puentes trabajo-unidad i. introduccion y generalidades

25

Click here to load reader

Upload: alfredomcb

Post on 23-Dec-2015

12 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

PUENTES: DEFINICIONLos puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro.

TRANSCRIPT

Page 1: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

PUENTES: DEFINICION

Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro.

CLASIFICACIÓN:

Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc.

1. Según el material empleado

Según el material empleado en la construcción del puente pueden ser de:

Mampostería Madera

1

Page 2: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Concreto armado

Concreto pretensado

Acero

Hierro forjado

Compuestos

La estructura de un puente no está constituida de un único material, por lo cual, esta clasificación difícilmente se adapta a la realidad. Por ejemplo, los puentes de arcos hechos con mampostería de ladrillos, normalmente tienen las bases construidas con mampostería de piedra ya que de este modo resultan más consistentes y más duraderos al embate de las aguas de un río.

2. Según el obstáculo que salvan

Según el obstáculo que salvan los puentes pueden ser:

Acueductos: soportan un canal o conductos de agua. Viaductos: puentes construidos sobre terreno seco o en un valle y

formados por un conjunto de tramos cortos.

Pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vías de tren.

Carretera elevada: puente bajo, pavimentado, sobre aguas pantanosas o en una bahía y formado por muchos tramos cortos.

Alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan las aguas de un río o quebrada.

3. Según el sistema estructural

Según el sistema estructural predominante pueden ser:

Isostáticos Hiperestáticos

Aunque esto nunca será cierto al menos que se quisiera lograr con mucho empeño, todos los elementos de un puente no podrán ser isostáticos, ya que por ejemplo un tablero apoyado de un puente está formado por un conjunto altamente hiperestático de losa de calzada, vigas y diafragmas transversales (separadores), cuyo análisis estático es complicado de realizar.

2

Page 3: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Este tipo de clasificación es cierta si se hacen algún tipo de consideraciones, como por ejemplo:

Se denomina "puente isostático" a aquel cuyos tableros son estáticamente independientes uno de otro y, a su vez, independientes, desde el punto de vista de flexión, de los apoyos que los sostienen.

Se denomina "puente hiperestático" aquel cuyos tableros son dependientes uno de otro desde el punto de vista estático, pudiendo establecerse o no una dependencia entre los tableros y sus apoyos.

Según el sistema estructural

También según el sistema estructural los puentes se pueden clasificar como:

Puentes en arco o arqueados (el elemento estructural predominante es el arco, utilizando como material de construcción el acero y que pueden ser estáticos o hiperestáticos). Pueden ser de:

o tablero superior

o acero con tímpano de celosía

o arcadas y de hormigón

o con tímpano abierto o macizo

o tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos, paralelos o no, con diversos tipos de sujeción.

Puentes colgantes. Constan de un tablero suspendido en el aire por dos grandes cables, que forman sendas catenarias, apoyadas en unas torres construidas sobre las pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de péndolas o de una viga de celosía. Existen diversos puentes colgantes con luces superiores a 100

Puentes de vigas Gerber (tienen tableros isostáticos apoyados sobre voladizos de tramos isostáticos o hiperestáticos).

4. Según su destino

Según su destino los puentes pueden ser:

viaductos para carretera

para ferrocarril

3

Page 4: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

compuestos

acueducto (soporte de tuberías de agua, gas, petróleo, etc.)

pasarelas: pequeños puentes para peatones.

5. Según el anclaje

Según el anclaje:

Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las pilas. Dentro de este tipo están los puentes de placas, cuya armadura es una plancha de hormigón armado o pretensado que salva la distancia entre las pilas. Es una construcción bastante usual en las autopistas.

Puentes móviles: pueden desplazarse en parte para dar paso a embarcaciones

Puentes de pontones: apoyado sobre soportes flotantes, generalmente móviles, y se usan poco.

6. Según el sistema constructivo

Según el sistema constructivo empleado. Está clasificación generalmente se refiere al tablero:

vaciado en sitio: si la colada de concreto se hace sobre un encofrado dispuesto en el lugar definitivo.

losa de concreto armado o postensado sobre vigas prefabricadas (de concreto armado o precomprimido vigas inetálicas, etc.).

tablero construido por voladizos sucesivos (por dovelas prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por adición sucesiva de elementos de acero, soldados 6 empernados.

tablero atirantados

tablero tipo arpa, con doble fila de soporte o una sola fila

tablero lanzado (el tablero se construye en uno de los extremos del vano a cubrir y se lleva a su sitio deslizándolo sobre rodillos, suplementando el extremo delantero de la estructura con un elemento estructural auxiliar, llamado nariz de lanzamiento)

7. Según la ubicación de la calzada

Según la ubicación de la calzada los puentes pueden ser:

4

Page 5: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

de calzada superior: cuando la estructura portante tablero está ubicada íntegramente debajo de la calzada.

de calzada inferior: son los tableros cuya estructura portante está ubicada a los lados de la calzada sobresaliendo de su superficie o que esté ubicada por encima de la misma.

Hay puentes que tienen estructura por encima de calzada en algunos sectores y por debajo de ella en otros. Ejemplos de ello lo constituyen el puente sobre la Bahía de Sydney o el puente Forth en Escocia.

Los puentes de doble nivel de calzada constituyen una mezcla auténtica de los dos tipos de calzada y un ejemplo lo son el puente de la bahía de Oakland o el puente de Brooklin.

Puentes en esviaje. Se dice que el tablero de un puente tiene "esviaje" o que está construido en esviaje, cuando la forma en planta del tablero no es rectangular, lo que quiere decir que los apoyos del tablero forman un ángulo distinto a 90º con el eje longitudinal del tablero. El esviaje en tablero complica los análisis, el diseño y la construcción de un puente.

Alcantarillas: son estructuras menores, aunque pueden llegar a alcanzar cierta importancia en función de circunstancias específicas. Se utilizan como pasos a través de terraplenes, por lo cual quedan enterradas detectándose su presencia por los cabezales que asoman en cada extremo por prolongación de la misma alcantarilla. Se diferencian 4 tipos:

o Alcantarillas de cajón:formadas por dos paredes laterales, tapa y fondo, generalmente de sección constante y cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarán en contacto con la lo. de tapa; otras veces tienen relleno encima, no mayor de unos 8 mts A menor tamaño del cajón, el relleno puede ser mayor.

o Alcantarillas circulares:Son tubos enterrados, diámetros no menores de 90 cm, para facilitar Sin limpieza;. tubos de diámetros grandes son muy costosos.

o Bóvedas de concreto armado.Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo.  Casi siempre formadas  por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares 6 parabólicos.

5

Page 6: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

o Alcantarillas metálicas.Formadas por chapas acanaladas, de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de diámetro, previsto.  Funcionan como estructuras elásticas ó flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan.

8. Según el fundamento arquitectónico

Según el fundamento arquitectónico utilizado, los puentes pueden ser:

colgantes o con armadura superior

o con armadura inferior

atirantados

o con forma de arpa

o con forma de abanico

o con forma de haz

en arco

o superior

o inferior

o a nivel intermedio

móviles

o giratorio

o basculante

o levadizo

losa maciza

o un tramo

o varios tramos (isostática e hiperestática)

o articulado o gerber

con vigas simplemente apoyadas

o un tramo

6

Page 7: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

o varios tramos

o articuladas o gerber

o articuladas o gerber con pilas tipo consolas

o losa apoyada en vigas cajón

pórticos

o empotrados

o trilátero biarticulado

o con soportes inclinados

o de pórticos triangulados

armadura metálica

o armadura y arriostramiento inferior

o armadura y arriostramiento superior

o tipo Bayley

compuestos

9. Otros tipos

Puentes de vigas simples: salvan las luces mediante vigas paralelas, generalmente de hierro o de hormigón pretensado, y sobre cuya ala superior está la superficie de rodadura.

Puentes de vigas compuestas : están formados por dos vigas laterales , compuestas por alas de chapa soldadas perpendicularmente a otra que sirve de alma; permiten grandes luces y pueden ser de tablero superior o inferior

Puentes de armadura en celosía: son semejantes a los anteriores, pero con vigas en celosía, con elementos de acero soldado o remachado; permiten grandes luces y admiten diversas modalidades, tanto en tablero superior como inferior.

Puentes continuos: poseen una superestructura rígida, de vigas en celosía (de acero de alma llena u hormigón), apoyada en tres o más pilas; admiten grandes luces, pero son muy sensibles a los asientos de las pilas.

Puentes cantiléver : constan esquemáticamente de dos voladizos simétricos que salen de dos pilas contiguas, uniéndose en el

7

Page 8: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

centro por unas vigas apoyadas y suelen anclarse en los estribos simétricamente opuestos respecto al centro. los puentes cantiléver presenta diversas construcciones, en arco o viga, de acero u hormigón, y pueden salvar grandes luces, sin necesidad de estructuras auxiliares de apoyo durante su construcción.

Puentes móviles: están construidos sobre las vías de navegación y permiten el paso de los barcos, desplazando una parte de la superestructura. Los puentes levadizos son sencillos y prácticos para luces no muy grandes. El más usado es el de tipo basculante, formado por uno o dos tableros, apoyados por un eje en las pilas y convenientemente contrapesados, que se elevan por rotación sobre el eje. Suelen construirse en acero, pero se han hecho ensayos con metales ligeros (duraluminio).

Puentes de elevación vertical: se usan para mayores luces y constan de una plataforma, que se eleva verticalmente mediante poleas siguiendo unas guías contiguas; la plataforma suele ser de acero con vigas de celosía o de alma llena.

Puentes giratorios: constan de una plataforma apoyada en una pila y capaz de girar 90º, dejando abiertos a cada lado un canal de circulación. Sólo usados para pequeñas luces, como los anteriores, son movidos, generalmente, por motores eléctricos.

PUENTE DE VIGA ISOSTATICO DE UN TRAMO

8

Page 9: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

PUENTE DE VIGA ISOSTATICO DE VARIOS TRAMOS

PUENTE DE LOSA MACISA DE CONCRETO ARMADO

PUENTE CON ARMADURA METALICA Y ARRIOSTRAMIENTO INFERIOR

PUENTE CON ARMADURA METALICA INFERIOR TIPO BAYLEY

ESTUDIOS BASICOS PARA LA CONSTRUCCION DE PUENTES

Antes de proceder con el diseño del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios básicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la generación de información básica necesaria y suficiente que concluya en el

9

Page 10: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos definitivos reales, y  ejecutables.

El proyectista deberá informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deberá ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la mejor respuesta dentro las limitaciones (generación de información) y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza.

Debe igualmente especificar el nivel de los estudios básicos y los datos específicos que deben ser obtenidos. Si bien es cierto que los datos naturales no se obtienen nunca de un modo perfecto, estos deben ser claros y útiles para la elaboración del proyecto. Las especificaciones y metodología a seguir para la realización de los estudios básicos no son tratados en esta obra. Los estudios básicos deben ser realizados de acuerdo a los requerimientos del proyectista, por personal especializado, con experiencia, y según los procedimientos que se establecen en los manuales especializados de ingeniería de puentes, que en general son más exigentes que lo requerido para las edificaciones.

Como parte de los estudios básicos, es igualmente recomendable  realizar  un estudio y la inventariación de la disponibilidad de materiales, infraestructura instalada, mano de obra especializada, equipos, y otros que el proyectista considere de utilidad.

1. Datos de las condiciones naturales del lugar donde se requiere construir el puente.

1.1. Topografía.

Debe contener como mínimo, un plano de ubicación, planimetría con curvas de nivel cada metro si la quebrada es profunda o más juntas si el terreno es llano ó las barrancas son poco definidas. Secciones transversales en el eje propuesto enlazado con el eje de la vía,  otras aguas arriba y abajo, situadas cada 10 ó 20 metros según la necesidad, y  condiciones topográficas, un perfil longitudinal del eje del lecho del rió en 500 metros (ó mas según la necesidad) aguas arriba y abajo 

1.2. Hidrología.

Este estudio debe contener por lo menos la media anual de las precipitaciones, las crecidas máximas y mínimas, la velocidad máxima

10

Page 11: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

de la corriente, el caudal, las variaciones climatéricas y materiales de arrastre (palizada, témpanos de hielo, y otros).

En los planos de puentes sobre ríos, se deben registrar siempre los niveles de agua, cuya notación presentamos a continuación:

N.A.M.E. = Nivel de aguas máximas extraordinarias.N.A.M.     = Nivel de aguas máximasN.A.O.     = Nivel de aguas ordinariasN.A.m.     = Nivel de aguas mínimas

1.3. Geología.

Estudio geotécnico con sondeos geofísicos y perforación de pozos en los ejes de los probables emplazamientos de la infraestructura, traducidos en perfiles geológicos con identificación de capas, espesores, tipos de suelos, clasificación, tamaño medio de sus partículas, dureza, profundidad de ubicación de la roca madre y todas sus características mecánicas.  Igualmente deberá incorporarse el material predominante del lecho del río, su tamaño medio, la variabilidad del lecho del río, la cota mas baja de este, sus tendencias de socavación, y finalmente un informe en el que debe recomendarse la cota y tipo de fundación.

1.4. Riesgo sísmico

Se llama riesgo sísmico a la probabilidad de ocurrencia dentro de un plazo dado, de que un sismo cause, en un lugar determinado, cierto efecto definido como pérdidas o daños determinados. En el riesgo influyen el peligro potencial sísmico, los posibles efectos locales de amplificación, la vulnerabilidad de las construcciones (e instituciones) y las pérdidas posibles (en vidas y bienes).

El riesgo sísmico depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos y de la cantidad e importancia de las obras que se encuentran localizados en el lugar.

2. Datos de las condiciones funcionales.

Los datos de las condiciones funcionales son en general fijados por el propietario o su representante (Ministerio de transportes, Municipalidades) y por las normas y/o las especificaciones correspondientes.

11

Page 12: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Entre los datos funcionales más importantes que se deben fijar antes de iniciar el proyecto del puente tenemos:

2.1. Datos geométricos.

Ancho de la calzada (número de vías) Dimensiones de la vereda, barandas, etc. Peralte, sobre ancho, pendientes, curvatura, gálibo.

2.2. Datos de las cargas vivas.

Sistemas de cargas de diseño Cargas excepcionales Cargas futuras

2.3. Otros datos.

Velocidad de diseñoVolumen de tráficoAccesorios del tablero: vereda, barandas, ductos.

3. Datos socio económicos.

Este es un aspecto sumamente importante que debe tomar en cuenta todo proyectista al igual que los funcionarios públicos involucrados en el proyecto. Es un tema que está fuera de los alcances de este texto, pero son datos de gran importancia y por eso es muy oportuno por lo menos indicarlo por cuanto no es moral, ni ético proyectar obras públicas como son los puentes, con exceso de materiales y menos aún si esos materiales son importados y causan pérdidas innecesarias de divisas para nuestro país. Los puentes se construyen con fondos públicos que son escasos.

4.   Geometría.

Los datos anteriores deben ser traducidos en lo posible en un mismo plano cuyas escalas vertical y horizontal sean iguales, porque en él se tiene que ir dibujando el puente, definiendo de esta manera las dimensiones del puente. Son las condiciones topográficas e hidráulicas las que definen la longitud a cubrir así como el nivel de rasante. En cambio, su ancho está fijado por ejemplo para el caso de puentes ferroviarios por la trocha de la vía y por el número de vías y la estabilidad transversal. Para el caso de puentes carreteros el ancho queda definido por el número de vías, estimándose como ancho de vía un valor comprendido entre 3 y 4.5 m.

12

Page 13: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

4.1. Longitud.

Cuando el lecho del río a salvar esta bien definida, el problema estará resuelto. En cambio tratándose de zonas llanas donde generalmente los ríos son del tipo maduro, con meandros  que dificultan determinar la longitud del puente. La caja ripiosa dará una primera idea del largo que deberá tener el puente, ya que en las grandes crecidas esta puede ser ocupada en su totalidad. A menudo este ancho es excesivo y puede por tanto construirse un puente mas corto que el ancho del lecho ripioso, avanzando con terraplenes bien protegidos y con un buen sistema de drenaje con alcantarillas, si es posible complementando con defensivos y encausadores que garanticen que el río pase siempre por debajo del puente.Tratándose de ríos muy caudalosos, la protección de los terraplenes mediante defensivos y encausadores, así como la prolongación de aleros en los estribos puede encarecer la obra, de manera que podría resultar más económico y seguro avanzar poco o nada con terraplenes en la caja del río. Así, algunos autores recomiendan  para ríos con crecida del río sobre la caja ripiosa  superiores a 1.5 m. de altura, encarar con longitudes en todo su ancho.Si el puente está ubicado sobre una curva, en el no es posible avanzar con terraplenes por la playa interior (la fuerza centrifuga de la corriente tiende a socavar más la ladera opuesta). En estos casos es aconsejable trazar el puente perpendicularmente al eje de la corriente.

4.2. Perfil longitudinal.

 Tomando en consideración las recomendaciones descritas anteriormente, este perfil casi siempre está definido por el del trazado caminero o ferroviario, con pendientes hacia ambos extremos no mayores a 0.75 %.

4.3. Socavaciones.

Uno de los aspectos de alto riesgo en la estabilidad de los puentes, son las socavaciones, que están íntimamente ligadas a las características de los ríos. En general la topografía terrestre presenta una gran variedad de ríos con una diversidad de problemas, sin embargo por razones prácticas se agrupan en los dos tipos siguientes:

a)    Ríos de caudal bruscamente variable o torrenciales b)    Ríos de caudal relativamente constante (varían más o menos lentamente).

13

Page 14: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Los ríos de caudal relativamente constante, no dan problemas de índole hidráulico pero en cambio, los ríos de caudal bruscamente variable los cuales son los que normalmente se encuentran en las regiones bajas, con caudal más o menos reducido durante la mayor parte del año, incrementándose enormemente y súbitamente en la época de lluvias y durante los deshielos. Presentan problemas de variabilidad de lecho, inundaciones, y socavaciones, para lo cual hay que tener muchos cuidados.Para prever la variabilidad del lecho del río frecuentemente se construyen tramos de descarga o mas alcantarillas en los terraplenes de acceso para que por ahí pasen las aguas que se desprenden del curso principal. Tramos de descarga que deberán merecer continua y celosa vigilancia para evitar desastres por encauzamiento de los caudales principales.  En los terrenos llanos, especialmente en la época de las grandes crecidas, el nivel de las aguas  sube considerablemente, llegando en algunos casos a cubrir la calzada de las vías, provocando destrozos, deterioros y la anulación temporal de la vía, y en la época de mayor necesidad. Razones que nos muestran la necesidad de prever sistemas de drenaje que permitan el libre desfogué de estas aguas, y cota de  rasante  fijada en concordancia, y previsión  con  estos hechos.La determinación de la cota de fundación, es una tarea compleja, y difícil. Si bien se tiene información sobre el tema, este es apenas referencial, depende de muchas variables y ocurrencias durante las propias crecidas. Existen diversidad de formulas empíricas que nos permiten estimar la profundidad de las socavaciones, el solo seleccionar la ecuación de mejor comportamiento es difícil, aun cuando hay autores que recomiendan el uso de una y otra formula en los diversos tipos de ríos. En última instancia, siempre será el profesional el responsable de la decisión, en base a su buen criterio y fundamentalmente en base a su experiencia y experiencias de hechos similares.  Sin embargo, se puede decir que la cota de fundación, en ningún caso deberá ser mayor a la cota de socavación menos 3 metros. En ultima instancia y si la inversión así lo indica, deberá recurrirse a modelos a escala, o modelos matemáticos de simulación. Las informaciones históricas y profesionales del área indican que las mayores socavaciones que se han registrado en nuestro país bordean los 5 m. habiéndose constatado que guardan relación con la profundidad del agua, su velocidad y la dureza del terreno, y el tipo de material del lecho.Entre las varias fórmulas que existen para determinar la profundidad de socavación, se puede citar la siguiente que tiene aplicación especialmente en caso de ríos medianamente caudalosos.

 

14

Page 15: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Donde:h         =          Profundidad de socavación en metros. k         =          Constante característica del terreno en seg2/m2H        =          Profundidad de la corriente en metros. V^2    =          Velocidad de las aguas en m/seg.

La constante k para algunos materiales tiene los siguientes valores que se muestran en la tabla

MATERIAL K(seg^2/m^2)Ripio conglomerado

0.01

Ripio suelto 0.04Arena 0.06Fango 0.08

Valores de k

Se entiende que no se debe fundar sobre el fango, pero si este puede estar por encima de la fundación.Una vez estimada la profundidad de socavación, se puede definir la cota de fundación de las pilas adicionando al valor estimado con la fórmula anterior,  una altura mínima de 3 m. Inclusive se debe analizar la posibilidad de hincar pilotes.Cabe recordar que una de las causas mas frecuentes de la falla de los puentes es la socavación, por esta razón es de importancia fundamental que la cota de fundación, se fije con criterio conservador para quedar a salvo de este fenómeno.La inversión, que se haga para profundizar las pilas contribuye más a la seguridad de la estructura, que esa misma erogación aplicada a aumentar la longitud.Es indispensable el conocimiento de la naturaleza del subsuelo para fijar la profundidad de fundación conveniente.

15

Page 16: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Socavación y cota de fundación  4.4. Defensivos.

Reciben esta denominación los diferentes sistemas destinados a proteger las playas de los ríos y terraplenes de acceso al puente. En consecuencia pueden ser definidos como protecciones y como espigones.

4.5. Protecciones.

Corresponden a pedraplenes que son sistemas de revestimiento con piedra bolona del mayor tamaño posible o en su defecto bloques de hormigón. Estas protecciones deben reforzarse cada cierto tiempo en función a la tendencia a sumergirse o despiezarse hasta que en alguna época se conseguirá una mayor estabilidad en las playas o terraplenes a protegerse.Al pié de las pilas es aconsejable encerrar las piedras dentro de una malla olímpica, reduciéndose así la socavación.

4.6. Espigones.

Estos se ubican aguas arriba y en correspondencia con las playas que tienden a la socavación, provocándose con ellos más bien la sedimentación para estabilizar el cauce del río.

MATERIALES UTILIZADOS PARA LA CONSTRUCCION DE PUENTES

16

Page 17: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

Se usan diversos materiales en la construcción de puentes. En la antigüedad, se usaba principalmente madera y posteriormente se usó roca. Más recientemente se han construido los puentes metálicos, material que les da mucha mayor fuerza. Los principales materiales que se usan para la edificación de los puentes son:

PIEDRA

MADERA

ACERO

CONCRETO ARMADO

CONCRETO PRETENSADO

CONCRETO POSTENSADO

MIXTOS

HISTORIA DE LOS PUENTES EN VENEZUELA

8 Oct 1893 - La estación de El Consejo es parecida a la de antaño, cuando el 8 de octubre 1893 vio por primera vez la llegada del tren a El Consejo, El Gran Ferrocarril de Venezuela en la ruta Caracas - Valencia, tras atravesar (65) túneles, (29) puentes y TAMBIEN (47) viaductos.

25 agosto 1962 - El Puente General Rafael Urdaneta es el puente más largo de VENEZUELA. Cruza la parte más angosta del LAGO DE MARACAIBO, en el Estado ZULIA, al noroeste de Venezuela y conecta la ciudad de MARACAIBO con el resto del país. Fue nombrado en honor del General RAFAEL URDANETA héroe de la independencia de VENEZUELA. Fue construido en concreto (u hormigón armado) y tiene una longitud de 8.678 metros. Fue Inaugurado el 25 DE AGOSTO de 1962 por el para entonces presidente de Venezuela ROMULO BETANCOURT. Fue durante varios años el puente más largo del mundo en su tipo y sigue siendo una de las estructuras en hormigón armado más grandes del mundo.

6 Ene 1967 - El Río Orinoco cuenta con dos puentes: El Puente de Angostura sobre el Río Orinoco en la región de Guayana, Venezuela fue diseñado y construido por el afamado ingeniero Paul Lustgarten, oriundo de la misma región, e inaugurado el 6 de enero de 1967 por el presidente DE LA EPOCA Raúl Leoni. Al momento de su finalización era el

17

Page 18: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

noveno puente colgante del Mundo y primero de Latinoamérica. Está localizado a 5 kilómetros de Ciudad Bolívar y conecta los estados Anzoátegui y Bolívar.

13 NOV 2006 - El segundo puente sobre el río Orinoco o "Puente Orinoquia" como fue bautizado el día de su inauguración, es un puente atirantado de hormigón y acero, una de las obras de infraestructura más importantes de la zona, que fue construida cerca de Ciudad Guayana, en el sur de Venezuela. Une a los estados Bolívar y Anzoátegui convirtiéndose en la segunda estructura en ser levantada sobre el Río Orinoco, después del Puente de Angostura; fue inaugurada el 13 de Noviembre 2006. El diseño del puente viene de la mano del legendario ingeniero guayanés Paul Lustgarten (también diseñador del puente Rafael Urdaneta y el primero de Angostura). La obra fue coordinada por la Corporación Venezolana de Guayana, y constituye un Sistema Vial Mixto que también conecta a la región con el estado Monagas.

13 NOV 2006 - El proyecto empieza con los primeros estudios de factibilidad, realizados por CVG - Corporación Venezolana de Guayana, a partir de 1966, para la construcción de un puente en Ciudad Guayana. Fueron realizados estudios de localización, topográficos, geológicos, soluciones estructurales, transporte, desarrollo urbano, regional y estudios de factibilidad económico-financiero en un total de ocho sitios comprendidos entre el Este de San Félix y Oeste de Sidor.La decisión final de construcción comienza por órdenes del presidente de la República Bolivariana de Venezuela Hugo Chávez en el año 2001. La compañía constructora es la brasileña Odebrecht y el capital es su mayoría provino del ejecutivo nacional, a través de Fonden (Fondo de Desarrollo Nacional) Tiene una extensión de 3.156 metros, cuatro torres principales de 120 m de altura, 39 pilas, dos estribos, 388 pilotes, una altura libre sobre el nivel de aguas máxima de 40 metros y un ancho total del tablero de 24,7 metros, con cuatro canales de circulación más una trocha ferroviaria.

13 NOV 2006 - El puente mixto (carretero-ferroviario) sobre el río Orinoco es de tipo atirantado con configuración de abanico y torres en forma de H. La misma empresa constructora Odebrecht, iniciara el Tercer puente sobre el río Orinoco, entre las poblaciones de Cabruta (en el Sur de Guárico) y Caicara (parte Nororiental del Bolívar). Este tendrá una longitud de 4,8 km y 14,2 m de ancho y se estima que requiere una

18

Page 19: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

inversión de cerca de 991 millones de dólares y se ESTIMA concluir en 2010.

SELECCIÓN DEL PUENTE

Para la escogencia y/o selección del tipo y del sitio de un puente se deben analizar los siguientes aspectos:

1. Necesidades estéticas

a) Funcionalidad de la obra

b) Buenas proporciones entre la superestructura y sub-estructura

c) Concordancia con el paisaje

2. Ubicación del puente: se debe ubicar tanto en planta como en elevación tomando en consideración

a) Características geométricas de la vía (ancho, canales, etc)

b) Geometría del eje vial

c) Condiciones geotécnicas

d) Ubicaciones obligadas: vías ya construidas, reemplazo de estructuras existentes y estructuras para usos especiales

e) La sección de desagüe debe ser suficiente

f) Menor costo inicial (menor longitud)

g) Menor costo de conservación

3. Tipo de puente: se debe tomar en consideración

a) El fin a que se destinara el puente

b) La magnitud de su abertura

c) Condiciones del terreno y forma de depresión

d) Características del sub-suelo

e) Consideraciones económicas

19

Page 20: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

4. Destino del puente: se debe tomar en consideración

a) Si es provisional

b) Si es puente carretero

c) Si es puente ferrocarrilero

d) Si es puente urbano

e) Si es viaducto

COMPONENTES DE UN PUENTE

Los puentes se dividen en dos partes fundamentales:

La superestructura: o conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre soportes. Cada tramo de la superestructura esta formado por un tablero o piso, una o varias armaduras de apoyo y por las riostras laterales. El tablero soporta directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite las cargas a pilas y estribos.

La infraestructura o subestructura: formada por las pilas, los estribos y los apoyos.

Las pilas: son los apoyos intermedios de los puentes de dos o mas tramos deben soportar las cargas permanentemente y sobrecargas sin asiento, se insensibles a agentes naturales (viento, riadas, etc.)

Los estribos: situados en los extremos del puente y sostienen los terraplenes que conducen a el. Algunas veces son sustituidos por pilotes hincados que permiten el desplazamiento del suelo a su alrededor.

Los apoyos o cimientos: transmiten al terreno todos los esfuerzos. Está formado por las rocas, pilotes, terreno que soporta el peso de estribos y pilas.

20

Page 21: Puentes Trabajo-UNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

ASIGNATURA: PUENTESUNIDAD I. INTRODUCCION Y GENERALIDADES

21