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ANLISIS ESTRUCTURAL DE PUENTESDr Juan Jos Hernndez SantanaUniversidad Central Marta Abreu de Las Villasjjhernandez@uclv.edu.cuDEFINICIONES GENERALES

COMPONENTES3Tomado de Arnal, E. (2000). Lecciones de Puentes.

COMPONENTES

DEFINICIONES GENERALES

DEFINICIONES GENERALES. PLANTA

DEFINICIONES GENERALES. PERFILCLASIFICACIN por su longitud. por su utilizacin. por su material constitutivo. segn el nivel de circulacin. por sus condiciones estticas. por su estructura longitudinal. por su estructura transversal.CLASIFICACIN

CarreterasFerrocarrilesPasarelasTecnolgicosEspeciales

CLASIFICACIN. POR USOMaderaPiedra o silleraMetlicos HormignArmadoPretensadoMixtos Fibras y plsticos

CLASIFICACIN. POR EL MATERIAL

CLASIFICACIN. POR EL MATERIAL CLASIFICACIN. POR SU CIRCULACIN

Superior Intermedia Inferior

CLASIFICACIN. POR SUS CONDICIONES ESTTICAS TRAMOS Simples Mltiples Continuos Continuos de seccin variable Prticos Gerber

Tramo rectoTramo rectoTramo mltipleTramo continuoTramo compensadoPrticosTramos de mnsulasArcosAtirantadosArco tmpanoArco con bielasColgantesDe cables o tensores rectos.De cables curvos.CLASIFICACIN. POR SU ESTRUCTURA LONGITUDINAL

CLASIFICACIN. POR SU ESTRUCTURA TRANSVERSAL LosaMacizaAligeradaViga y losaViga rectangularViga TViga doble TViga cajnTIPOLOGA Y DIMENSIONAMIENTORELACIN LUZ - ALTURAEsta relacin es una unin de muchos factores Posibilidades brindadas por el terreno y la geologa Tipologa empleada Economa de la solucin

TIPOLOGA SEGN LUZ DE TRAMO

SECCIN TRANSVERSAL SEGN LUZ DE TRAMO Clasificacin transversalRecomendaciones para el dimensionamientoLosa maciza2.50m L 10.00mL/20 h L/12Losa aligerada5.00m L 20.00mL/25 h L/19Viga de alma rectangular5.00m L 20.00mL/25 h L/100.10m h0 0.20m0.80m b0 2.50mVigas I o T5.00m L 40.00mL/25 h L/100.10m h0 0.25m0.80m b0 3.00mViga cajn20.00m L 40.00mL/25 h L/200.10m h0 0.20m1.00m b0 3.00mDIMENSIONAMIENTO: TRAMOS SIMPLE O MLTIPLE DIMENSIONAMIENTO: TRAMOS CONTINUOS Losa maciza10.00m L 18.00mL/30 h L/18Losa aligerada10.00m L 30.00mL/35 h L/25Viga de alma rectangular10.00m L 30.00mL/35 h L/200.10m h0 0.20m 0.80m b0 2.50mVigas I o T10.00m L 60.00mL/20 h L/100.10m h0 0.25m 0.80m b0 3.00mViga cajn15.00m L 60.00mL/20 h L/100.10m h0 0.20m 1.00m b0 3.00mSeccin cajn40.00m L 80.00mL/20 h L/102.00m b1 5.00mDIMENSIONAMIENTO: TRAMOS CONTINUOS (CON SECCIN VARIABLE)Seccin cajn con dos o tres celdas de3.00 a 5.00 m .60.00m L 150.00m0.50L L1 0.70LL/70 h L/40L/20 H L/12(CON SECCIN VARIABLE Y OTROS ADYACENTES)Seccin cajn con dos o tres celdas de 3.00 a 5.00 m 60.00m L 80.00m0.20L L1 0.35LL/70 h L/40L/20 H L/12DIMENSIONAMIENTO: TRAMOS CONTINUOS PUENTES DE PRTICO(De viga)10.00m L 60.00mL/20 h L/100.10m h0 0.25m0.80m b0 3.00mPUENTES DE PRTICO(De cajn)15.00m L 20.00mL/20 h L/100.10m h0 0.20mPUENTES GERBER(Las secciones transversales pueden escogerse de la clasificacin planteada en el tramo simple)30.00m L2 60.00mL1 = (0.40 a 0.60) L2L3 = (0.60 a 0.80) L2H = (1.50 a 2.00) hESTUDIOS DE CAMPOESTUDIOS DE CAMPO Estudios topogrficos. Estudios hidrolgicos.Estudios hidrulicos.Estudios geotcnicos.Estudios de construccin.Estudios de trnsito.Estudios arquitectnicos.Estudios de vulnerabilidad.Estudios de viabilidad y factibilidad. Replanteo sobre el terreno del proyecto, de puntos aislados, ejes y dimensiones del puente, as como de las redes tcnicas que sobre el pasarn, incluye adems los edificios y sus instalaciones, redes tcnicas, otras vas, puentes u otras estructuras aledaas a la zona de enclave. Control topogrfico para la construccin de obras viales, con el objeto de asegurar en el proceso de construccin, las dimensiones del proyecto, los elementos aislados y de toda la obra.Representacin de los elementos constitutivos de las obras viales e hidrotcnicas en el plano.Resear los trabajos de mediciones en las obras de construccin terminadas y en elaboracinESTUDIOS TOPOGRFICOS En la estructura de los trabajos topogrficos, adems de lo explicado anteriormente es necesario incluir:La confeccin de los planos y perfiles de las obras viales, lneas de energa elctrica, acueductos, canalizaciones, tubos de petrleo, gases y otras comunicaciones.Confeccin de los perfiles transversales y secciones de los ros, lagos, represas, bahas, valles, segn sea el obstculo a salvar.Confeccin de esquemas y catlogos de las coordenadas de puntos y altitudes de las cotas fijas de la red de apoyo planimtrica altimtrica.Confeccin de los planos sobre las designaciones del terreno para la construccin.ESTUDIOS TOPOGRFICOS. ELECCIN ZONA DE CRUCE ESTUDIOS HIDROLGICOS El OBJETIVO DE LOS ESTUDIOS HIDROLGICOS consiste en determinar los caudales de agua que circulan por el perfil hidrulico, para una probabilidad determinada, con el fin de encauzar los escurrimientos superficiales, en otras palabras, determinar cualitativamente y cuantitativamente la cantidad de agua superficial para el posterior diseo de las obras de fbrica y estructuras hidrulicasQD:Caudal mximo de crecida o de diseo (m3/s)Ce:Coeficiente de escorrenta o de escurrimiento.i:Intensidad de Precipitacin para tiempo de concentracin y perodo de retorno dados (mm/h).Ac:rea de la Cuenca Aportante (km2).Probabilidad de ocurrencia del gasto de diseo (%)ESTUDIOS HIDRALICOS Nivel de Crecida de Diseo (NCD). Ubicacin de los estribos y determinacin de la longitud del puente Altura de remanso. Profundidad de socavacin.

ni:Coeficiente de rugosidad.ai:rea de la seccin del agua o subseccin analizada, en (m2),ri= ai/pi:Radio hidrulico, en (m),pi:Permetro mojado, en (m),S:Pendiente del lecho del cauce, en (m/m), este parmetro viene dado por las condiciones del terreno.Qi:Gasto que circula por la seccin del agua o subseccin analizada, en (m3/s)NIVEL DE CRECIDA DE DISEO (NCD).

PARA SOCAVACIN MNIMAVELOCIDAD PERMISIBLECOEFICIENTE DE CONSTRICCIN

PARA SOCAVACIN MXIMACOEFICIENTE DE SOCAVACINBAUBICACIN DE LOS ESTRIBOS32

DETERMINACIN DE LA LONGITUD DEL PUENTE33

REMANSONCMNMRSOCAVACIN

PRINCIPIOS BSICOS PARA LA UBICACIN DE UN PUENTE

UBICACIN DEL PUENTE. CARCTER DE LA VAEn intercambio entre dos vas, la solucin mediante pasos inferiores y superiores depende de la topografa del terreno, de tal modo que la solucin a escoger depende de la cantidad de relleno necesaria para cubrir los terraplenes de acceso.En cruce sobre ros, debe escogerse una zona de cauce definido, fuera de las curvas de la corriente y lejos de la zona donde se incorpora algn afluente.S la zona de cruce, mediante una inspeccin, puede situarse en algn lugar donde aflore la roca o donde se note un mejor tipo de terreno, este cruce ha de estudiarse en alternativa con otros posibles, influyendo adems los parmetros de suelo que evitan o no que sean propensos a la socavacin.UBICACIN DEL PUENTE. FACTORES INFLUYENTESUBICACIN DEL PUENTE. FACTORES INFLUYENTESLas variantes pueden ser localizadas de modo que el trazado salve una sola corriente, la del ro principal, con una estructura de longitud mayor o que el trazado cruce por los afluentes, requiriendo un nmero mayor de estructuras pero con longitudes ms reducidas. Debe escogerse la solucin ms econmica.Cuando se trate de la reconstruccin de un puente, debe estudiarse como posible alternativa, la modificacin del trazado de la va, de modo tal que el nuevo trazado permita la construccin de un nuevo puente sin los inconvenientes que se presentan al adaptarse a la estructura antigua o la interrupcin del trfico que se ocasionara.Se recomienda, de ser posible, analizar el encauzamiento y rectificacin del ro, mejorando de esta forma las condiciones hidrulicas.Altura mxima econmica de terrapln.Constriccin de la corriente.Tipo de terreno adyacente al estribo.Distancia libre horizontal.Estribos abiertos o cerrados.Topografa .Taludes. Curvas del cauce.Socavacin al pie de estribos. Condiciones locales de cimentacin.Tipificacin. Simetra.PRINCIPIOS BSICOS PARA UBICAR ESTRIBOSALTURA MXIMA ECONMICA DE TERRAPLN

EN CUBA ENTRE 6 y 7mCONSTRICCIN DE LA CORRIENTE

TIPO DE TERRENO ADYACENTE AL ESTRIBO

DISTANCIA LIBRE HORIZONTAL

ESTRIBOS ABIERTOS O CERRADOS

TOPOGRAFA .TALUDES. CURVAS DEL CAUCE

SOCAVACIN AL PIE DE ESTRIBOS.

PRINCIPIOS BSICOS PARA UBICAR PILASCondiciones de cimentacin.Distancia libre horizontal.Facilidades constructivas.Tipificacin. Simetra.Esviaje.Socavacin.

DISTANCIA LIBRE HORIZONTAL

FACILIDADES CONSTRUCTIVAS

ESVIAJE