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Presentación 3 ¿Un nuevo texto sobre pruebas de carga? ¿No es algo ya pasado de moda? Si al hojear la monografía que está en sus manos, estimado lector, ha llegado hasta estas líneas de presentación, espero que su lec- tura le proporcione respuesta a las preguntas del encabezamien- to, le explique suficientemente el nada despreciable interés que siguen presentando las pruebas de carga y, consecuentemente, le anime a continuar con la lectura del texto completo. Históricamente, como se señala en la Introducción, la prueba de carga surgió como un ensayo, previo a la puesta en servicio de una obra, cuya finalidad era comprobar experimentalmente que la estructura soportaba las cargas máximas previstas en condiciones adecuadas de seguridad. En España, en la actualidad, se mantie- ne la obligatoriedad de realización de pruebas de carga de recep- ción de puentes de carretera y ferrocarril, en parte como herencia de esa actividad histórica. Esta obligatoriedad de las pruebas de recepción es, sin duda, un tema polémico. Se puede considerar que las razones históricas que impulsaron esa realización sistemática de pruebas de carga como comprobación de la seguridad de una estructura, previa a su puesta en servicio, están en gran medida superadas. De hecho las pruebas reglamentarias actuales han perdido un tanto ese carác- ter histórico de comprobación experimental de que la estructura soportaba las cargas máximas previstas, al establecerse limitacio- nes de la carga de ensayo, para lograr que los esfuerzos alcanza- dos no superen un porcentaje, en torno a los 2/3, de los máximos que originaría el correspondiente tren de la Instrucción de Acciones. ¿Cuál es, entonces, la utilidad de esas pruebas de carga obligatorias? Resulta claro que, en la actualidad, la seguridad de las estructuras construidas queda casi totalmente garantizada por la aplicación de métodos de diseño y análisis contrastados y sistemas de asegura- miento de la calidad en todas las etapas de su gestación, desde el proyecto hasta los remates finales de su construcción, lo que haría, en principio, innecesarias este tipo de pruebas. Se pregun- tará, amigo lector, qué razones impulsan a quien esto escribe a matizar la frase anterior con términos tan poco científicos como casi o en principio. Partiendo de la inexistencia de la seguridad absoluta, más de 30 años de relación directa o indirecta con pruebas de carga de todo tipo, me permiten afirmar que, aunque lógica y afortunadamente en pocos casos, sí existen ocasiones en las que la realización cui- dada de una prueba de carga, sirve para identificar problemas o irregularidades en el comportamiento de la estructura ensayada que, de no corregirse, comprometerían su durabilidad o incluso su propia seguridad. Casos como el de un puente de vigas pretensadas prefabricadas con longitudes de cables no adherentes excesivas en los extre- mos; o el de otro puente urbano cuya prueba hubo de suspender- se ante la seria sospecha, posteriormente confirmada, de un error, dada la magnitud de las flechas medidas y la falta de estabilización Documento descargado de www.e-ache.com el 11/02/2015 por Sr. Garca Sendn NIF: 72992382-L

M-9 Pruebas de Carga

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Pruebas de carga en estructuras de hormigón

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    Un nuevo texto sobre pruebas de carga? No es algo yapasado de moda?

    Si al hojear la monografa que est en sus manos, estimado lector,ha llegado hasta estas lneas de presentacin, espero que su lec-tura le proporcione respuesta a las preguntas del encabezamien-to, le explique suficientemente el nada despreciable inters quesiguen presentando las pruebas de carga y, consecuentemente, leanime a continuar con la lectura del texto completo.

    Histricamente, como se seala en la Introduccin, la prueba decarga surgi como un ensayo, previo a la puesta en servicio deuna obra, cuya finalidad era comprobar experimentalmente que laestructura soportaba las cargas mximas previstas en condicionesadecuadas de seguridad. En Espaa, en la actualidad, se mantie-ne la obligatoriedad de realizacin de pruebas de carga de recep-cin de puentes de carretera y ferrocarril, en parte como herenciade esa actividad histrica.

    Esta obligatoriedad de las pruebas de recepcin es, sin duda, untema polmico. Se puede considerar que las razones histricasque impulsaron esa realizacin sistemtica de pruebas de cargacomo comprobacin de la seguridad de una estructura, previa a supuesta en servicio, estn en gran medida superadas. De hecho laspruebas reglamentarias actuales han perdido un tanto ese carc-ter histrico de comprobacin experimental de que la estructurasoportaba las cargas mximas previstas, al establecerse limitacio-nes de la carga de ensayo, para lograr que los esfuerzos alcanza-dos no superen un porcentaje, en torno a los 2/3, de los mximosque originara el correspondiente tren de la Instruccin deAcciones.

    Cul es, entonces, la utilidad de esas pruebas de cargaobligatorias?

    Resulta claro que, en la actualidad, la seguridad de las estructurasconstruidas queda casi totalmente garantizada por la aplicacin demtodos de diseo y anlisis contrastados y sistemas de asegura-miento de la calidad en todas las etapas de su gestacin, desde elproyecto hasta los remates finales de su construccin, lo quehara, en principio, innecesarias este tipo de pruebas. Se pregun-tar, amigo lector, qu razones impulsan a quien esto escribe amatizar la frase anterior con trminos tan poco cientficos comocasi o en principio.

    Partiendo de la inexistencia de la seguridad absoluta, ms de 30aos de relacin directa o indirecta con pruebas de carga de todotipo, me permiten afirmar que, aunque lgica y afortunadamenteen pocos casos, s existen ocasiones en las que la realizacin cui-dada de una prueba de carga, sirve para identificar problemas oirregularidades en el comportamiento de la estructura ensayadaque, de no corregirse, comprometeran su durabilidad o incluso supropia seguridad.

    Casos como el de un puente de vigas pretensadas prefabricadascon longitudes de cables no adherentes excesivas en los extre-mos; o el de otro puente urbano cuya prueba hubo de suspender-se ante la seria sospecha, posteriormente confirmada, de un error,dada la magnitud de las flechas medidas y la falta de estabilizacin

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  • de las mismas; o el de la deteccin del arrastre de unos apoyos deneopreno como consecuencia de la fuerte pendiente longitudinal yde una defectuosa colocacin de los mismos; o el de la constata-cin de que el comportamiento experimental de un tablero cons-truido a partir de elementos prefabricados segn un determinadosistema constructivo, no se corresponda con la continuidad estruc-tural supuestamente alcanzada; o tantos otros acumulados a lolargo del tiempo.

    Detectado el problema, ya fuera de proyecto, de materiales o deejecucin, que haba pasado inadvertido hasta que la prueba fuerealizada, su remedio exigi, en cada caso, medidas de muy diver-so tipo, desde revisin y modificacin del proyecto con la consi-guiente rectificacin en obra, hasta el refuerzo de la estructura conpretensado exterior o el levantamiento del tablero y recolocacinde apoyos, etc. Aunque se tratase de casos en que la seguridad noestaba comprometida, la adopcin de medidas correctoras a tiem-po resulta siempre ms eficaz y menos costosa que la posiblereparacin que, a plazo ms o menos corto, hubiera sido necesa-ria cuando los problemas se hubieran detectado.

    En mi opinin, por tanto, las pruebas de carga, reglamentarias ono, mantienen su vigencia, en tanto en cuanto constituyen unafuente de informacin complementaria, cuya utilidad deriva, funda-mentalmente, de las conclusiones que puedan extraerse a travsde la comparacin de sus resultados con los valores previstos porunos mtodos analticos ms o menos sofisticados.

    Teniendo en cuenta todo lo anterior y que el coste de realizacin dela prueba no es sino una muy pequea parte del coste de cons-truccin, parece justificado el que, aunque sean pocos los casos enque se detectan anomalas, se mantenga la obligatoriedad de reali-zacin de pruebas de carga de recepcin en el caso de los puentesde carretera y ferrocarril. Otro caso bien distinto lo constituyen lasestructuras ordinarias de edificacin, donde el coste relativo de rea-lizacin de las pruebas altera significativamente el razonamientoanterior, lo que hace que slo se justifiquen en casos especiales.

    En este punto de nuestro razonamiento, es importante subrayarque para que la prueba de carga haga realidad sus posibilidadespotenciales de ser una fuente de informacin valiosa, es absoluta-mente imprescindible que est bien hecha, es decir, tiene que estarbien proyectada y ejecutada. Se tiene que partir de un proyectorealista, que utilice trenes de carga lo ms parecidos posible a losque se vayan a poder materializar en la prctica y que defina cla-ramente las magnitudes a medir y los valores tericamente espe-rables. En la ejecucin se han de controlar las cargas aplicadas enlos distintos escalones y sus posiciones, la situacin, fiabilidad yprecisin de los aparatos de medida y slo as se podrn obtenerresultados que, por comparacin con esos valores tericos espe-rables, permitan realmente detectar posibles anomalas.

    Pero, desgraciadamente, esto es el extremo opuesto a las prcti-cas, bastante ms habituales de lo que sera conveniente, de rea-lizar las pruebas reglamentarias como un "mero trmite" que "hayque pasar" para cumplir con el imperativo reglamentario.

    Por otra parte, la EHE, en su artculo 99.2, contempla un tercer tipode pruebas de carga, adems de las hasta aqu comentadas: las

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    pruebas de carga para evaluar la capacidad resistente. De hecho,la creacin en 1999 del Grupo de Trabajo GT-4/3 que ha redacta-do el presente texto, obedeci a una idea del entonces Presidentede la Comisin Gestora de ACHE en el proceso de fusin GEHO-ATEP, para que la Comisin 4 (Uso y mantenimiento) abordara laactualizacin del Boletn n 1 del GEHO ("Evaluacin de la capaci-dad portante de estructuras mediante pruebas de carga", publica-do en 1988).

    Sin embargo, tanto la Comisin 4 como el propio Grupo de TrabajoGT-4/3 estuvieron de acuerdo en considerar que la idoneidad deutilizar pruebas de carga, como medio exclusivo para evaluar lacapacidad portante de estructuras existentes, resulta bastante dis-cutible y su aplicacin debe quedar restringida solo a casos muyconcretos y especficos. En esta lnea, la presente monografarecoge lo que al respecto indica el citado artculo 99.2 de la EHE,pero enfocndolo fundamentalmente al caso de forjados que esdonde ms habitualmente se presenta esta necesidad de evalua-cin. Por otro lado, se matiza, en lnea con la exigencia de prue-bas cuidadas y realizadas con equipos de medida suficientementeprecisos, que el criterio fundamental de aceptacin de estas prue-bas debe ser el basado en el valor de la flecha remanente al des-cargar y que, por tanto, el criterio de flecha mxima debe quedarreservado slo a aquellos casos en los que se constate claramen-te que la estructura, por ser extraordinariamente rgida, podra serinnecesariamente penalizada por una insuficiente precisin en ladeterminacin de la flecha remanente. En otras palabras, la ideadebe ser aplicar siempre el criterio de aceptacin de la flecharemanente, independientemente de que se cumpla el de flechamxima, si la precisin real alcanzada en el ensayo permite con-fiar en ese valor experimental de la remanencia.

    En resumen, tanto unos tipos de pruebas como otros, basan su uti-lidad en una realizacin cuidada que permita obtener unos resul-tados precisos, bien para su comparacin con los valores tericosprevistos por los modelos de clculo, bien para el examen de lospropios valores experimentales en s mismos. Confo en que estetexto contribuya a mejorar las prcticas habituales en la realizacinde pruebas y a que todos seamos ms exigentes en lo que espe-ramos de ellas.

    Quiero, por ltimo, agradecer a todos los miembros del grupo GT-4/3 y en especial a su coordinador Rafael Astudillo, el esfuerzorealizado para llevar a buen puerto la preparacin de este docu-mento. Asimismo, agradezco sinceramente a Javier Len, actualPresidente de la Comisin 4 de ACHE, que me haya concedido laoportunidad de elaborar esta presentacin como anteriorPresidente de la Comisin, en la etapa en la que este grupo GT-4/3 desarroll sus trabajos.

    Luis M Ortega BasagoitiAnterior Presidente de la Comisin 4 (1999-2003)Uso y Mantenimiento de Estructuras

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    ndiceGrupo de Trabajo 4/3Pruebas de Carga de Estructuras

    Coordinador: Rafael Astudillo Pastor CEDEX

    Miembros:Gonzalo Arias Hofman GEOCISAJavier Cortezo Garca TIFSAJuan Garca Cabaas CEDEX - Laboratorio Central Juan Carlos Garrido Bar INTEMACMariano Garzo Fernndez CEDEX - Laboratorio Central Antonio Madrid Ramos PROESCarlos Moreno Blanes IIC

    Monografa M-9 de achePrueba de carga de estructuras

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    Monografa M-9 de achePrueba de carga de estructuras

    ndice

    PRESENTACIN.......................................................................................................3

    GRUPO DE TRABAJO.............................................................................................7

    NDICE.......................................................................................................................9

    1. INTRODUCCIN.......................................................................................................13

    2. GENERALIDADES....................................................................................................152.1. OBJETO DE LAS PRUEBAS DE CARGA ................................................................152.2. TIPOLOGA DE LAS PRUEBAS DE CARGA ............................................................15

    3. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES DE CARRETERA.......................................173.1. INTRODUCCIN Y GENERALIDADES....................................................................173.1.1. OBJETO DEL ENSAYO...................................................................................................... 173.1.2. CAMPO DE APLICACIN. OBLIGATORIEDAD.......................................................................173.2. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA DE CARGA......................................................183.2.1. PROYECTO DE LA PRUEBA...............................................................................................183.2.2. ACCIONES A APLICAR.......................................................................................................203.2.2.1. Estados de carga.................................................................................................................203.2.2.2. Zonas de aplicacin de la carga.............................................................................................203.2.2.3. Materializacin del tren de cargas..........................................................................................213.2.3. SISTEMA DE MEDIDA.........................................................................................................213.2.3.1. Magnitudes a medir..............................................................................................................213.2.3.2. Aparatos de medida............................................................................................................ 223.2.4. CIRCUNSTANCIAS DE LA PRUEBA......................................................................................223.2.4.1. Fecha de realizacin ...........................................................................................................223.2.4.2. Inspeccin de la obra...........................................................................................................233.2.4.3. Nivelacin de la obra...........................................................................................................243.2.4.4. Elementos auxiliares............................................................................................................243.3. REALIZACIN DE LA PRUEBA DE CARGA............................................................243.3.1. ACTUACIONES PREVIAS....................................................................................................243.3.1.1. Tren de cargas....................................................................................................................243.3.1.2 Instrumentacin..........................................................................................................253.3.2. APLICACIN DEL TREN DE CARGA.....................................................................................253.3.2.1. Forma de aplicacin de las cargas..........................................................................................253.3.2.2. Duracin de la aplicacin de las cargas. Criterios de estabilizacin..............................................263.3.2.3. Remanencias......................................................................................................................293.3.2.4. Criterios de aceptacin .......................................................................................................30

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  • 3.4. INFORME DE LA PRUEBA.......................................................................................323.5. PRUEBAS COMPLEMENTARIAS...........................................................................333.6. PRUEBAS DE CARGA SIMPLIFICADAS.................................................................333.7. EFECTOS AMBIENTALES........................................................................................34

    4. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES FERROVIARIOS DE HORMIGN....................374.1. INTRODUCCIN.......................................................................................................374.2. CAMPO DE APLICACIN Y OBLIGATORIEDAD....................................................374.3. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA.........................................................................384.3.1. PROYECTO DE LA PRUEBA................................................................................................384.3.2. ACCIONES A APLICAR........................................................................................................394.3.3. SISTEMA DE MEDIDA .......................................................................................................414.3.4. CIRCUNSTANCIAS DE LA PRUEBA.....................................................................................424.4. REALIZACIN DE LA PRUEBA...............................................................................424.4.1. ACCIONES PREVIAS ........................................................................................................424.4.2. MATERIALIZACIN DEL TREN DE CARGA ..........................................................................434.4.3. POSICIN DEL TREN DE CARGA .......................................................................................454.4.4. APLICACIN DEL TREN DE CARGA ...................................................................................454.5. ANLISIS DE RESULTADOS ...................................................................................454.5.1. COMPROBACIONES .........................................................................................................454.5.2. CRITERIOS DE ACEPTACIN ............................................................................................464.6. INFORME DE LA PRUEBA....................................................................................... 464.7. PRUEBAS DE CARGA SIMPLIFICADAS .................................................................474.8. ENSAYOS DINMICOS ...........................................................................................484.8.1. CONDICIONES DE EJECUCIN .........................................................................................484.8.2. EXCITACIN DE LA ESTRUCTURA ....................................................................................494.8.3. ANLISIS DE RESULTADOS...............................................................................................49

    5. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES FERROVIARIOS METLICOS.........................53

    5.1. INTRODUCCIN .....................................................................................................535.2. OBLIGATORIEDAD. NORMATIVA DE ENSAYO .....................................................535.3. TIPOLOGA DE LOS ENSAYOS...............................................................................565.4. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA ........................................................................565.4.1. ACTUACIONES PRELIMINARES ........................................................................................565.4.2. CLCULOS TERICOS Y DEFINICIN DE LA PRUEBA.........................................................575.4.3. INSTRUMENTACIN .........................................................................................................595.4.4. PROYECTO DE PRUEBA DE CARGA ..................................................................................605.5. REALIZACIN DE LAS PRUEBAS .........................................................................605.5.1. APLICACIN DE LAS CARGAS. CICLOS Y ESCALONES DE CARGA .....................................605.5.2. ESTABILIZACIN ..............................................................................................................615.5.3. REMANENCIAS.................................................................................................................615.5.4. CRITERIOS DE ACEPTACIN ............................................................................................615.6. INFORME DE RESULTADOS ..................................................................................635.7. EQUIPO TCNICO...................................................................................................63

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  • 5.8 MODELO DE FICHA DE ACTA DE LA PRUEBA............................................................65

    6. PRUEBAS DE CARGA DE FORJADOS.......................................................................676.1 INTRODUCCION............................................................................................................676.2 OBJETO DEL ENSAYO..................................................................................................676.3. CAMPO DE APLICACIN..............................................................................................676.4. LIMITACIONES..............................................................................................................686.5. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA...............................................................................686.5.1. PROYECTO DE LA PRUEBA DE CARGA..................................................................686.5.2. CARGA DE ENSAYO A APLICAR.........................................................................................696.5.3. SISTEMA DE MEDIDA........................................................................................................706.5.3.1. Magnitudes a medir...........................................................................................................706.5.3.2. Aparatos de medida...........................................................................................................706.5.3.3. Elementos de seguridad.....................................................................................................716.6. REALIZACIN DE LA PRUEBA.....................................................................................716.6.1. ACTUACIONES PREVIAS..................................................................................................726.6.2. MATERIALIZACIN DE LA CARGA......................................................................................726.6.3. APLICACIN DE LAS CARGAS..........................................................................................736.6.4. ANLISIS DE RESULTADOS.............................................................................................746.6.4.1. Criterios de aceptacin de la prueba....................................................................................746.7. INFORME DE LA PRUEBA............................................................................................76

    7. INSTRUMENTACIN...........................................................................................797.1. INTRODUCCIN..................................................................................................797.2. MAGNITUDES A MEDIR...............................................................................................797.3. APARATOS DE MEDIDA. TRANSDUCTORES.............................................................807.3.1. MEDIDA DE DEFORMACIONES.................................................................................807.3.1.1. Extensmetros mecnicos...............................................................................................817.3.1.2. Galgas extensomtricas.....................................................................................................827.3.2. MEDIDA DE DESPLAZAMIENTOS................................................................................857.3.2.1. Mtodos pticos, mecnicos y mixtos...............................................................................857.3.2.2. Transductores de desplazamiento....................................................................................887.3.3. MEDIDA DE GIROS...........................................................................................................897.3.4 MEDIDA DE ACELERACIONES..........................................................................................897.4. SISTEMAS DE ADQUISICIN DE DATOS....................................................................907.4.1. ELEMENTOS BSICOS DE UN SISTEMA DE TOMA DE DATOS............................................917.4.2 RECOGIDA Y TRATAMIENTO DE REGISTROS...................................................................957.4.3. SISTEMAS DE TOMA DE DATOS AUTNOMOS...................................................................987.4.4. SISTEMAS DE REGISTRO.................................................................................................997.5. MEDIDAS EN ENSAYOS ESTTICOS......................................................................1007.6. MEDIDAS EN ENSAYOS DINMICOS.......................................................................103

    EJEMPLOS DE PRUEBA DE CARGA DE PUENTES............................................105EJEMPLOS DE PRUEBA DE CARGA DE FORJADO DE EDIFICACIN.................137

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  • La comprobacin cualitativa o cuantitativa del comportamiento resistente de una estruc-tura mediante la experimentacin, consistente en aplicar sobre la misma unas cargasde relativa importancia que simulen las sobrecargas de uso, es una tcnica tradicionalen la historia de la construccin.

    En pocas todava no demasiado lejanas, la limitacin de los mtodos de clculo y elimperfecto conocimiento de los materiales hicieron de la prueba de carga un mtodocomn de comprobacin global de la seguridad de las obras.

    Histricamente, aunque existe poca documentacin sobre ello, es lgico suponer quelos constructores de la antigedad comprobaran la bondad de aquellas estructurasque, aun utilizando materiales tradicionales, supusieran una singularidad por susdimensiones o formas, particularmente en el caso de los puentes y las bvedas.

    En el siglo XIX y comienzos del XX, como consecuencia de algunos colapsos de puen-tes y, especialmente, tras la aparicin del hormign como nuevo material de construc-cin, se instituy de forma rutinaria la metodologa de la prueba de carga como ensa-yo previo a la puesta en servicio de una obra.

    El avance en el conocimiento de las propiedades de los materiales de construccin,singularmente del hormign, y de los mtodos de anlisis estructural ha ido restandoincertidumbre al conocimiento de la seguridad de una estructura. Como consecuenciade ello, hoy en da, una obra diseada y calculada de acuerdo con unos mtodos con-trastados, que frecuentemente estn establecidos de forma reglamentaria, y construi-da con los debidos controles que aseguren la calidad de su ejecucin, ofrecera, enprincipio, garantas suficientes para que no fuera preciso ningn tipo de comprobacinexperimental de su capacidad resistente previa a su puesta en servicio.

    De hecho, la realizacin de la ms comn de las pruebas de carga, la prueba de recep-cin, ha desaparecido como ensayo obligatorio en la mayora de los pases con altodesarrollo tcnico. En el mbito europeo (aunque no se dispone de informacin detodos los pases, s de la mayora de ellos), para el caso de los puentes de carretera,la prueba de carga de recepcin de obra nueva es solamente obligatoria en los pasesdel sur de Europa: Portugal, Espaa, Francia e Italia). En Espaa, la prueba de cargade recepcin sigue siendo obligatoria, como se describir en este documento, en elcaso de puentes de carretera y de ferrocarril.

    Por otro lado, en el caso del hormign, las nuevas teoras e Instrucciones de clculo

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    1. Introduccin

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  • (en lo que a Espaa atae, la Instruccin EHE [1] fundamentalmente), permiten el cl-culo de elementos estructurales de forma que pueda llegar a aparecer fisuracin bajociertas combinaciones de las sobrecargas de uso. En esta situacin una prueba decarga de recepcin de una estructura nueva podra llegar a producir innecesariamenteun estado de fisuracin que, sin menoscabo de la seguridad de la obra, supusiera unpotencial riesgo para la durabilidad de la misma. Como consecuencia de ello, se ha idoreduciendo la carga mxima recomendada en los ensayos de recepcin. As, en las lti-mas Recomendaciones para la Realizacin de Pruebas de Carga en Puentes deCarretera del Ministerio de Fomento, se limita la carga de ensayo de forma que sealcancen esfuerzos del orden del 60% de los que producira el tren de la Instruccin deAcciones, sin sobrepasar nunca el 70%, mientras que en las ediciones anteriores dedichas recomendaciones (1973 y 1988) se aconsejaba que los esfuerzos alcanzadosfueran del 70 al 80%.

    Aos atrs una opcin corriente era la metodologa de evaluacin de la capacidadresistente de estructuras en uso por la va exclusivamente experimental. El documen-to 437R-67 (Revisin de 1982) del ACI [2] y el Boletn n 1 del GEHO [3] consideranesta metodologa. El hecho cierto, al menos en lo que respecta al documento espaol,es que rara vez se ha utilizado en la prctica, fundamentalmente por la caresta de rea-lizacin, por la dificultad de establecer con rigor ciertos parmetros necesarios paraevaluar el resultado de la prueba (deformaciones o remanencias lmites admisibles, porejemplo) y por la posibilidad de daar la estructura en el proceso de ensayo.

    Lo habitual en la actualidad es utilizar mtodos analticos ms o menos sofisticadosprevio un detallado proceso de auscultacin de la estructura, obteniendo informacinprecisa de sus dimensiones, sus secciones resistentes y de las propiedades mecni-cas de sus materiales en la situacin real de degradacin que pudieran tener. La prue-ba de carga, en caso de ser necesaria, se realizara para calibracin del modelo anal-tico utilizado o para comprobar comportamientos muy especficos (reparto de esfuer-zos o transmisin de cargas, por ejemplo).

    En el presente documento se ha pretendido recoger de forma detallada el proceso depreparacin, realizacin e interpretacin de las pruebas de carga. Para puentes decarretera y puentes de ferrocarril de hormign se ha considerado como tipologa basede prueba de carga la de recepcin de obra nueva, por ser la ms regulada en la regla-mentacin y la ms usual para dichas estructuras, pero la mayor parte de lo que se des-cribe de ellas, en cuanto a la metodologa, es directamente aplicable a cualquier otrotipo de pruebas de carga. En el caso de los puentes de ferrocarril metlicos, especial-mente los de celosa, se ha considerado la prueba de carga peridica para seguimien-to del estado de la estructura como el ensayo tipo.

    El presente documento se refiere fundamentalmente a las pruebas de carga estticas,aunque en el caso de puentes de ferrocarril se describen someramente los aspectosprincipales de la realizacin de ensayos dinmicos sobre este tipo de estructuras. Laspasarelas peatonales, por sus caractersticas singulares, quedan tambin fuera delalcance de este documento

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  • 2.1. OBJETO DE LAS PRUEBAS DE CARGA

    El objeto general de una prueba de carga de una estructura es la comprobacin delcomportamiento de la misma frente a unas acciones determinadas, generalmenteconstituidas mediante la colocacin sobre la estructura de unas cargas perfectamenteconocidas en posicin y magnitud.

    En algunos casos, como en los ensayos de recepcin, la importancia de la magnitudde las cargas permitir establecer deducciones sobre la capacidad resistente de laestructura y la ausencia de defectos ocultos. En otros, las cargas alcanzarn simple-mente la magnitud necesaria para, mediante la medida y anlisis de la respuesta, obte-ner datos sobre ciertos aspectos especficos del comportamiento estructural, calibrarun modelo terico, etc.

    2.2. TIPOLOGA DE LAS PRUEBAS DE CARGA

    Fundamentalmente se pueden considerar tres tipos de ensayo de prueba de carga:

    Prueba de carga de recepcin de obra nueva Prueba de carga de evaluacin de la capacidad portante Ensayos de investigacin mediante pruebas de carga

    Prueba de carga de recepcin

    El objeto de una prueba de carga de recepcin es comprobar, antes de la puesta enservicio de una estructura, que la misma se comporta adecuadamente frente a unaserie de estados de carga que por su disposicin y magnitud representaran situacio-nes especialmente desfavorables de las sobrecargas de uso. El ensayo permitira laconstatacin experimental de que tanto el proyecto como la ejecucin de la obra nocontienen defectos que repercutan inicialmente en la seguridad de la misma.

    Prueba de carga de evaluacin de la capacidad portante

    La prueba de carga para evaluacin de la capacidad portante es un ensayo que sesuele realizar sobre una estructura para determinar el nivel de carga admisible den-tro de unas condiciones especficas de seguridad y funcionalidad de la obra y quese engloba dentro de un proceso ms general, que incluye otras muchas actuacio-nes, como el anlisis detallado del proyecto, la caracterizacin de los materiales encuanto a sus propiedades mecnicas, la determinacin de las patologas que afec-

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    2. Generalidades

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    tan a aspectos resistentes, la medida y determinacin real de las secciones resis-tentes, etc. Constituyen un tipo muy especial de ensayos, planteados a medida decada caso concreto, con unos requisitos de instrumentacin mucho ms exigentes yespecficos y con unos especiales condicionantes de seguridad durante la realiza-cin de la prueba.

    Muchos de los aspectos, especialmente en lo que se refiere a realizacin de losensayos, que se recogen en el presente documento son, por supuesto, vlidos tam-bin para las pruebas de carga de evaluacin, aunque otros, como aquellos relacio-nados con los criterios de aceptacin de la prueba, criterios de remanencias, aspec-tos formales relativos a la obligatoriedad del ensayo de recepcin y su tratamientoadministrativo, etc. no seran pertinentes en los ensayos de evaluacin.

    Ensayos de investigacin

    En algunos casos se realizan ensayos de carga en las estructuras, y entre ellas en lospuentes, con una finalidad distinta de las anteriores. En ocasiones se trata de obtenerinformacin adicional del comportamiento de la estructura, especialmente cuando staes singular, ya sea por sus dimensiones, solucin estructural, proceso constructivo opor los materiales utilizados. En dichos casos, tanto los trenes de carga como las mag-nitudes a medir sern consecuencia de lo que en cada caso especfico se quiera inves-tigar. Un ejemplo es la obtencin de lneas de influencia experimentales de esfuerzos,movimientos o deformaciones.

    Otras veces el ensayo se plantea como un experimento que permita mejorar el cono-cimiento de un determinado aspecto estructural. Ejemplo clsico son los ensayos arotura de tableros de puente o de obras de fbrica. La instrumentacin en estos casossuele ser sofisticada y adecuada al seguimiento de la estructura desde el final de sucomportamiento elstico hasta la rotura de la misma.

    Otro grupo de ensayos de investigacin lo constituyen los ensayos dinmicos enca-minados a tratar de relacionar las variaciones de los parmetros relativos a la res-puesta dinmica de una estructura con el estado de dao en la misma.

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  • 3.1 INTRODUCCIN Y GENERALIDADES

    En este apartado se incluyen todos los aspectos relacionados con las pruebas de cargade puentes de carretera. Mientras no se indique lo contrario el tema estar referidosiempre a las pruebas de carga de recepcin de obra nueva, ensayos estos que cons-tituyen la inmensa mayora de las pruebas de carga de puentes de carretera que serealizan en Espaa. No obstante, salvando algunos aspectos del planteamiento de laprueba y de la interpretacin de resultados, el resto de lo que aqu se dice es totalmenteaplicable a otros tipos de pruebas de carga, sean para evaluacin estructural o, enalgn caso especial, ensayos de investigacin.

    3.1.1 OBJETO DEL ENSAYO

    El objeto de una prueba de carga de recepcin es comprobar, antes de la puesta enservicio de un puente, que la estructura se comporta adecuadamente frente a una seriede estados de carga que por su disposicin y magnitud representaran situacionesespecialmente desfavorables de las sobrecargas de uso. El ensayo permitira la cons-tatacin experimental, con un elevado nivel de fiabilidad, de que tanto el proyecto comola ejecucin de la obra no contienen defectos que repercutan inicialmente en la segu-ridad de la misma.

    3.1.2 CAMPO DE APLICACIN. OBLIGATORIEDAD

    Campo de aplicacin

    El contenido de esta parte del presente documento es de aplicacin a obras de pasode carreteras (puentes, viaductos, pontones, etc.) y pasarelas. Se excluyen los casossingulares tales como puentes funcionalmente mixtos: de carretera y ferrocarril, deacueducto y carretera, etc.

    Las pruebas de carga a realizar tras la ejecucin de obras importantes de reforma orefuerzo de la estructura, pueden considerarse como si de una obra nueva se tratara.

    No se considera, sin embargo, objeto de este documento la comprobacin de elemen-tos estructurales aislados, tales como pilotes, vigas prefabricadas, etc, consideradascomo unidades parciales de la estructura global. Las pruebas que podran llamarse derecepcin de tales elementos o unidades estructurales corresponden a ensayos decontrol a realizar antes o despus de la ejecucin de las obras, aunque a veces uncomportamiento distinto al supuesto para tales elementos sea detectado en las prue-bas de carga.

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    3. Pruebas de carga de puentes decarretera

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    Hay que indicar que, siendo la prueba de carga un ensayo en el que se trata de obte-ner informacin del comportamiento de una estructura mediante la medida de la res-puesta de la misma frente a unas acciones perfectamente conocidas, no tiene muchosentido su realizacin sobre estructuras en las que, no predominando el trabajo a fle-xin, la respuesta es de una magnitud lo suficientemente pequea como para ser dif-cil su medida y, consecuentemente, presenta dificultad el establecer conclusiones cla-ras del ensayo. Un ejemplo tpico de esta circunstancia lo constituiran los puentes defbrica en arco.

    Obligatoriedad

    En el caso de puentes nuevos la prueba de carga esttica es preceptiva, segn lavigente Instruccin sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes decarretera (IAP)[4], que establece en su captulo 5 lo siguiente:

    Todo puente proyectado de acuerdo con la presente Instruccin deber ser sometido a prue-bas de carga antes de su puesta en servicio, de acuerdo con lo indicado en el preceptivo anejoque sobre la materia incluir todo proyecto aprobado por la Direccin General de Carreteras.

    Tales pruebas podrn ser estticas o dinmicas. Las primeras sern siempre obligatorias;las segundas lo sern en aquellas estructuras en las que sea necesario verificar que lasvibraciones que se puedan producir no afectarn a la funcionalidad de la obra.

    Las Recomendaciones para la realizacin de pruebas de carga en puentes de carre-tera[5] (RPC) establecen que las pruebas sern obligatorias en aquellas obras de pasoen las que algn vano tenga luces a partir de 12m, dejando a juicio del Director de Obray del Proyecto la necesidad o no de ensayar obras con menores luces.

    Direccin de las pruebas de carga

    Las pruebas de carga deben realizarse por personal tcnico especializado bajo la direc-cin de un Ingeniero con experiencia en este tipo de ensayos, que en adelante deno-minaremos Director de la prueba. Las RPC indican que este Director de la prueba serdesignado por el Director de Obra.

    Es recomendable una buena coordinacin entre el Proyectista, el Director de Obra y elDirector de la prueba para que sta consiga de la forma ms efectiva su finalidad lti-ma: comprobar el correcto y seguro comportamiento resistente del puente. Esta cola-boracin es tanto ms importante cuanto ms singular es la obra o si hubieran tenidolugar incidencias desfavorables durante la fase de construccin.

    3.2. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA DE CARGA

    3.2.1. PROYECTO DE LA PRUEBA

    El proyecto de la prueba de carga, tal como se indica en las citadas RPC, se incluir,obligatoriamente, en el Proyecto de la obra, correspondiendo, por tanto, su redaccinal autor de dicho Proyecto. Solo en el caso de que no existiera dicho proyecto de laprueba, y no fuera posible su redaccin por el autor del proyecto de la obra, deber serrealizado por un ingeniero cualificado para ello por encargo de la Direccin de Obra.

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  • El documento consta de las siguientes partes:

    Memoria

    En ella se describe con detalle la prueba de carga a realizar, incluyendo aspectostales como: los elementos a controlar en la misma, los trenes de cargas que se hande utilizar y el porcentaje que suponen de los esfuerzos de proyecto, las distintasfases de que constar el ensayo, los estados de carga, los puntos de medida corres-pondientes, etc.

    En caso de considerarse necesario, deben describirse los medios auxiliares precisos parala inspeccin de la estructura y para la colocacin y control de los aparatos de medida.

    Se determinarn, asimismo, a partir del tren o trenes de cargas definidos en el pro-yecto de la prueba, los valores previstos de las magnitudes a medir, las toleranciasadmisibles y los criterios de aceptacin de los resultados de la prueba, incluyendoaspectos como la fisuracin admisible.

    Planos

    Se deben incluir los croquis y planos necesarios para definir en detalle los distintosestados de carga y la posicin de todos los aparatos de medida.

    Se deben incluir tambin croquis de los vehculos tipo considerados por el proyectistapara la materializacin de los trenes de carga.

    Pliego de prescripciones tcnicas particulares

    Se incluirn las especificaciones a tener en cuenta en la realizacin de las pruebas, yse determinarn la precisin y rango mnimo que deban tener los aparatos de medidaque vayan a utilizarse, as como los valores de los parmetros a tener en cuenta en losdistintos criterios de aceptacin de los resultados.

    Se incluirn tambin los conceptos que comprendan el abono de las partidas y unida-des detalladas en el presupuesto.

    Presupuesto

    El Presupuesto de la prueba de carga podr realizarse:

    a) Por partida alzada de abono ntegro al contratista (y que como tal deber figu-rar como precio en el cuadro de precios). En ella se incluirn: andamiajes,medios auxiliares, puntos de medida, bases de nivelacin y cuantas obras seannecesarias para la realizacin de la prueba de carga, as como la dotacin delos vehculos necesarios para la materializacin de los distintos estados decarga y el personal, tanto del equipo tcnico especializado encargado de la rea-lizacin de la misma como del personal de apoyo.

    b) Por partida alzada a justificar mediante precios unitarios. Estos precios uni-tarios, que debern figurar como tales en los cuadros de precios correspon-dientes, sern, entre otros:

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    - Tren de carga / da - Equipo de ensayo / da- Medios auxiliares

    Se incluirn en el equipo de ensayo los gastos de personal, gastos de viaje, dietas,amortizacin de aparatos, material fungible, etc.

    Los puntos anteriores se incluirn en los propios documentos del Proyecto de la obray formando parte de los mismos.

    3.2.2. ACCIONES A APLICAR

    3.2.2.1 Estados de carga

    En el Proyecto de la prueba de carga de recepcin, el proyectista debe considerar aquellasdisposiciones del tren de cargas de la IAP que producen las solicitaciones ms desfavora-bles sobre la estructura. Esto dar lugar a una serie de estados de carga que en la prcti-ca consistirn en la colocacin de sobrecargas (habitualmente constituidas mediante tre-nes de camiones) en distintas zonas de la estructura y que producirn los efectos ms des-favorables en zonas crticas de la estructura: por ejemplo, flexin positiva en centros decada vano, flexin negativa en zona de apoyos, torsin en determinadas secciones, etc.

    En ningn caso las solicitaciones a que d lugar el tren de cargas real aplicado podrn sersuperiores a los valores que tericamente producira la aplicacin del tren de cargas declculo (sobrecargas) definido en la IAP (sin aplicar coeficientes de mayoracin). LasRecomendaciones RPC establecen que no se supere el 70% de dichos esfuerzos sinmayorar y aconsejan operar en torno al 60%.

    Hay que tener en cuenta que el lmite de la carga aplicada sobre la estructura es siem-pre convencional y que debe estar entre un umbral mnimo, que posibilite una res-puesta clara de la estructura haciendo entrar en un nivel satisfactorio de trabajo a loselementos estructurales ms importantes, as como a los elementos de equipamiento(apoyos, juntas), y un nivel mximo de solicitacin que no dae innecesariamente nin-gn elemento estructural.

    Como regla general, en el caso de vanos simplemente apoyados se cargar todo elvano para producir el estado de flexin mxima en el centro de la luz. En puentes con-tinuos se cargarn combinaciones de vanos contiguos y alternos para provocar esfuer-zos mximos en el tablero en zonas crticas del interior del vano frecuentemente el cen-tro y en la zona de pilas.

    3.2.2.2 Zonas de aplicacin de la carga

    Como norma general, la sobrecarga que sustituye al tren de la Instruccin se aplicarsolamente en la calzada y arcenes, sin que sea necesario someter a prueba las ace-ras. Sin embargo, en aquellos casos en que se desee ensayar tambin las aceras,estando stas en voladizo, dicha prueba podr realizarse cargando nicamente unazona de longitud igual al triple del ancho de la misma con una sobrecarga de 4 kN/m2.En todo caso, y con objeto de acelerar el proceso de carga y descarga, podr susti-tuirse dicha sobrecarga uniforme por cargas puntuales, empleando elementos del pesoapropiado para producir estados de solicitacin anlogos.

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  • 3.2.2.3 Materializacin del tren de cargas

    En el caso de puentes, dada la dificultad prctica de materializar el tren de cargas dela Instruccin, normalmente se utiliza un tren de carga constituido por camiones u otrosvehculos anlogos, que debern ser lo ms parecidos entre s en cuanto a forma, pesoy dimensiones. Su nmero y caractersticas sern los necesarios para adaptarse a losdistintos estados de carga definidos en el proyecto de la prueba.

    Normalmente los vehculos de carga se distribuyen uniformemente en el ancho de lacalzada (carriles + arcenes), si bien, a efectos de comprobacin del comportamiento atorsin del tablero, pueden existir estados de carga en los que sta se distribuya ni-camente en la mitad izquierda o derecha de la calzada.

    Al objeto de facilitar la realizacin del ensayo, especialmente en lo que se refiere almovimiento y proceso de colocacin de los camiones, es recomendable que el pro-yecto de la prueba se realice con los camiones dispuestos todos ellos en un mismosentido de avance y con distancias entre ellos, tanto longitudinal como transversal-mente, que permitan el acceso de conductores y personal que realiza la prueba. Enel caso de puentes pequeos puede interesar, no obstante, la aplicacin de estadosde carga simtricos, lo que implicara la colocacin de los vehculos de carga enfren-tados por sus partes delanteras o traseras.

    El esquema de la figura 3.1 muestra dimensiones tpicas de camiones.

    3.2.3. SISTEMA DE MEDIDA

    3.2.3.1. Magnitudes a medir

    Las magnitudes a medir debern estar especificadas en el proyecto de la prueba, ysern aqullas que permitan deducir el correcto comportamiento de la obra frente a las

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    Figura 3.1. Dimensiones aproximadas de vehculos utilizadosen pruebas de carga

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  • solicitaciones producidas por los trenes de carga utilizados en los ensayos. Asimismo,el proyectista fijar los puntos de la estructura en los que deban medirse las magnitu-des correspondientes.

    En general, las magnitudes que pueden medirse en pruebas de carga estticas son lassiguientes:

    Desplazamientos verticales (flechas) Desplazamientos horizontales Deformaciones unitarias Giros

    En los casos ms habituales de pruebas de carga de recepcin las medidas se suelencircunscribir a los movimientos verticales en secciones de centro de luz y apoyos. LasRPC admiten no medir descenso de apoyos si los valores previsibles tienen pocaimportancia comparados con las flechas a alcanzar. En general es preferible prescindirde las medidas en la seccin de apoyos cuando el valor previsible del movimiento realde los mismos es del mismo orden, o incluso inferior, a la precisin del sistema de medi-da en su conjunto (caso de la medida mediante nivelacin topogrfica).

    El nmero de puntos de medida en cada seccin depender de la tipologa estructuraly de las dimensiones e importancia de la obra. En puentes de vigas es habitual mediren cada seccin en la viga central y en las de borde. En losas o cajones de gran anchu-ra son recomendables al menos dos puntos de medida por seccin.

    La mayor complejidad de la medida de deformaciones y sus limitaciones en el caso delhormign hace que habitualmente se prescinda de este tipo de medida en ensayosordinarios. En el caso de puentes metlicos o mixtos de cierta importancia la medidade deformaciones proporciona una valiosa informacin sobre el comportamiento ten-sional del puente.

    3.2.3.2. Aparatos de medida

    El captulo 7 recoge de forma detallada todos los aspectos de la instrumentacin. Aqucabe decir que los aparatos de medida que se utilicen debern estar sancionados porla experiencia en pruebas similares y debern garantizar una apreciacin mejor del 1%de los valores mximos esperados de las magnitudes a medir. En el caso de estructu-ras extremadamente rgidas en las que no pueda cumplirse esta condicin, podr ele-varse el citado porcentaje, mantenindose siempre por debajo del 5%.

    Su rango de medida deber ser siempre superior en un cierto margen a los valoresesperados de dichas magnitudes.

    3.2.4 CIRCUNSTANCIAS DE LA PRUEBA

    3.2.4.1. Fecha de realizacin de la prueba

    La prueba de carga de recepcin se realizar antes de la puesta en servicio de laestructura.

    En el caso de estructuras de hormign, al objeto de no daar la estructura ni compro-

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    Movimientos en juntas Anchura de fisuras Temperatura Humedad

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    meter la seguridad durante la realizacin de la prueba, todas las normativas hacenreferencia a un plazo por debajo del cual no debe realizarse el ensayo. La RPC espa-ola establece que antes de realizar la prueba el hormign debe haber alcanzado laresistencia caracterstica de proyecto, aunque autoriza al Director de Obra a que con-sidere si el ensayo pudiera realizarse antes, eso s, tras analizar las posibles conse-cuencias de este adelanto. Dentro del concepto hormign debe incluirse cualquierunidad resistente a base de cemento, como es el caso de la inyeccin de los conduc-tos de pretensado.

    Estas mismas condiciones son aplicables a obras antiguas despus de un procesoimportante de reforma.

    En los elementos metlicos no ha lugar a la exigencia de plazos mnimos para la rea-lizacin de las pruebas.

    En general, la prueba de carga se realizar despus de concluida totalmente la obra.Si por alguna circunstancia fuera necesario realizarla antes de la ejecucin de uni-dades no estructurales que forman parte de la carga permanente, tales como el pavi-mento, aceras, barandillas, etc., pueden seguirse dos caminos:

    a) Materializar una carga permanente supletoria equivalente a esas unidades deobra, colocndola, en este caso, con una antelacin suficiente para que se pro-duzca la correspondiente estabilizacin de deformaciones previamente a la rea-lizacin de la prueba de carga.

    b) Incrementar la carga de ensayo en la proporcin que la ausencia de tales uni-dades represente.

    Si el valor de la carga a incrementar no fuera superior a un 2% de la carga permanen-te, se podra considerar irrelevante y no sera necesario introducir cargas adicionales.

    3.2.4.2. Inspeccin de la obra

    Antes de realizar una prueba de carga se debe efectuar una inspeccin de la obra queincluir, adems de la estructura resistente, los aparatos de apoyo, juntas y otros ele-mentos singulares. Esta inspeccin previa puede dar lugar, en ocasiones, a modificarlas condiciones en que la prueba de carga estaba concebida e incluso a desaconsejarla realizacin de la misma, adems de permitir la observacin de detalles que puedenser concluyentes a la hora de interpretar los resultados del ensayo. En las estructurasde hormign es importante tomar registro del estado de fisuracin previo a la aplicacinde la carga para su posterior comparacin con el correspondiente a la estructura bajola accin de los esfuerzos aplicados durante el ensayo.

    Adems de la citada inspeccin inicial, durante la prueba se realizarn controles peri-dicos de los elementos ms caractersticos de la obra, sealndose los defectos e inci-dencias que se vayan observando.

    Es buena prctica volver a realizar una ltima inspeccin de la obra al finalizar la prue-ba de carga.

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  • 3.2.4.3. Nivelacin de la obra

    Aunque la nivelacin de la obra durante la prueba de carga no es una actuacinestrictamente ligada a este tipo de ensayos, en el caso de puentes con luces supe-riores a 40 metros, as como en el caso de estructuras con sustentacin hiperest-tica o de estructuras de hormign en las que se prevea la existencia de deforma-ciones diferidas de cierta importancia, es norma de buena prctica la realizacin deuna nivelacin general de la obra referida a puntos fijos que debern quedar mate-rializados en el terreno circundante y de cuya situacin se debe dejar constancia enel documento o informe de la prueba. Este dato es de importancia dentro de un sis-tema de gestin de puentes ya que constituira, junto con la inspeccin realizadatras la prueba, una fotografa del estado inicial de la estructura al comienzo de suvida til.

    3.2.4.4. Elementos auxiliares

    Para una correcta inspeccin de la obra, as como para la colocacin y control de losaparatos de medida, sern necesarios, en general, un cierto nmero de elementosauxiliares. Resulta de la mayor importancia el buen funcionamiento, colocacin y nivelde seguridad de dichos elementos.

    Deber cuidarse que, en consecuencia con la precisin de las medidas y el detalle delas observaciones que hayan de realizarse, se disponga de accesos adecuados, fci-les y seguros, de plataformas de trabajo rgidas, de medios de proteccin de la instru-mentacin contra los agentes atmosfricos, etc., medidas todas ellas encaminadas a lamejor ejecucin de los ensayos.

    3.3. REALIZACIN DE LA PRUEBA DE CARGA

    3.3.1. ACTUACIONES PREVIAS

    Las pruebas de carga exigen una organizacin y preparacin previa en las que se lle-gue a los ltimos detalles y previsiones, de manera que siguiendo una precisa meto-dologa se obtenga la mayor fiabilidad en los resultados del ensayo y se proceda entodo momento con las adecuadas condiciones de seguridad para las personas, losequipos y la propia obra.

    3.3.1.1. Tren de cargas

    Antes de la prueba se replantear sobre el pavimento la posicin exacta de los camio-nes durante los diferentes estados de carga.

    Se deber disponer, previamente al ensayo, de las caractersticas de todos los vehcu-los, tales como sus dimensiones, pesos por eje y distancias entre dichos ejes. La inclu-sin en la documentacin del ensayo de una copia de la ficha tcnica de los vehculosproporciona una completa informacin de las caractersticas de los mismos.

    Se comprobar mediante pesada en bscula el peso real, total y por eje, de cada unode los vehculos o elementos de carga, recomendndose que estos pesos se obtengancon una precisin no inferior al 5%. El peso de los vehculos debe mantenerse sensi-blemente constante durante el ensayo.

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    Habitualmente los camiones disponibles en el momento de la realizacin del ensayo noson de las mismas caractersticas geomtricas y de reparto de carga entre los ejes quelos correspondientes al proyecto de la prueba. Por ello hay que tomar siempre nota de laexacta posicin de las cargas reales y considerar si es precisa la realizacin de un cl-culo ms ajustado de la respuesta de la estructura frente al tren de cargas real utilizado.

    En caso de que el lastre sea material granular que pudiera retener un peso de aguaimportante y de que existiera riesgo de lluvia, se protegern las cajas con cubiertas delona o plstico a fin de no distorsionar de forma importante el peso total del tren de carga.

    3.3.1.2. Instrumentacin

    Con suficiente antelacin a la realizacin de la prueba se replantear la posicin detodos los puntos de medida, se proveer del acceso necesario a los mismos y se ins-talarn los aparatos de medida.

    El cableado de los transductores se realizar de forma que no estorbe el movimientode personas y camiones durante la realizacin de la prueba y de que su recogida o lareposicin de un cable daado sea sencilla.

    Es conveniente comprobar el correcto funcionamiento de la instrumentacin previa-mente a la realizacin del ensayo. En caso de que las variaciones trmicas durante laprueba pudieran tener repercusin importante sobre los valores medidos y de quehubiera que realizar algn tipo de correccin de las medidas para tener en cuenta esteefecto, suele ser til la medida en vaco durante un periodo similar en duracin y con-diciones climticas al de la prueba definitiva.

    La preparacin de la prueba incluye tambin un estudio previo y pormenorizado del pro-yecto de la misma, que permita prever el comportamiento de la obra durante las distin-tas fases del ensayo, as como los puntos en los que se producirn los esfuerzos omovimientos ms desfavorables y que habr que observar para evaluar los resultadosque se vayan produciendo.

    3.3.2. APLICACIN DEL TREN DE CARGA

    3.3.2.1. Forma de aplicacin de las cargas

    Ciclos de carga

    Se denomina ciclo de carga a la ejecucin completa de uno o varios estados de carga.La prctica habitual en el caso de las pruebas de carga de recepcin de puentes es larealizacin de un solo ciclo de carga, esto es, no se suelen repetir los estados de carga.En el caso de estructuras singulares, en ensayos de evaluacin o en estructuras en lasque los resultados de la prueba de carga van a servir de base para decisiones poste-riores, puede ser recomendable realizar un segundo ciclo que confirme la validez de losvalores medidos. Asimismo pudiera ser necesario un ciclo de repeticin en el caso deestructuras que pudieran presentar asentamientos o movimientos permanentes tras unprimer ciclo importante de carga (caso de posible asentamiento inicial de los aparatosde apoyo, por ejemplo).

    Es aconsejable la realizacin de un segundo ciclo de carga cuando se presenten resul-

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  • tados aparentemente anmalos o cuando en el ensayo de varios vanos similares algu-no de ellos presentara resultados diferentes al resto.

    Escalones de carga

    Una medida elemental de precaucin es que la carga se aplique de forma progresivaen varias fases o escalones, de manera que, mediante la medida simultnea de la res-puesta de la estructura en las zonas crticas, se pueda tener conocimiento de que elcomportamiento de la misma es correcto y se est, por tanto, dentro de las condicionesadecuadas de seguridad.

    Es recomendable aplicar la carga de ensayo en un mnimo de dos escalones, si bienen el caso de puentes con varios vanos iguales o anlogos podrn limitarse a uno solo,cuando se vayan ocupando posiciones de carga similares en otros vanos, si el com-portamiento en los anteriores ha sido satisfactorio.

    La descarga se suele realizar en un solo escaln. Los movimientos de los vehculos en cualquier fase del proceso de carga o de descar-ga se deben efectuar con la suficiente lentitud para no provocar efectos dinmicos nodeseados, y se deben organizar de forma que la realizacin de cualquier estado decarga no produzca sobre otras partes de la estructura solicitaciones superiores a lasprevistas.

    3.3.2.2. Duracin de la aplicacin de las cargas. Criterios de estabilizacin

    El tiempo que se debe mantener la aplicacin de la carga ya sea en un escaln inter-medio antes de pasar al escaln siguiente, ya sea con la carga completa correspon-diente a un cierto estado, viene determinado por el criterio de estabilizacin de lasmedidas.

    Debido al efecto de fluencia o variacin en el tiempo de la respuesta en deformacioneso desplazamientos de los materiales al ser sometidos a una carga permanente, todopuente al ser sometido a una carga de ensayo responder con una deformacin ins-tantnea que ir aumentando con el tiempo hasta estabilizarse. En el caso del acero laestabilizacin es prcticamente inmediata, pero en el hormign no es as, sino que laestabilizacin puede llevar un cierto tiempo. La consideracin de que la estructura haestabilizado su respuesta responde a un criterio prctico consistente en que las varia-ciones de las medidas en lapsos de unos minutos (normalmente 10) son un porcenta-je muy pequeo de la deformacin total o que dichas variaciones son del orden del lmi-te de precisin de los aparatos de medida.

    En definitiva los criterios de estabilizacin, que en todos los casos tienen una baseemprica, pretenden comprobar que la variacin en el tiempo de la respuesta instant-nea tiende a estabilizarse, lo que indica un normal comportamiento de la estructura.

    Asumiendo lo establecido en la RPC pueden considerarse los criterios de estabilizacinque se describen seguidamente para la realizacin de un escaln intermedio o final deun estado de carga.

    Los valores de la medida de la respuesta de la estructura (flechas, deformaciones,

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  • giros, etc, segn se considere) los denominaremos (fi,t). Estos valores se obtienen encada momento como diferencia entre las lecturas de los aparatos en ese instante t ylas lecturas iniciales en descarga del estado que se est realizando.

    Una vez colocado en su posicin prevista el tren de carga, se realiza una medida de larespuesta instantnea de la estructura (fi,0), y se controlan los aparatos de medidasituados en las zonas en que se esperen las deformaciones ms desfavorables desdeel punto de vista de la estabilizacin.

    Criterio 1:

    Transcurridos 10 minutos se realizar una nueva medida en dichos puntos(fi,10). Si las diferencias entre los nuevos valores de la respuesta y los instant-neos son inferiores al 5% de estos ltimos, o bien son del mismo orden de laprecisin de los aparatos de medida, se considera estabilizado el proceso decarga y se realiza la lectura final en todos los puntos de medida.

    fi,10 - fi,0 < 0,05 fi,0Criterio 2:

    En caso contrario, se mantiene la carga durante un nuevo intervalo de 10 minu-tos, considerndose cumplido el requisito de estabilizacin si, realizada la medi-da al final de los mismos (fi,20), la diferencia de medidas correspondiente a esteintervalo es inferior al 20% de la diferencia de lecturas correspondiente al inter-valo anterior, o bien es del orden de la precisin de los aparatos de medida.

    fi,20 - fi,10 < 0,2 ( fi,10 - fi,0 )

    Criterio 3:

    Si esto no se cumple se somete la continuacin del proceso al juicio delIngeniero Director de las pruebas, que podra continuar el proceso o descargarla estructura.

    Alcanzada la estabilizacin se realizan las lecturas finales en todos los puntos de medida.

    Una vez descargada totalmente la estructura se espera a que los valores de lasmedidas estn estabilizados, aplicando el mismo criterio seguido para el proceso decarga. La diferencia entre los valores estabilizados despus de la descarga y los ini-ciales antes de cargar sern los valores remanentes correspondientes al estadoconsiderado.

    En el caso de que la diferencia entre los valores obtenidos inmediatamente despus dela descarga y los obtenidos antes de cargar sea inferior al lmite que para cada caso seestablece en el apartado de valores remanentes, no sera necesaria la comprobacindel criterio de estabilizacin, y se procedera a la lectura final de todos los aparatos demedida.

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  • Es aconsejable no iniciar la ejecucin de un nuevo ciclo de carga antes de haber trans-currido el tiempo suficiente para la completa recuperacin de deformaciones produci-das en el ciclo precedente.

    El proceso general de carga y descarga est detallado en las figuras 3.2 a 3.4. Lasfiguras 3.2 y 3.3 representan el proceso de deformacin con el tiempo, bajo cargaconstante, en un punto de la estructura durante la realizacin de un escaln de cargao de descarga. El trmino deformacin en este caso debe entenderse en sentidoamplio, es decir, puede referirse a cualquier movimiento absoluto o relativo. La figu-ra 3.4 representa el proceso general de deformacin en funcin de la carga durantela ejecucin de un ciclo completo de carga y descarga.

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    Figura 3.2. Proceso de evolucin de medidas en un escaln de carga

    Figura 3.3. Proceso de evolucin de medidas en un escaln de descarga

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  • 3.3.2.3 Remanencias

    Los valores remanentes son las deformaciones, desplazamientos, giros, etc, que semantienen en la estructura una vez descargada sta.

    A ttulo orientativo y a falta de otros criterios, se pueden considerar los siguientes lmi-tes para las remanencias :

    a) Puentes de hormign armado:

    25% si la edad de la obra es inferior a dos meses.20% si la edad de la obra est entre dos y seis meses. (*)15% si la edad de la obra es superior a seis meses.

    b) Puentes de hormign pretensado o mixtos:

    15% si la edad de la obra es igual o inferior a dos meses. (*)10% si la edad de la obra es superior a dos meses.

    c) Puentes metlicos:

    10% cualquiera que sea la edad de la obra. (*)

    Estos lmites Rlmite estn referidos a los valores mximos de las medidas y debernestimarse y prefijarse en cada caso segn el tipo de material y la edad de la obra:

    R = 100* fremanente / ftotal Rlmite

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    (*) : Valores indicados en la RPC

    Figura 3.4. Proceso completo de carga / descarga

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  • Cuando terminado un ciclo de carga se obtengan valores remanentes R que superenlos lmites previstos como admisibles, las RPC recomiendan proceder de la formasiguiente:

    La RPC establece que, en caso de repetir el ciclo de carga porque la remanencia en elprimer ciclo fuera inaceptable, la remanencia en esta repeticin no debe ser superior aun tercio de la remanencia en el primer ciclo, debiendo suspenderse la aplicacin de lacarga en caso contrario.

    Hay que hacer notar que la adecuada recuperacin de la deformacin producida bajola carga de la prueba una vez retirada sta, es, en general, un buen indicador delcorrecto funcionamiento de la estructura, muchas veces ms fiable que el criterio decomparacin de valores medidos con los valores tericos.

    Es frecuente que en algunos casos aparezcan valores remanentes altos pero que nosuponen haber superado el lmite elstico en los elementos estructurales, sino quepueden deberse, entre otras causas, a:

    Deformaciones permanentes iniciales o asentamientos en aparatos de apoyo otirantes.

    Efectos trmicos.

    Se advierte especialmente, en relacin con el segundo aspecto, sobre el hecho de quela aplicacin de cargas de larga duracin producir frecuentemente resultados de dif-cil interpretacin. Ello es debido a que la respuesta de la estructura frente a la accinexclusiva de las cargas de ensayo puede verse enmascarada por otros efectos, funda-mentalmente, las condiciones climatolgicas y ambientales: variaciones trmicas, sole-amiento, viento, lluvia, etc., que incidirn no slo en la magnitud real de los parmetrosa medir por su repercusin sobre la deformacin de origen trmico en la estructura sinotambin en la respuesta de los propios aparatos de medida colocados sobre el puente.Es por tanto conveniente, dentro de los mrgenes que determinan la realizacin de unaprueba, reducir al mnimo el tiempo de aplicacin de las cargas.

    3.3.2.4. Criterios de aceptacin

    Adems de los criterios especficos ya expuestos, referentes a la estabilizacin de lasmedidas y al tratamiento de los valores remanentes, se deben tener en cuenta los cri-terios generales de aceptacin definidos por el Proyectista, quien debe sealar en elProyecto de la prueba, adems de los valores esperados para las medidas, los lmiteso tolerancias admisibles de los resultados experimentales respecto de dichos valorestericos, as como los lmites o tolerancias respecto de la fisuracin aparecida comoconsecuencia de la prueba.

    La RPC establece los siguientes criterios:

    Si R Rlmite Remanencia admisibleSi Rlmite R 2 Rlmite Se repetir el ciclo de cargaSi R 2 Rlmite Se suspender la prueba

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    a) Los valores de las magnitudes mximas al finalizar el ciclo de carga, medi-das despus de la estabilizacin, no debieran superar en ms de los siguien-tes porcentajes a los valores previstos en el proyecto de la prueba:

    1. Puentes de hormign pretensado: 10% (EHE)2. Puentes de hormign armado: 15% (EHE)3. Puentes mixtos: 15%4. Puentes metlicos: 10%

    Si los valores medidos fueran anmalamente inferiores a los previstos (infe-riores a un 60% de stos), habr que justificar esta circunstancia.

    b) En el caso de puentes de hormign la abertura de las fisuras deber cumplirlos requisitos establecidos en la EHE para el estado lmite de fisuracin.

    c) No debern aparecer signos de agotamiento de la capacidad portante enninguna parte de la estructura.

    Desde el punto de vista experimental los signos a los que se refiere el apartado c) puedenser, entre otros:

    Colapso total o parcial de alguno de los elementos estructurales.

    Aparicin de tensiones superiores a los lmites admisibles, dependientes deltipo de material. A estos efectos, en las estructuras de hormign, se tendr encuenta la variacin con el tiempo del mdulo de elasticidad.

    Aparicin de deformaciones o desplazamientos de rpido crecimiento sin que lacarga aumente o con muy pequeos incrementos de sta.

    El Proyecto puede establecer en determinados casos la anchura mxima de fisura, porlo que resulta de la mxima importancia la observacin de la fisuracin previa a la prue-ba de carga. Bajo la accin de las cargas del ensayo, la fisuracin debe ser tal que nocomprometa la seguridad y durabilidad de la obra.

    En todo caso, si no se cumplieran los criterios generales de aceptacin anteriormenteexpuestos, el Ingeniero Director de la Prueba debe informar al Director de Obra de talcircunstancia, analizar con l, y si es posible con el proyectista, las posibles causas dela misma y, finalmente, de acuerdo con la importancia de la discrepancia entre los resul-tados reales y los criterios generales, el propio Director de obra debe establecer el cri-terio a seguir con base en su conocimiento de la obra y su experiencia profesional.

    Hay que tener en cuenta que, descartando los casos en que aparezcan indicios dedao estructural, lo ms frecuente es que las desviaciones de los valores reales frentea los previstos, tanto en cuanto a valores mximos como en relacin con valores de lasremanencias superiores a los previstos, suelen ser debidos, tal como se ha comenta-do con anterioridad, a diferencias entre la rigidez real de la estructura y la considerada

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  • en los clculos tericos (debido fundamentalmente, entre otras causas, a valores dis-tintos en el mdulo de elasticidad del hormign) as como a efectos trmicos durante elensayo o a mal funcionamiento de los sensores de medida.

    3.4. INFORME DE LA PRUEBA

    En general, el informe de una prueba de carga deber contener:

    Antecedentes

    Se citarn los motivos de la prueba, quin la encarga y quin la realiza. Se har refe-rencia al autor del proyecto de la prueba.

    Descripcin de la estructura

    Se describir someramente la estructura y se incluirn al menos planos de planta yalzado de la misma.

    Trenes de carga

    Se describirn, con los planos y esquemas necesarios, los distintos estados decarga, la posicin de los camiones y las dimensiones y pesos reales de los vehcu-los utilizados.

    Aparatos de medida

    Se indicarn la posicin y caractersticas de los aparatos de medida utilizados, espe-cialmente su rango y sensibilidad.

    Valores medidos

    Mediante cuadros o sobre esquemas de la estructura se indicarn, para cada estadode carga, los valores de las magnitudes medidas, as como los de los correspondien-tes valores tericos.

    Comportamiento estructural

    Se describir el estado general de la obra antes, durante y despus de la prueba, espe-cialmente en lo que respecta a la fisuracin.

    Se indicarn las incidencias de todo tipo sucedidas durante el desarrollo de los ensayos.

    Condiciones ambientales

    Para cada grupo de lecturas se har indicacin de la temperatura ambiente y de cual-quier otra circunstancia ambiental que pudiera tener algn efecto sobre los valoresmedidos.

    Fecha

    Se indicar la fecha y periodo horario de realizacin del ensayo.

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    Acta

    En las pruebas de carga de recepcin realizadas para la Administracin del Estado seredacta, tal como se indica en la RPC, un Acta oficial de la prueba.

    3.5. PRUEBAS COMPLEMENTARIAS

    La RPC indica que el Ingeniero Director de la Obra podr ordenar la realizacin depruebas complementarias, si lo estima necesario, cuando haya dudas sobre los resul-tados obtenidos en las pruebas o sobre la correcta ejecucin de alguna parte de lasmismas. Dichas pruebas complementarias podrn realizarse tambin en uno o mselementos de la construccin cuando exista sospecha sobre la calidad o comporta-miento de dichos elementos.

    Este tipo de pruebas no estar, por lo general, previsto en el Proyecto, aunque spueden figurar en el mismo algunos de los condicionantes que aconsejen su reali-zacin. En cada caso, y segn las circunstancias que se presenten, se ejecutarnsiguiendo las indicaciones del Director de la Obra y quedarn reflejadas en el Actade la misma aadindolas a las pruebas previstas inicialmente.

    3.6. PRUEBAS DE CARGA SIMPLIFICADAS

    Las RPC contemplan la posibilidad de realizar pruebas simplificadas en el caso de:

    Puentes con varios vanos similares

    Obras iguales e independientes

    En este tipo de pruebas, una vez inspeccionada la obra se la somete a un proceso decarga similar al de las pruebas completas, pero en el que slo es preciso efectuar medi-das en los puntos ms caractersticos, bastando generalmente con la medida de las fle-chas en el centro de la luz de cada uno de los tramos.

    Se define en las RPC la simplificacin aplicable en el caso de puentes de varios vanosindependientes o continuos:

    En los puentes de varios vanos isostticos: prueba completa en 1 de cada 4vanos similares o fraccin, con un mnimo de 2 vanos.

    En puentes continuos: prueba completa en los vanos extremos y en 1 de cada4 vanos interiores o fraccin.

    En el caso de vanos continuos, se entiende que la prueba completa de un vanoincluye los estados de carga que producen la mxima flexin positiva y la mximanegativa.

    En el Proyecto de la prueba pueden definirse estados de carga sencillos para la ejecu-cin de este tipo de ensayos, eso s, de forma que todos los vanos se vean sometidosa la accin del tren de carga.

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  • 3.7. EFECTOS AMBIENTALES

    Normalmente en el transcurso de la prueba se producir una continua variacin de lascondiciones ambientales que afectar de dos formas al ensayo:

    Por las deformaciones (y, en el caso de estructuras hiperestticas, esfuerzos)inducidas en la estructura.

    Por su influencia sobre los aparatos y sistemas de medida.

    Con relacin a estos ltimos, durante la ejecucin de las pruebas debern protegerseconvenientemente de la influencia del medio ambiente y tomar las precauciones nece-sarias para asegurar la mxima concordancia entre los valores reales y los resultadosmedidos.

    Se tomarn los datos relativos a las variaciones que se produzcan durante las prue-bas debidas a efectos ambientales. En particular, se anotar peridicamente la tem-peratura en las zonas que se estime necesario para poder evaluar su influenciasobre los resultados del ensayo, sobre todo en aquellas pruebas en las que, bienpor la tipologa y materiales de la obra o por los mtodos de medida utilizados, loscambios de temperatura e insolacin pudieran tener una influencia apreciable enlos resultados.

    Siempre que sea posible, se procurar elegir para las pruebas las horas del da msapropiadas, de forma que las condiciones ambientales influyan lo menos posible sobreel comportamiento de la estructura y del sistema de medida.

    En cuanto a las deformaciones (y/o tensiones) inducidas en la propia estructurapor efecto trmico, se recuerda lo antes indicado en el apartado 3.3.2.3 sobre laduracin de las pruebas. Independientemente podr recurrirse al empleo de sen-sores-testigo, sometidos al efecto ambiental, pero no al de las cargas de la prue-ba, para corregir las lecturas obtenidas. Se recuerda que en el caso de estructu-ras hiperestticas, si se desea eliminar totalmente el efecto de las variacionesambientales sobre el conjunto estructura-sistema de medida, ser necesario quelos citados sensores-testigo estn dispuestos sobre una estructura idntica a laensayada y sometida al mismo ambiente (temperatura, soleamiento, viento, etc.)pero no cargada.

    Por ltimo, y para el conjunto estructura-sistema de medida, se aconseja como normade buena prctica efectuar uno o ms ciclos de medida con la estructura descargada,a fin de comprobar la constancia de los valores obtenidos, la posible influencia sobrelas medidas de cualquier tipo de factor externo ajeno a las cargas aplicadas, as comouna estimacin de la precisin real del sistema de medida, alcanzada en las condicio-nes de ensayo existentes.

    Las fotografas de las figuras 3.5 y 3.6 muestran dos aspectos de sendas pruebas decarga en puentes de carretera.

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  • Figura 3.5. Aspecto de la realizacin de un estado de carga en un puente decarretera (Cortesa de GEOCISA)

    Figura 3.6. Aspecto de la realizacin de un estado de carga en un puente arco de carretera(Cortesa de GEOCISA)

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    4.1. INTRODUCCIN

    Dadas las especficas peculiaridades de los ensayos de los puentes de ferrocarril met-licos, junto con las regulaciones que en nuestro pas existen para esta tipologa de puen-tes, se ha preferido subdividir el caso de puentes ferroviarios en dos partes, una prime-ra (captulo 4) referida a los construidos con hormign armado o pretensado, cuya meto-dologa de ensayo tiene gran similitud con lo ya descrito para puentes de carretera, yuna segunda parte (captulo 5) referida de forma especfica a los puentes metlicos.

    En este captulo se incluyen todos los aspectos relacionados con las pruebas de cargaen puentes de ferrocarril cuyo material principal sea el hormign armado o pretensado.Gran parte de lo especificado para la realizacin de puentes de carretera es vlido tam-bin para este tipo de puentes, por lo que se har generalmente hincapi en los aspec-tos especficos referidos al ferrocarril. As, son asumibles directamente todos loscomentarios que para puentes de carretera se han realizado en cuanto al objeto de laspruebas de carga y a la tipologa de los ensayos.

    Al igual que para los puentes de carretera, mientras no se indique lo contrario, estecaptulo se referir a pruebas de carga de recepcin de obra nueva, que constituye lainmensa mayora de los ensayos realizados sobre estas estructuras.

    Una de las caractersticas diferenciales de los ensayos de puentes de ferrocarril es lanecesidad de realizar siempre un ensayo dinmico de la estructura, dada la importan-cia del comportamiento dinmico de estas obras frente a la accin del paso del ferro-carril. Se har por ello referencia a los ensayos dinmicos al final del apartado.

    4.2. CAMPO DE APLICACIN Y OBLIGATORIEDAD

    Campo de aplicacin

    El contenido de este captulo es de aplicacin para las obras de paso de ferrocarril. Laspruebas de carga en puentes con funciones diversas (acueducto y ferrocarril, carreteray ferrocarril, etc.) requerirn un tratamiento especial no considerado en este captulo.

    Obligatoriedad

    La Instruccin relativa a las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de ferro-carril de 1975 establece la obligatoriedad de la realizacin de pruebas de carga enpuentes de ferrocarril, pero distingue si la prueba de carga es de recepcin de obra

    4. Pruebas de carga en puentes ferroviarios de hormign

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    nueva o de control de la obra en servicio, segn se lee en su artculo 6:

    Se distinguirn dos clases de pruebas de carga en puentes:

    - De recepcin de obra nueva.- De control de la obra en servicio.

    Todo puente deber ser sometido a las pruebas de recepcin antes de su puesta enservicio. Estas pruebas debern ser estticas y dinmicas en todos los casos

    En los puentes metlicos de luz mayor de 12 metros se realizarn adems cada 15aos pruebas estticas y dinmicas anlogas a las de recepcin de obra nueva.

    En el caso de puentes de nueva construccin, la prueba de carga es preceptiva, segnel borrador de la Instruccin de Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes deferrocarril (IAPF-99) de prxima aprobacin, que en su captulo 6 indica lo siguiente:

    Todo puente de nueva construccin deber ser sometido a la prueba de carga antesde su puesta definitiva en servicio

    El mencionado borrador de la Instruccin de Acciones a considerar en el Proyecto dePuentes de ferrocarril (IAPF-99) indica en el mismo captulo lo siguiente:

    En los puentes de hormign y de fbrica, con independencia de su luz, no sern pre-cisas pruebas de carga de control de obras en servicio de carcter peridico. Tan slocuando los resultados del parte derivado de la inspeccin visual u otras inspeccionesrealizadas hicieran temer por la seguridad de la estructura o se produzcan cambios enlas condiciones de explotacin que lo aconsejen se realizarn las pruebas estticas ydinmicas anlogas a las de recepcin de obra nueva.

    En general, tambin deber realizarse la prueba de carga tras la ejecucin de actua-ciones importantes de ampliacin y/o rehabilitacin de una estructura en servicio.

    En el siguiente captulo, relativo a puentes metlicos de ferrocarril, se abundar en eltema de las especificaciones establecidas en el borrador de la Instruccin paraInspecciones Tcnicas en Puentes de Ferrocarril.

    Direccin de las pruebas de carga

    Las pruebas de carga deben realizarse por personal tcnico especializado bajo la direc-cin de un Ingeniero con experiencia en este tipo de ensayos, que en adelante se deno-minar Director de la prueba y que, al igual que para el caso de puentes de carretera,debe ser designado por el Director de Obra.

    4.3. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA

    4.3.1. PROYECTO DE LA PRUEBA

    En el proyecto de la prueba de carga deben quedar definidos todos los aspectos que

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    se refieren a la realizacin del ensayo:

    - Descripcin de la estructura.- Trenes de carga.- Estados de carga.- Esfuerzos generados por la sobrecarga a utilizar en el ensayo, en compara-

    cin con los esfuerzos tericos mximos dados por las acciones de laInstruccin de proyecto.

    - Instrumentacin prevista, medios auxiliares (en el caso de que sean nece-sarios) y valores tericos previstos para las medidas experimentales.

    - Resultado de la inspeccin previa de la estructura ya construida, en el caso deque sta se haya realizado, relacionando los deterioros, cambios en la obracon respecto al proyecto original si los hubiera, o cualquier otro detalle quepudiera afectar al comportamiento de la estructura durante la prueba de carga.

    Para el valor del tren de carga a utilizar en la prueba pueden seguirse dos criterios. Elprimero, anlogo a lo ya descrito para puentes de carretera, sera emplear la locomo-tora o la combinacin de locomotora, tolva y vagones, que generen los esfuerzos mxi-mos sobre la estructura a ensayar, de manera que estos esfuerzos provocados por lasobrecarga de la prueba no superen un porcentaje determinado de los esfuerzos pro-vocados por la sobrecarga de la Instruccin vigente, porcentaje que puede ser anlo-go al considerado en 3.2.2 para puentes de carretera. El segundo criterio, ms habi-tual, sera utilizar un tren con las cargas mximas habituales en la lnea.

    Es importante, para definir correctamente la superficie de reparto de las cargas sobre eltablero de la estructura, determinar la altura y situacin del balasto, as como de las capasde hormign o tierras, y cualquier otro elemento que se interponga entre las traviesas yel tablero. Dado que estas caractersticas suelen variar en obra con respecto a lo previs-to en el proyecto de la estructura, se recomienda confirmar estas medidas una vez aca-bada la construccin de la estructura. Asimismo es importante confirmar la situacin geo-mtrica en planta de las vas con respecto al tablero, puesto que su posicin puede variaren determinados procesos constructivos (cajones hincados bajo va existente).

    El Proyecto de la prueba consta de las mismas partes que las indicadas en el epgrafe3.2.1, para puentes de carretera.

    4.3.2. ACCIONES A APLICAR

    Estados de carga

    Los estados de carga de la prueba se definirn en el Proyecto de forma que, colocan-do convenientemente las sobrecargas en distintas zonas de la estructura, los esfuer-zos provocados por stas alcancen los porcentajes deseados de los esfuerzos mxi-mos producidos por el tren de carga de la Instruccin en las secciones crticas. En losestados de carga se distinguir entre aquellos que pretenden verificar el comporta-miento longitudinal o transversal de la estructura.

    Comportamiento longitudinal

    En el caso de vanos isostticos se plantear un nico estado de carga por vano.

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