIMIENTO

    El cimiento es la parte de la cstructuraque recibe toda In carga y la distribuye en elsuelo.

    De nuevo habra que disefiarlo para la combination critica de cargas.

    L

    63

    ..J!S&: -"=

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    7.9 E.JEivIPLO llE l>ISENO HE ESTIUBODiseiiar un estriho que sostenga una superestructura disefiada para HS20 y una luz de

    10 mt. Se asumirdn 3 vigas de concreto reforzado, scparadas .~,25 mts, una losa de 1Remde espesor, 5 em de asfalto y vigas de 1,00 tn t de altura. Se optara por el discno de uncstribo tipo muro de concreto ciclopeo, con su respective cortina y vign d e < lp oy o.

    10.0

    \ 0 o J0L 3.25 l!.25 l~ if i i ' fV lGA DE APO YO

    7,9,1 [)JS~:NO I)I~COr

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    Dcspues de predimcnsionar los elementos sc precede a cfcctuar d analisis cstructuralrespectivo, tratando de encontrar cl valor de las rcaccioucs maxima que puedan darse illcolocar la carga "iva en divers as posiciones:

    Se analizan cuatro distintas posiciones transversales de camion, obteniendose asi losresultados maximos posiblesTABLA DE REACCIONESPOSICION 1 2 3VIGA Cf\,I (Kg) CV (Kg)

    .. \ 20928 20819 93P,8 .18974B 21324.4 9333 38095

    28J80C 20')28 ~1216 98SX

    10516

    4 -

    18974186651.9602

    2'8Icm(Sobr.CCIf9CI lug.rldo p or AASH TO)130

    40 Equlv.L(quldo.480 Kg/m',... gun AASHTO(320)

    rig. 55 REACCIONES

    7.9.2 CALClILO DE f(!\IPI r,n:F' 292.80:\ 1.30 -I 624'( J 30i2F'" 786.24 Kgm

    65

    ..

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    7.9.~~CALCtJLO DI( FlTICRZA LONGTrllDJNAL(A,\SI fro 3.9.1)

    6'1.829mCARGA VIVA

    130

    . . , . l < 2 _ 6 - ' - O ~ ) CV 7257. 5 1(9 (18 Ton)

    fig. 56 FUERZA LONGmTDINAL

    CARGA VIVA DISTRIBUIDALF "'" 0.05 x 7257.5/2.6 - 139.57 Kg/rn

    ill set ' 2 llama s" 2 x 139.57 "" 279.14 Kg/m

    esta carga aetna a 6 pies sobre el piso de la Iosa (;\i\SH'i'O 3.9.1)brazo = 1.30 + 1.R29 -= - ,l129 m

    7:9.4 CA LCtTLO DE SISMOEf coeficientc sismico dependent del calculo elcctuado para el sitio, siguiendo fa!-;

    especilicacioncs AASIITO 3.21coeficicnte asumido ., 10;)

    peso propio dccortina 1 ttl de ancho:\\' ., O.:~Ox 1,.10 x 1.002400

    brazo al centro de gravedad '-, l.V2 , C OJ,) 111

    (i6

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    7.9.5 COMBINACION DE CARGAS .Siguiendo 10 especificado e n AASHTO 3.22.1A ,aplican en este C4J.SO:

    Grupe Ill: l.3 (E +LF)Grupo .VII: 1.3 (E + EQ)calculandomomentos: M = Fb

    EA

    rIg. 57 (8) COMBINACION DE CARGAS

    Grupo VII:M = 1.3 380.64 x 1.3/2 + 405.6 x 1.3/3) - + (93.6 x 0.65M"" 1.3(423.18 + 60.84)M = = 629.23 Kg-m/m

    fig. 57 (b) COMBINACION DE CARGAS

    por ]0 tanto se d iseiiara u sando el grupo illque dom in a.

    67

    - - -

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    7.9.6 AREA DE ACERO d

    Mu = 168S.S9Kg-mfmd = 24.37 emf'c = 210 Kg/em"fy = 2810 Kg/em'

    ~ "l~

    4

    1.27cm.~Scmpb = (0.85xf3xf'c / fy) x (6100/(6100 + fy) = 0.03697

    pmax = = 0.5 pb = = 0.01848q=P (fy/f'c) = 0.2473

    As= Mul{tP x fyx d(I-0.6q)As = 1685.59 x 100/(0.9 x 2810 x 24.37(1-0.6 x 0;2473)S = 1.27 x 100/3.21 =0 39.54

    No 4@ 357.9.7 CORTEGrupo III

    Grupe vnv = 1..3(E + LF)V = 1.3(786.24 + 279.14) = 1384.99 KgV = 1.3 (E + EQ)V = 1.3(786.24 + 93.6)== 11.43.79 Kg

    dom in a e l g ru po III, J ue go :Vu = 1384.99/bd = 0.5683 Kg/ern-

    de dondeb = 100d = 24.37

    corte resistente del concreto:Vue= 0.53 X q ) x ~ Pc-=-.Vue= 0.53 x O.SS x - v 210 " '= 6.53 Kg/ern-luego Vu < Vue por 10 tanto el concreto si resiste.

    68

    E .....~ .. . , . . JJlL.I!:!I!:.B~!lI.l~

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    lu ego se p one refu erzo po r tem peratura en el otro sen tid o:

    No4 a 49

    No4a 27

    flg.58

    7.10 DISENO DE VIGA DE APOYO

    fig. 59

    se calcu la e l em pu je:

    170

    E = 292.8 x 1.7 + 816 x 1.7/2 = 1191.36 Kg/mEu ::: 1.3 x 1191.36 ,,_,1548.77 Kg/m

    69

    e ::a ---:-'D Tr:EJII!!:muu

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    previo a seguir este analisis se debe calcular el ALA

    s o t r - - r - - I " Y - I _117._6 - - . . . . 2 V~30~ 95 ~

    fig. 60 (a) PLANTA

    170

    IIfIIIII11-----

    Perfilrig. 60 (b) PERFiL

    5050

    70

    n~.61 REACCIONES

    70

    130

    40

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    P3 :::0 1.3 816 + 480)/2 + 292.8) = 1223.04 Kg/m-Area :;:; 0.7 x 1.176 = 0.8232Fuerza = 0.8232 x 1.223.04 = 1006.81brazo = 1.176/2 = 0.59 mM =: Fb = 1006.81 x 0.59 = = 594.02 Kg - m

    area de acero:q = 0.2472 ya calculadoAs= 594.02 x 100/(0.9 x 2810 x 24.37 x (1-0.6 x 0.2472 = 1.13 em!S ::::1.27 x 70/1.13 -- 78.67 em

    luego se usara el minimo recomendado, No 4 @ 45 em, en todo el area.ya que esta serala situaci6n critica, ya no se requiere chequear las otras.CHEQUEO DEL CORTE:

    Vu "" F ~ 1006.81 KgVu :::: 1006.811(70 x 24.37):::: 0.59 Kg/em-Vuc ::::0.530 V f'~ = 6.53 Kg/ern"

    Vu < VueEn todos los demas puntos del ala sera suficiente el refuerzo dado ya que las cargas seranmenores,

    N04 a45

    . 1~L

    - .. ~N04a 45 . . . ~ -~

    .. . ~~l;

    ESQUEMA DE REFUERZOfig. 62 --"_.

    71

    IS

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    Fu erz a re su lta nte to ta l:F = 1.3 x 1.176 x (292.8 x 1.70 + 816x 1.7/2) = 1821.35 Kg .y = 292.8 x 1.701X Y z ) + (816x1.7()2/2 x 1/3/ (292.8x1.7+816x1.70/2)y = 0.6850

    ESQUEMA DE VIGA DE APOYO SOBRE EL :MUR.ODE CICLOPEO

    30 25 20

    40

    ... ~.__~2No4

    130Est No40 27

    2N04

    6 N04

    ng,63

    As ::: 0,0018 x bt ::: 0.0018 x 75 x 40 = = 5.40 em-de donde resulta : 5 No 4

    72

    ~-.,.~

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    CAPITULO VIII8. DETALLES ESPECIALES DE DISENO

    s.t CONEXI()NI~S:. Una estructura esta constituida por miembros individuales _unldos por conexiones. Estas

    deben disefiarse para evitar:a)' Iallas en las estructuras,h) detlexiones indeseablcs.

    Deben controlarse adernas el disefio de los miembros principales y la construccion debeSCI' segurn y economica.

    Las cargas se transmiten a traves de tornillos, remaches, pines 0 soldadurasconcentrandose en pequefias areas de trabajo.8.2 TIPOS DE CONEXIONES

    Segun AISC 9-1T[PO 1: ~'1AI

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    a) PlasC.ico: Ocurre en letsprimeras horas despues de colocar cI concreto.b) Secadn: Ocurre despues de que cI concreto ha obtenido su hidratacion normal y soencuentra bien conformado, de modo que picrdc humedad POf evaporacion.

    Puede estimarse en general que el cambio de volumen en el concreto es dchido aperdida de humcdad.8.4 FALLAS

    Existen diversidad de fallas en los puentes, tanto las que pueden suceder en Insubestructura, como en la superestructura. Entre las fallas que cxisten se tienen lassiguientes:a) Balauceada: EI ace ro empieza a c ed er c ua ndo el concreto alcanzasu capacid ad u ltim ade resistencia.h) Supcrefnrzada: La Ialla ocurre cuando el concreto empieza a romperse, sucede cuandotiene mas acero del necesario.c) PUClJ reforzuda: La lalla ocurre cuando el accro falla normalmcntc, esto succdc cuandoilene menos acero del necesario,

    La mayoria de las Iallas cn las subcslructuras de puentes se han debido 1 1 causa de 1.socnvacion de los cim ientos de las estrncturas tipo muro y de m arco rig ido, producido poreI flujo de la corriente, originando en algunos cases el volteo de las mismas,

    Existen adernas el tipo de falla producida por ascntamientos por cornpresibilidad delsuclo, Los asentamientos excesivos producen generalmente el agrietnm ien to y en algunoscases el colapso de la estructura. Cuando el asentamiento es uniforme no produce grietas.EI desplome puede producirse tambien por asentarniento y es grave en estructuras altas yesbeltas com o las. pilas, H an ocurrido w ando 1 3 comp resib ilidad del su elo no es un itorm e.Otras veces eJ esiribo se pnede incliner hacia arras debido a la consolidacion de un suelocompresible por efecto del peso del relleno en los accesos del puente.

    No todas las grietas de la estructura tienen por causa eJ asentamiento. Lascontracciones por fraguado producen grietas verticales y horizontales y de ancho uniformco mas cstrechas cn ambos extremes. Las expansiones y contraccioncs termicas son causaimportante de grietas que se puedcn identificar pOJ'()UC se abren y cierran con los cambiosde temperatura, .

    Las vibraciones, cheques y temblores de tierra pueden producir grietas: estas tiencngencralmcnte la forma de equis (x) en los extremes de los muros, y Ia forma dcastcrisco("') () de cruz (+) en c 1 centro.

    74

    . . . . .~. . . . . . .

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    En el caso de estructuras con pilores. 68105 sufren deterioro a causa de laintemperizacion del concreto expuesto a los elementos destructivos, contenidos 0transportados por cI aire y c 1 agua, En regiones humedas costeras, la humedad penctra nlconcreto provocando ta,astilladura Ycorrosion del refuerzo.

    Una de las causas de las fallas, especialmente en la socavacion lateral del terraplen esdebido a que no se han construido las cunetas necesarias en los estribos para facilitar queel agua pueda drenar facilmente.

    Con el fin de evitar algunas de las fallas antes mencionadas, se sugicre romar en cuenta1 0 siguicnte:.~ Tener una supervision de control de calidad en el concreto,.~ Para evitar socavamiento en el lugar donde se efectuo la excavacion estructural, elespacio que no sea ocupadopor subestructura debe rellenarse hasta la superficie del terreneo hasta el nivel de In subrasante con un material de buena calidad, sin arcilla, IcrTOn(~Sgrandes, madera 11 otro material facilmente erosionante, La lalla por socavacion se c\itanitambien si la estructura se encuentra 10 suficientemente alejada de la aCCT('",de In corrienie ..-Cuando el !';~ISO asilo arnerite I n subestructura se debora proteger con gaviones u otrosistema apropiado de dcfensa ..- Las grietas por fraguado se puedcn evitar re ..lizando un curado adecuado durante c 1tiernpo que dure el mismo, Cualquier otro tipo de grieta que surja despues por diferentescausas debe repararse con el fin de evitar que I n misma continue y pueda llegar a produciralguna falla .. :- Cuando se efectua un disefio de estribo , debe ponerse especial cuidado en la longitudadecuada y que al m ism o tiem po sirva de proteccion al relleno y para encauzar Ia corriente,

    7S

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    CAPITULO IX9. METODOS CONSTRUCTIVOS9.1 CONCRI~TOPRE I 4 : SFORZAnO :

    El p reesfuerzo es un principio, su aplicacion es un resultado de algo natural que sucedecon e 1 concreto.E I concreto es 'fuerte en compresion y debi t en tension. Para propositos de disefio su

    resistencia a tension no se toma en cuenta, EJ preesluerzo produce esfuerzos decompresion que disminuyen los csfuerzos de tension que producen las cargas externas.

    EI primero en usarlo fue P,H. Jackson en Californiaen 1886, luego en 1888 E.W.Doehring en Alemania. En Francia Eugene Freyssmer, es el primero que identiflca lasperdidas del precsfuerzo y como solventarlas.

    El primer puente de concretopreesforzado que se construyo ru e el Walmut Lane, enFiladelfia de 47 mts. Las vigas de preesforzado para puentes llegan a alcanzar lucesnntiguamentc consideradas como exoticas, COlnO cl Pamots Feny de California de 19.5 mts,9.1. 1.- PJU:JI:SFORZADO:

    En estc caso Ios tendoncs son somctidos hasta cicrta tension y Iijados a anclajes 0moldes, El concreto se funde y luego los cables so sueltan. AJ acortarse los mismos, scproducen csfuerzos de cornpresicucn el concreto.

    Se usan tendones de diametro pequefio: 3/8".mecatuzar,

    1 .f"J!'' . . . Este metodo es l~iciJ de9.1.2.- POSTENSADO:

    Aqui los tendones son estriados y anclados hasta despues que el concreto se ha fundido,esto se logra dejando un ducto para los tendones, que despucs de efectuado cl postcnsadose llena de mortero,EI esfuerzo en los rendones continuamente decrece y esto puede caloularse con fines dediscfio.Las causas de este fenomeno son:1.- Acor tamiento e la st ico.2.- Relaiamiento.3 ,- Aco rtam ie nto d el c on cre to .4.- Creep.5,- Friccion,6.- Set del anclaje,

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    A II:1ml1~I:: __

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    En 1 3 construccion con concreto preesforzado, el concreto csta sujeto a esfucrzos decompresion permanentes de tal magnitud, que no se produce practicamcnte tension algunacuando se aplica la carga de diseiio, El sistema de preesforzado permite un majoraprovechamiento del concreto que en el sistema de refuerzo comun, adem a s que pennitcreducir la carga muerta, 1 0 cual hace posible utilizar claros mas largos eon concreto, que aveces resultan competitivos en .costo con el acero, Sin embargo requiere mayorcomplejidad de disefio, una calidad mas elevada de los materiales (tanto de concreto comode acero) y UUtS refinamiento ycontroles en la fabricacion que el concreto reforzado,

    E J concreto preesforzado puede SCI' precolado, pretensado, precolado Y pretensado,colado en el sitio y postensado, compuesto, 0 en forma parcialmcnte precsforzado.

    El concreto precsforzado, colado en el sitio, sc usa con frccuencia par

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    2.- La magnitud de la estructura deseada en relacion con el medio ambiente que la rodee.3.- El tipo de carga esperada, Esto dependera del tipo de carretera donde se ubique, enGuatemala se clasifican asi:

    CA (centroamerica)RN (ruta nacional)DEPT AL (ruta departamental)RURAL (camino rural)

    De modo que esto definira que tipo de carnian se tendra la expectativa que pase por ellugar.4.- Acceso al lugar,S.- Disponibilidad de tecnologia en el sitio.6.- Caracteristicas del suelo, Esto se determinara en base at estudio de suelos que esindispensable que se realice, ya que proporciona dos datos de suma importancia, siendoestes:a) cota de cimentaci6n.b) capacidad soporte del suelo.

    COTA RASAN1E

    H

    CRECIENTEMAXIMA. COTA DE CIMENTACION

    fig.65 SECCIONDEPUENtE

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    I. E ' ~ '. . . . :.~':.~. .__,j. . . __3. - - - - . l l i [W " [ T jI l l i~ .U_..

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    Estes resultados se obtienen usando los melodos mas conocidos como:a) 8PT (Standard Penetration Test)b) CPT (Cone Penetration Test)

    7.~ Importancia del puente.8.- Costo comparative ..En conclusion, la obra que se disefie debera ser:

    n) economica,h) funcional,

    9.3 ALTURA DE LA ESTRIJCTURALa altura de la cstrucm ra IT, so define como la difcrencia entre la cola d e ra sa nte y Iacota de cimentacion, asi:

    H ; ; : . cola ras, ~cota cim,9.4 CRECIENTI~S

    Las crecienles'en un rio pueden dividirse en ires tipos:1.- NORMAL: la que mantiene el rio y fluctua poco.2.- MAxIMA: Aquella que sucede casi anualmente en el invierno.3.- MAxIMA EXTRAORDINARIA: Aquella que sucede cuando se prcsenta algunfen6meno natural excepcional.

    En el disefio del puente se considera Ia creciente maxima, tratando de proiegerlo contrala max ima ex traordinaria que pueda presentarse, Generalmente la superestructura sccolocara unos dos metros sobre la c reciente max ima .9.5 VELOCIDADES DE LA CORRIENTE:

    1 . , 0 1 < 0 ; normas que pueden succder van a dcpender del Iecho del rio, detal modo quescran:1 - . - arenoso 0.30 m/seg,2. - grnvoso O.()O m!~cg.,1.- piedra aglomerada 1 . . 50 m/scg.4.- arcilla dura, mens Ilojas 1.80 m/seg,

    En c 1 caso que alcanccn vclocidadcs de basta 12m!scg., lie requeriran obras deproteccion tales como gaviones 0 pilas especiales.

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    . l l I IW i l [ T i " I

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    , I : : I I L . I

    9.6 SOCAVACIONES:J .as socavaciones en la estruclura de un puente que puedan ocasionarle problemas se

    podran cvitar por medic de obras de pro1eccion como por cjcmplo:.- Gaviones para estribos ..- Tablaestecas 0pilotes para pilas..- Drenajes para corrientes de lluvia..9.7 RIESGOSIS~1ICO:

    E n G uatem ala, tratandose de una zona de alto riesgo sisrnico, estc es un factor qu e deb etomarse rnuy en cuenta,

    La respuesta mas caracteristica de un puente consiste en que los soportcs se muevcndiferencialmente; las superes truc turas de puentes simplerncnte soportados caeran a no serque se les proven de adecuados detalles en las juntas 0 apoyos, aunque el dafio sera masprevisible que los puentes de superestructura continua, tal como 1 0 han demostrado Inscxperiencias anteriores .

    . . . . . . . . . . . . .: . . . . . . . . . J. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . _ : - . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .

    l\lOVIMll~NTO DF:PUI":NTE DI(JU[)O A LA FtiF~RZA In: SUoiMOfig. 66

    . - - - - - . __

    8ft

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    Los apoy os deb en proveerse de topes 0 placas que pennitan so lam cntc el m ovim ientodebido a:

    SegUn dato s h is t6 ricos :terrem oto en el centro 1940falla de san andres

    .temperatura + creep + acortamiento( en e stru ctu ra s d e c on cre to )

    desp, = 8.3"desp, = 6.6 cm/aiio

    9.7.1 ACCION SISMICA EN PUENTESl\1ECANISMOS DE DANO1.':'Fragilidad de soportes2.- Falla de subestructura3.- Falla de suelo circundanteFAt-LAS TIPICAS1.- en la Subestructuraa) asen tamien tob) deslizamientoc ) vol teo2.- en la Superestructuraa) movimientob) falla de vigasc) pandeo3.- en los Soportesa) falla de soportesb) rotura de pernos4.- en In estructura en generala) 1 a U a del aprocheb) separacion de las alas

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    CONCLIJSIONES

    l.~ P ar a II d ise fto y posterior construccion de WI puente es necesario tom ar en cuentatodas las especificaciones aqul presentadas a fin de que se eviten IImayor mnnero deerrores que podrian afectar In estructura de WI puente.

    2 .- Esta tesis puede ser una guia para el diseno de nn puente de' concreto, asl como ruminfonnaci6n valiosa sobre algunos tipos de puentes que existen,

    3.- Para la localizacion y at diseno de cualquier tipo de estructura. es de sumaimporta nc ia obte ne r IImayor narnero d e d ato s relatives al lugar donde se piensa situar elpuente.

    4 .~ EI eosto de una estrnctura para puente, depende en gran manera del tipo de m aterialque se desee utilizer,

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    RECO~IENDACIONES

    L- Debe seleccionarse adecuadamente el tipo de subestructnra, la cual sent determinanteen la economia y e flc ie nc ia d el p ue nte ,

    2.- Deb e tomars e en cuenta que la socavacien de lo s cimientos es el principal dafto quesufren las