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PUENTES
PRLOGO
Se presentan en este texto aquellos conceptos acerca de los puentes que se estiman esenciales para el
estudiante de Ingeniera Civil.
Los propsitos del mismo y que han guiado su confeccin son: establecer las pautas generales que le
permitan al profesional ejercer su incidencia en el diseo y construccin de obras de fbrica e insertarlos
en los conocimientos actualizados de la temtica, desarrollando al mismo tiempo la capacidad de
comunicarse con los dems en el marco tcnico y ser capaz de actuar en funcin de soluciones prcticas y
realistas en su trabajo profesional.
El texto se divide en trece captulos, que abarcan desde la introduccin y tipologa general, el anlisis
hidrulico, las cargas, las tipologas de tableros, subestructura, alcantarillas, puentes de acero, tipologas
especficas, dispositivos de apoyo y se concluye con gestin de puentes, todos desarrollados con
simplicidad para su inmediata interpretacin por los estudiantes y con vistas a su vinculacin a la
actividad profesional. Se ha tratado en todo momento de mantener una nomenclatura los mas uniforme
posible, aunque el logro total de este objetivo no se pudo cumplir, por lo dismiles que constituyen algunos
de los captulos entre si.
Se han destacado las ms importantes interpretaciones de los temas abordados, sin pretender que lo
expresado constituya una generalizacin del tema, ya que se basan en conceptos que se encuentran en
desarrollo continuo y dinmico. La bibliografa y referencias son presentadas a continuacin de cada
captulo de forma tal que le resulte de fcil consulta al lector. Por otra parte se han utilizado las
experiencias de aquellos profesores que han prestigiado con su intelecto y actitud la materia que se aborda
y que han dejado un legado indisoluble en los que fuimos sus estudiantes, ellos son: Miguel valos
Macas, Miguel A. Poggio, Ernesto Valds Avellaneda, Gustavo Taylor Hernndez, Roberto Gamn
Torres, a ellos se debe hacer patente el agradecimiento por su labor educativa e instructiva.
Se encuentra implcito en este texto el compromiso con la preservacin y conservacin de la asignatura
en la especialidad, que en algunas ocasiones ha sido tendencia renunciar a ella en el pregrado y dejarla al
posgrado, adems se trata que lidiar con los escpticos acerca del desarrollo de los puentes en Cuba,
aspecto que limitado por las condiciones desfavorables que en los ltimos decenios han incidido sobre la
economa, no puede negarse al desarrollo y al conocimiento la acumulacin de experiencias en este campo
de la ingeniera civil.
Debe aclararse que algunos temas han sido abordados por profesores antes mencionados en los textos
que han sido bsicos para la asignatura, con todo respeto tico, aqu han sido ampliados, actualizados y en
una proporcin pequea mejorados y cuyo nico fin es lograr la superacin continuada en la profesin,
acopindose de conocimientos y tcnicas novedosas.
No debe pasarse por alto el agradecimiento a aquellos que han sido crticos y que impulsaron a su
redaccin como el Dr. Ing. Julio Hernndez Caneiro y MSc. Ing. Rolando Armas Novoa, adems a quien
desde su funcin de oponente ha ayudado a revisar las diferentes actualizaciones y ampliaciones, la
Ing. Yen-Liu Lizazo Hernndez, que siempre ha colaborado en la funcin de oponente de los trabajos de
diploma que sirvieron de base para la conformacin del texto. Tambin y de no menos importancia el
trabajo aportado por los hoy graduados Ing. Ismaray Rodrguez Olivera e Ing. Vania Amaro Selln quien
con una gran tenacidad y arduo trabajo dieron sus primeros pasos en la confeccin inicial del texto; de
igual forma a las Ing. Brizaida Pea Surez e Ing. Verena Ortega Daz que afrontaron la segunda parte
estudiando e introduciendo aspectos bastante dismiles que supieron integrar en una secuencia continuada
a la inicial, no menos importante ha sido el aporte de los hoy estudiantes y futuros ingenieros
Dianelys Vega Ruiz y Pavel Pantalen Trichkina, quienes mas all de los conocimientos adquiridos en la
carrera sobre la asignatura y en vnculo horizontal con otras asignaturas concretaron, integraron y
revisaron el documento, haciendo de este la primera versin del texto.
Sentir persuasin de que es una obra definitiva y totalmente terminada sera vanidad, aun ha de
mejorarse y ampliarse, pero cualquier estudiante y profesional que haga el esfuerzo necesario para
asimilar la esencia del texto podr construir puentes de determinada complejidad y al mismo tiempo
encontrar virtudes y valores como honradez, perseverancia y responsabilidad.
MSc. Ing. Joaqun Gmez Daz
NDICE
CAPTULO I: INTRODUCCIN. 1
1.1 Generalidades. 1
1.2 Conceptos bsicos relativos a las obras de fbrica. 2
1.3 Definiciones bsicas relacionadas a los puentes. 4
1.3.1 Partes constitutivas de un puente. 4
1.4 Definiciones bsicas relacionadas con las alcantarillas. 6
1.5 Condiciones relativas al diseo geomtrico. 8
1.6 Historia de los puentes en Cuba. 17
1.7 Historia y desarrollo de los puentes a nivel mundial. 60
Referencias bibliogrficas. 66
Bibliografa. 67
CAPTULO II: TIPOLOGAS DE LOS PUENTES. 69
2.1 Introduccin. 70
2.2 Clasificacin de los puentes por su longitud. 70
2.3 Clasificacin de los puentes por su utilizacin. 71
2.4 Clasificacin de los puentes por su material constitutivo. 75
2.5 Clasificacin de los puentes segn el nivel de circulacin. 77
2.6 Clasificacin de los puentes por sus condiciones estticas. 78
2.7 Clasificacin de los puentes por su estructura longitudinal. 81
2.8 Clasificacin de los puentes por su estructura transversal. 84
2.9 Criterios generales de predimensionamiento. 84
2.9.1 Dimensiones mnimas recomendadas. 88
2.10 Principales caractersticas de los proyectos tpicos para puentes en Cuba. 89
2.10.1 Caractersticas Tcnicas del Proyecto Tpico Cubano 90
Referencias bibliogrficas. 94
Bibliografa. 95
CAPTULO III: ESTUDIOS DE CAMPO. 97
3.1 Introduccin. 98
3.2 Estudios topogrficos. 98
3.2.1 Seleccin topogrfica del terreno. 99
3.2.1.1 Sucesin para los trabajos de replanteo. 101
3.2.2 Documentos para la realizacin de los trabajos de replanteos topogrficos. 101
3.2.2.1 Red altimtrica de apoyo en el rea de construccin. 101
3.2.3 Tipos de levantamientos. 102
3.2.3.1 Levantamiento preliminar. 102
3.2.3.2 Levantamiento para el proyecto. 103
3.2.3.3 Trabajos para el control de la situacin. 103
3.2.3.4 Trabajos de replanteo. 104
3.3 Estudios hidrolgicos. 105
3.3.1 Mtodo del hidrgrafo unitario. 106
3.3.2 Mtodos empricos. 107 3.3.2.1 Mtodo de G.A. Alexeev. 107
3.3.2.2 Frmula Racional. 107
3.3.2.3 Frmula de Dicken. 113
3.3.2.4 Frmula de Ryve. 113
3.3.2.5 Frmula britnica. 113
3.4 Estudios hidrulicos. 114
3.4.1 Frmula de Manning. 115
3.4.2 Curvas de reas y gastos acumulados. 119 3.4.3 Clculo de la socavacin. 123 3.4.3.1 Fenmenos que intervienen en la socavacin. 124 3.4.3.2 Condicionamientos que impone un puente al rgimen hidrulico de un ro. 128 3.4.4 Tipos de socavacin. 132 3.4.4.1 Mtodos de clculo de la socavacin general. 133
3.4.4.1.1 Mtodo de Lischtvan Lebediev. 133 3.4.4.1.2 Mtodo de Neill, (para sedimentos gruesos). 138
3.4.4.1.3 Mtodo de Laursen, para suelos (no cohesivos). 139
3.4.4.1.4 Mtodo de Blench, para suelos no cohesivos. 139
3.4.4.1.5 Mtodo de Blench, para suelos cohesivos. 140
3.4.4.1.6 Frmula a partir de la expresin de velocidad crtica de Maza y Garca Flores. 140
3.4.4.1.7 Mtodo de Lacey. 141
3.4.5 Socavacin por constriccin. 144
3.4.5.1 Anlisis de la socavacin por constriccin 2. 145
3.4.5.2 Coeficiente de socavacin 146 3.4.6 Socavacin local en pilas y estribos. 149
3.4.6.1 Modelos de socavacin local 151
3.4.6.2 Parmetros que influyen en la socavacin alrededor de pilas. 153
3.4.6.3 Mtodos para la determinacin de la socavacin local alrededor de pilas. 155
3.4.6.3.1 Mtodo de Laursen Toch. 157 3.4.6.3.2 Mtodo de Yaroslavtziev. 161
3.4.6.3.3 Mtodo de Inglis ET-AL(1942) 166
3.4.6.3.4 Mtodo de Inglis (1949). 167 3.4.6.3.5 Mtodo de Ahmad (1962). 167 3.4.6.3.6 Mtodo de Blench (1965). 168
3.4.6.3.7 Mtodo de Arunachalam (1965). 169
3.4.6.3.8 Mtodo de Breusers (1965). 169
3.4.6.3.9 Mtodo de Shen (1969) 169
3.4.6.3.10 Mtodo de Hancu (1971). 170
3.4.6.3.11 Mtodo de Neill (1973). 170
3.4.6.3.12 Mtodo de Basak ET 171
3.4.6.3.13 Mtodo de Melville (1975) 171
3.4.6.3.14 Mtodo de Melville (1975) 171
3.4.6.3.15 Mtodo de Shen 172 3.4.6.3.16 Mtodo de Shen 172
3.4.6.3.17 Mtodo de Jain (1981). 173
3.4.6.3.18 Mtodo de Chitale (1988). 173
3.4.6.3.19 Mtodo de Froehlich (1991). 173 3.4.6.3.20 Mtodo de Johnson (1992). 174 3.4.6.3.21 Mtodo de Richardson ET (CSU) 174 3.4.6.3.22 Mtodo de Ansari e Qadar (1994). 175
3.4.6.3.23 Mtodo de AB Ghani y Nalluri (1996). 175
3.4.6.4 Mtodos para la determinacin de la socavacin local alrededor de los estribos. 176
3.4.6.4.1 Mtodo de K.F. Artamonov (3.88) 176
3.4.6.4.2 Mtodo de Liu 178
3.4.6.4.3 Mtodo de Froehlich. 178
3.4.6.4.4 Mtodo de de Franzetti. 179
3.4.7 Socavacin en curvas del cauce. 180 3.4.8 Determinacin del remanso. 181 3.4.9 Determinacin del Nivel de Mximo Remanso (NMR). 183 3.4.10 Valoracin del nivel de la rasante a partir del valor de NMR. Importancia del remanso. 185 3.5 Estudios geotcnicos. 186
3.5.1 Investigaciones del suelo. Nmero y posicin de las calas. 187
3.5.1.1 Posicin de las calas en puentes estrechos. 189
3.5.1.2 Posicin de las calas en puentes anchos. 189
3.5.1.3 Datos y caractersticas del suelo a partir de las calas. 190
3.5.1.4 Influencia del tipo de suelo en la eleccin de las luces parciales 3. 192
3.5.2 Estudios y procedimientos geotcnicos a realizar en puentes. 194
3.5.3 Estudios especiales a realizar en puentes. 199
3.5.4 Trabajos de Campo. 200
3.5.5 Trabajos de laboratorio. 200
3.5.6 Trabajos de gabinete. 201
3.5.7 Contenido del informe geotcnico para puentes. 201
3.6 Estudios de construccin. 203
3.6.1 Aspectos a considerar en los estudios de construccin. 203
3.7 Estudios de trnsito. 205
3.7.1 Principales cargas que circulan en los puentes de carretera y ferrocarril. 207
3.7.2 Cargas normativas. 208
3.7.2.1 Cargas normativas en puentes de carreteras. 208
3.7.2.2 Cargas normativas en puentes de ferrocarril. 208
3.8 Estudios arquitectnicos. 209
3.8.1 Factores que influyen en la esttica de los puentes. 209
3.8.2 Eleccin de la tipologa y el material de los puentes. 210 3.8.3
Perfeccionamiento evolutivo del entorno arquitectnico y factores artificiales que garantizan
la uniformidad arquitectnica.
210
3.9 Estudios de vulnerabilidad. 211
3.9.1 Factores que influyen en el comportamiento sismorresistente de las estructuras de puentes. 214
3.9.2 Vulnerabilidad por choques. 214
3.9.3 Vulnerabilidad por eventos extremos. 215
3.9.4 Vulnerabilidad por las posibles destrucciones y derrumbes por efectos de las explosiones. 215
3.9.5 Vulnerabilidad por Socavacin. 216
3.10 Estudios de viabilidad y factibilidad. 216 3.10.1 Anlisis de las etapas del proyecto y de su ciclo de vida. 219
3.10.2 Evaluacin tcnico 222
3.11 Consideraciones para la ubicacin de los puentes. 227
3.11.1 Factores que determinan el enclave de los puentes. 228
3.12 Principios bsicos para la localizacin de pilas y estribos. 230
3.12.1 Altura mxima econmica de terrapln. 230
3.12.2 Constriccin de la corriente. 231
3.12.3 Tipo de terreno adyacente al estribo. 232
3.12.4 Distancia libre horizontal. 233
3.12.5 Estribos abiertos o cerrados. 234
3.12.6 Topografa .Taludes. Curvas del cauce. 234
3.12.7 Socavacin al pie de estribos. Condiciones locales de cimentacin. 236
3.12.8 Tipificacin. Simetra. 237
3.12.9 Principios bsicos para la localizacin de las pilas. 237
3.12.9.1 Condiciones de cimentacin. 237
3.12.9.2 Distancia libre horizontal. 238
3.12.9.3 Facilidades constructivas. 241
3.12.9.4 Tipificacin. Simetra. 242
3.12.9.5 Esviaje. 242
3.12.9.6 Socavacin. 244
3.13 Longitud y altura de los puentes. 244
3.13.1 Pasos a seguir para determinar la longitud y altura de los puentes sobre corrientes de agua. 245
3.13.2 Pasos a seguir para determinar la longitud y altura de los puentes sobres otras vas
(pasos superiores o inferiores).
246
Referencias bibliogrficas. 249
Bibliografa. 250
CAPTULO IV: CARGAS EN PUENTES. 254
4.1 Generalidades. 255 4.1.1 Principales acciones, descripcin general. 259 4.1.2 Nomenclatura empleada. 260 4.1.3 Consideraciones bsicas sobre las acciones y cargas en los puentes. 263
4.2 Acciones de carcter permanente. 265
4.2.1 Peso propio de la estructura y los accesorios. 265
4.2.2 Presin y empuje debido al peso del relleno. 266
4.2.3 Accin de la fuerza de pretensado. 269 4.2.4 Presin de la corriente de agua. 269 4.2.5 Accin debida a la retraccin 270 4.2.6 Accin producida por asientos del suelo. 271 4.3 Acciones de carcter accidental. 273 4.3.1 Accin vertical debido a la carga accidental mvil. 273
4.3.1.1 Cargas verticales mviles normativas. 275
4.3.1.2 Coeficiente de uso o de presencia simultnea. 286 4.3.1.3 Coeficiente dinmico o de impacto (CD) en puentes de carreteras. 287 4.3.1.4 Cargas en puentes peatonales. 288
4.3.2 Presin y empuje del terreno por la presencia de la carga accidental mvil. 289
4.3.2.1 Anlisis de la presin y empuje para estribos abiertos. 289 4.3.2.2 Anlisis de la presin y empuje para estribos cerrados. 289 4.3.2.2.1 Consideraciones sobre el empuje activo y pasivo en estribos. 289 4.3.2.2.2 Propiedades de los suelos que se consideran en el empuje. 290 4.3.2.2.3 Efecto de rozamiento entre el estribo y el suelo: 290
4.3.2.2.4 Efecto de sobrecargas sobre el estribo. 291
4.3.2.2.5 Soluciones de losa de aproche: 295
4.3.3 Fuerza Centrfuga 297
4.3.4 Impactos horizontales transversales 298
4.3.5 Accin longitudinal debido al frenado o arranque de los vehculos 299
4.4 Acciones de otros tipos. 299
4.4.1 Carga de Viento 299
4.4.1.1 Componentes del viento sobre los puentes 300 4.4.1.1.1 Accin de la componente vertical del viento. 300 4.4.1.1.2 Accin de la componente horizontal longitudinal del viento. 301 4.4.1.1.3 Accin de la componente horizontal transversal del viento. 301 4.4.2 Carga de viento en la estructura y carga accidental mvil. 305
4.4.3 Empuje de embarcaciones 307
4.4.4 Accin producida por la variacin de la temperatura 309
4.4.5 Accin por la friccin en los aparatos de apoyo 310
4.4.6 Carga Ssmica 312
4.4.6.1 Bases y condiciones del diseo sismorresistente de los puentes. 312
4.4.7 Cargas de construccin. 314
4.5 Filosofa de diseo. 315
4.5.1 Combinaciones de cargas para la superestructura y subestructura. Factores de ponderacin. 316
4.5.1.1 Especificaciones generales. 316
4.5.2 Estado Lmite ltimo. 320
4.5.2.1 Estado lmite de fatiga. 320
4.5.2.2 Estado lmite de vuelco y deslizamiento. 321
4.5.3 Estado Lmite de Utilizacin. 324
Bibliografa. 326
CAPTULO V: ANLISIS DE LA SUPERESTRUCTURA. 329
5.1 Introduccin. 330
5.2 Analoga emparrillado losa. 330
5.3 Anlisis en direccin longitudinal. 334
5.3.1 Lneas de influencia. Carga equivalente. 335
5.3.2 Concepto de momento total, momento fila, cortante total y cortante fila. 343
5.4 Anlisis en direccin transversal 344
5.4.1 Concepto de distribucin transversal. Coeficiente de distribucin transversal. 345
5.4.2 Mtodo de anlisis para la distribucin transversal [1]. 347
Referencias bibliogrficas. 350
Bibliografa. 351
CAPTULO VI: DISTRIBUCIN TRANSVERSAL EN PUENTES DE LOSAS Y LOSAS DE
TABLERO.
353
6.1 Introduccin. 354
6.2 Clasificacin atendiendo a la isotropa. 356
6.3 Tipologa y criterios de predimensionamiento. 358
6.3.1 Tipologa longitudinal. 358
6.3.1.1 Relacin entre el peralto del vano extremo al peralto del vano intermedio. 358
6.3.1.2 Colocacin de juntas longitudinales. 359
6.3.2 Tipologa de la seccin transversal. 360 6.3.2.1 Anlisis de las secciones transversales. 361 6.4 Distribucin transversal. 363 6.4.1 Mtodo de Westergaard. 363 6.4.1.1. Caso 1: Carga concentrada en el centro de la luz. 364
6.4.1.2 Caso 2: Dos cargas concentradas en el centro, en fajas paralelas. 368
6.4.1.3 Caso 3: Dos cargas concentradas en el mismo elemento. 370
6.4.1.4 Caso 4. Cuatro cargas concentradas en dos elementos paralelos. 373
6.4.1.5 Estrechez de la losa. 376
6.4.1.6 Cargas excntricas, cercanas a los bordes libres. 377
6.4.1.7 Caso general de la carga. 378
6.4.1.8 Momentos flectores en direccin transversal (My). 379
6.4.1.9 Aplicaciones del mtodo de H.M.Westergaard, a otras condiciones de borde. 380
6.4.1.9.1 Losa de ancho infinito y los otros dos bordes empotrados, con una carga P aplicada en el centro. 380
6.4.1.9.2 Losa de tablero, sobre la cual acta un sistema de cargas P. 381 6.4.1.9.3 Losa en voladizo. 384 6.4.1.9.4 Momentos mximos en vigas de bordes. 385 6.4.2 Mtodo aproximado de la AASHTO. 390 6.4.2.1 Luces para el anlisis: 390
6.4.2.2 Casos de distribucin. 390
6.4.2.2.1 Caso 1: Refuerzo perpendicular al trnsito. 391
6.4.2.2.2 Caso 2: Refuerzo principal paralelo al trnsito. 391
6.4.2.2.3 Caso 3: Refuerzo principal paralelo al sentido del trnsito. Luces mayores de 3.60m. 392
6.4.3 Vigas de bordes. 393
6.5 Tableros hormigonados in situ. 393 6.5.1 Encofrados apoyados directamente sobre el suelo. 393
6.5.2 Encofrados autoportantes. 394
6.6 Procedimiento simplificado para la distribucin transversal en puentes de losa. 395 6.6.1 Definiciones. 395 6.6.2 Limitaciones. 395 6.6.3 Luces de clculo. 396 6.6.4 Clculo de los momentos flectores y cortantes. 396 6.6.4.1 Flexin perpendicular al sentido del trnsito. 396
6.6.4.2 Flexin paralela al trnsito. 397 6.6.5 Losas en voladizo. 397 6.6.5.1 Flexin perpendicular al trnsito. 397
6.6.5.2 Flexin paralela al trnsito. 398 6.6.6 Losas apoyadas perimetralmente. 398
6.6.7 Vigas marginales en losas. 399
6.6.8 Refuerzo secundario o de distribucin. 399 Bibliografa. 400
CAPTULO VII: PUENTES DE VIGAS. 402
7.1 Introduccin. 403
7.2 Clasificacin de los puentes de vigas. 404
7.3 Tipologa y dimensionamiento. 404
7.3.1 Criterios de dimensionamiento segn Y. Guyn. 411
7.3.2 Tableros de vigas hormigonadas in situ. 413
7.3.3 Nociones sobre vigas cajn y seccin cajn. 414
7.4 Coeficiente de distribucin transversal. 415
7.4.1 Campo de aplicacin de los mtodos. 417
7.4.2 Mtodo de Guyn 418
7.4.2.1 Introduccin. 418
7.4.2.2 Principios en que se basa el mtodo. 418
7.4.2.3 Emparrillado. Ecuacin diferencial de la superficie de la deformada. Coeficiente de torsin. 421
7.4.2.4 Concepto del coeficiente de distribucin. 424
7.4.2.5 Solucin general de la ecuacin diferencial de la superficie deformada. Coeficiente de
flexibilidad transversal.
426
7.4.2.6 Determinacin de . 427 7.4.2.7 Determinacin del coeficiente de distribucin transversal general () 428 7.4.2.8 Determinacin de . 428 7.4.2.9 Coeficiente de flexibilidad transversal. 431
7.4.2.10 Clculo de los momentos flectores en las vigas. 432
7.4.2.11 Clculo de los momentos flectores transversales. (My) 435
7.4.2.12 Determinacin de las solicitaciones de cortante (Vx) en vigas longitudinales
debido a las cargas verticales mviles.
441
7.4.2.13 Determinacin del Vx en el apoyo. 442
7.4.2.14 Determinacin de los momentos torsores. 442
7.4.2.15 Determinacin del coeficiente de flexibilidad transversal. 445
7.4.2.16 Determinacin del coeficiente de torsin. 449
7.4.2.17 Anlisis breve de la validez de los coeficientes y . 452 7.4.2.18 Coeficiente de flexibilidad transversal ptimo. 454
7.4.2.19 Superestructura ptima. 458
7.4.2.20 Proceso de clculo para determinar Mx, Vx y My. 462
7.4.2.21 Conclusiones del mtodo. 463
7.4.3 Mtodo de Courbn o de los diafragmas de rigidez infinita. 466
7.4.3.1 Introduccin. 466
7.4.3.2 Deduccin de las expresiones para el clculo del momento flector longitudinal Mxi. 467
7.4.3.3 Clculo de la fuerza cortante en las vigas. 475
7.4.3.4 Clculo de los diafragmas. 480
7.4.3.5 Conclusiones del mtodo. 482
7.4.4 Mtodo de reduccin de hiperestaticidad. 483
7.4.4.1 Coeficiente de distribucin transversal general. 484
7.4.4.2 Momentos flectores longitudinales (My). 486
7.4.4.3 Cortante en vigas principales (Vx). 486
7.4.4.4 Losa de tablero, calculo de My. 486
7.4.4.5 Conclusiones del mtodo. 487
7.4.5 Mtodo de los coeficientes de la AASHTO. 487
7.4.5.1 Introduccin. 487
7.4.5.2 Vigas interiores. 487
7.4.5.3 Conclusiones del mtodo de la AASHTO. 490
7.5 Aspectos relativos a los puentes de vigas, sus mtodos de anlisis y las tendencias en el
desarrollo de los mismos.
490
7.5.1 Aspectos relativos del mtodo de Guyn 490
7.5.2 Aspectos relativos del mtodo de Courbon. 490
7.5.3 Aspectos relativos del mtodo de reduccin de hiperestaticidad. 491
7.5.4 Aspectos relativos del mtodo de AASHTO. 491
7.5.5 Desarrollo de los mtodos de anlisis. 491
7.5.6 Tendencias de desarrollo. 492
7.5.7 Seccin transversal y su construccin. 493
Bibliografa. 498
CAPTULO VIII: SUBESTRUCTURAS EN PUENTES. 500
8.1 Introduccin. 501 8.2 Partes componentes. Tipologa. 502 8.2.1 Estribos. 502
8.2.1.1 Estribos cerrados. 504
8.2.1.2 Estribos abiertos 505
8.2.2 Pilas. 506 8.2.3 Dimensionamiento preliminar de pilas y estribos. 510 8.2.3.1 Dimensionamiento preliminar en estribos. 510 8.2.3.2 Dimensionamiento preliminar en pilas. 514 8.3 Clculo de las acciones en pilas y estribos. 516 8.3.1 Acciones de carcter vertical. 517
8.3.2 Acciones de carcter longitudinal. 521
8.3.3 Acciones de carcter transversal. 522 8.4 Clculo de las acciones en la losa de aproche. 522 8.4.1 Acciones de carcter longitudinal. 523 8.4.1.1 Losa de aproche no superficial con asfalto y un material no flexible sobre ella: 525
8.4.2 Acciones de carcter transversal. 528 8.4.2.1 Losa de aproche horizontal y superficial, con asfalto sobre ella. 528
8.4.2.2 Losa de aproche no superficial con asfalto y un material flexible sobre ella. 529
8.5 Aspectos de carcter constructivo. 531
8.5.1 Drenaje de los estribos. 531
8.5.2 Aletones. Taludes. 531
8.5.3 Proteccin de la cimentacin contra la socavacin. 532
Bibliografa 535
CAPTULO IX: ALCANTARILLAS. 536
9.1 Introduccin. 537
9.2 Partes constitutivas de las alcantarillas. 537
9.3 Uso y emplazamiento. 540
9.3.1 Alineacin. 540
9.3.2 Pendiente y elevacin. 543
9.4 Tipologa de las alcantarillas. 544
9.5 Diseo hidrolgico. 550
9.6 Diseo hidrulico. 552
9.6.1 Caractersticas del flujo a travs de la alcantarilla. 552
9.6.1.1 Alcantarillas con entrada libre. 553
9.6.1.2 Alcantarillas con entrada sumergida. 558
9.6.2 Expresiones de investigadores no nacionales adaptadas a Cuba para el diseo hidrulico. 563
9.6.2.1 Alcantarillas sin presin con entrada libre. 563
9.6.2.2 Alcantarillas a semipresin. 566
9.6.2.3 Alcantarillas a presin. 566
9.6.2.4 Alcantarillas sin presin y sin cabezal hidrodinmico. 567
9.7 Acciones sobre las alcantarillas. 570
9.7.1 Acciones de carcter permanente. 570
9.7.1.1 Fuerza de friccin y plano de igual asentamiento. 573
9.7.1.2 Mtodo americano para determinar la carga permanente. 577 9.7.1.2.1 Determinacin del coeficiente Cc. 578
9.7.1.3 Carga permanente segn Yaroshenko. 583 9.7.2 Acciones de carcter accidental 586
9.7.2.1 Clculo de las cargas accidentales segn la Norma Cubana. 589
9.8 Diseo de las alcantarillas de tubos. 590
9.8.1 Factores que afectan la resistencia. 590
9.8.2 Mtodos de diseo y criterios de instalacin de tubos de hormign reforzado para alcantarillas.
Mtodo Americano.
590
9.9 Embocadura y aletones. 592 9.9.1 Embocadura. 592
9.9.1.1 Clculo de los elementos de la embocadura. 596
9.9.2 Aletones. 597
9.10 Consideraciones de carcter constructivo. 598
9.11 Alcantarillas de cajn. Generalidades. 601
9.11.1 Diseo de alcantarillas de seccin cajn. 603 9.11.2 Problemas constructivos 603
9.12 Requerimientos especiales en la construccin de alcantarillas largas. 605 9.13 Aplicaciones. 607 Bibliografa. 608
CAPTULO X: PUENTES METLICOS. 610
10.1 Introduccin. 611
10.1.1 Ventajas y desventajas del acero como material para la construccin de puentes. 612
10.1.2 Aceros tratados al calor. 613
10.2 Tableros de puentes de vigas. 614
10.3 Consideraciones generales de diseo. 614
10.3.1 Diseo de las vigas longitudinales. 615
10.3.2 Consideraciones sobre el anlisis estructural de las vigas. 615
10.3.2.1 Anlisis del pandeo. 615
10.4 Vigas armadas. 618
10.4.1 Criterios generales. 618
10.4.2 Pandeo del alma en vigas armadas. 620
10.4.2.1 Alma sin rigidizadores. 620
10.4.2.2 Alma con rigidizadores. 621
10.4.2.3 Tensiones de flexin y cortante. 622
10.5 Fatiga. 624
10.5.1 Ciclos de carga. 626
10.6 Vigas armadas (ensambladas). 627
10.6.1 Alas de las vigas soldadas. 627
10.6.2 Espesores de las placas del alma. 629
10.6.2.1 Vigas no rigidizadas longitudinalmente. 629
10.6.2.2 Vigas rigidizadas longitudinalmente. 629
10.6.3 Espaciamiento de rigidizadores transversales intermedios. 630
10.6.4 Rigidizadores transversales intermedios Criterios de diseo.. 632
10.6.4.1 Rigidizadores transversales dobles. 634
10.6.4.2 Rigidizadores transversales simples. 634
10.6.4.3 Momento de inercia mnimo para los rigidizadores transversales. 635
10.6.5 Rigidizadores longitudinales. 637
10.6.5.1 Rigidizador longitudinal: momento de inercia mnimo. 639
10.6.6 Rigidizadores de apoyo. 640
10.6.6.1 Vigas soldadas: 640
10.6.6.2 Platabandas de longitud parcial. 641
10.7 Vigas compuestas 643
10.7.1 Consideraciones generales. 643
10.7.2 Campo de aplicacin de las secciones compuestas. 644
10.7.2.1 Losa de hormign armado. 645
10.7.2.2 Vigas longitudinales. 646
10.7.2.3 Conectores de cortante. 646
10.7.3 Ventajas de la construccin de elementos en colaboracin. 647
10.7.4 Apuntalamiento. 647
10.7.5 Ancho efectivo del ala superior de la seccin compuesta. 648
10.7.6 Clculos de esfuerzos para secciones en colaboracin. 649
10.7.7 Requerimientos para placas de reforzamiento de las alas inferiores (cubre placas). 650
10.7.8 Transferencias de fuerzas cortantes en colaboracin. 650
10.7.9 Conectores. Principales tipologas. 651
10.7.10 Tensiones en la seccin compuesta. 651
10.7.11 Consideraciones generales acerca del diseo de los conectores. 652
10.7.12 Diseo por fatiga. 652
10.7.13 Consideraciones de resistencia a cortante. 653
10.7.14 Especificaciones sobre el espaciamiento y posicin de los pernos de cortante. 655
10.7.15 Diseo por resistencia ltima. 655
10.7.16 Mtodo de diseo. 658
10.7.17 Capacidad a la flexin de las secciones compuestas. 663
10.7.18 Capacidad a la flexin en la regin de momento positivo. 663
10.8 Criterios generales de predimensionamiento y constructibilidad de elementos en puentes metlicos. 668
10.8.1 Conectores de cortantes. 668
10.8.2 Caractersticas de los materiales. 669
10.8.2.1 Caractersticas de los aceros. 669
10.8.3 Tensiones ordinarias de los aceros usados en los puentes. 669
10.8.4 Tensiones ordinarias y requerimientos de los pernos de alta resistencia usados en puentes. 670
10.8.5 Geometra y caractersticas fsico mecnicas de los pernos conectores usados en puentes. 670
10.8.6 Dimensiones recomendadas. 670
10.8.7 Dimensiones aconsejables vigas metlicas. 671
Bibliografa. 672
CAPTULO XI: NOCIONES SOBRE PUENTES DE OTRAS TIPOLOGAS. 674
11.1 Introduccin. 675
11.2 Puentes de arco. 675
11.2.1 Antecedentes. 675
11.2.2 Sinopsis histrica de los puentes de arcos en Cuba. 677
11.2.3 Partes componentes de un puente de arco. 678
11.2.4 Tipologa de los puentes de arco. 679
11.2.4.1 Tipologa por nivel de tablero. 679
11.2.4.2 Tipologa por la geometra de la directriz. 680
11.2.4.3 Tipologa de acuerdo a la estructura de la directriz. 680
11.2.4.4 Tipologa de acuerdo al nmero de articulaciones (grado de articulaciones). 680
11.2.5 Forma de trabajo. 681
11.2.6 Criterios generales de predimensionamiento. 682
11.2.6.1 Frmulas para el predimensionamiento de la directriz. 682
11.2.6.1.1 Frmula de Cochrane. 682
11.2.6.1.2 Frmula de Witney. 683
11.2.6.1.3 Espesor de la clave (peralto de la clave). 683
11.2.6.1.4 Dimensionamiento del peralto de los arranques y en una seccin arbitraria. 683
11.2.7 Arco biarticulado sin tirantes (no atirantado). 684
11.2.7.1 Lnea de influencia para los empujes H. 686
11.2.8 Puentes de arco en armadura. 689
11.2.9 Aspectos generales sobre la secuencia constructiva de los arcos. 689
11.3 Puentes de armaduras 690
11.3.1 Antecedentes de los puentes de armadura. 690
11.3.2 Campo de aplicacin. Principios de trabajo estructural. 691
11.3.3 Sinopsis histrica de los puentes de armaduras en Cuba. 693
11.3.4 Partes componentes de las armaduras de puentes. 694
11.3.5 Tipologas. 696
11.3.5.1 Armadura tipo Long. 696
11.3.5.2 Armadura tipo Howe. 697
11.3.5.3 Armadura tipo Pratt y sus variaciones. 697
11.3.5.4 Armadura tipo Whipple. 698
11.3.5.5 Armadura tipo Petit. 699
11.3.5.6 Armadura tipo Warren y sus variantes. 700
11.3.5.7 Armadura tipo Bailey. 701
11.3.5.8 Armadura tipo Bollman. 701
11.3.5.9 Armadura tipo Fink 702
11.3.5.10 Armadura tipo Lank 702
11.3.5.11 Armadura tipo K. 703
11.3.6 Empleo de las armaduras dependiendo de la distancia a salvar. 703
11.3.7 Aspectos relacionados con el dimensionamiento. 703
11.3.8 Generalidades acerca del predimensionamiento. 704
11.4 Puentes de seccin cajn. 705
11.4.1 Introduccin. 705
11.4.2 Mtodos de anlisis. 706
11.4.3 Ventajas de la seccin cajn. 710
11.4.4 Tipologa y dimensionamiento longitudinal. 711
11.4.4.1 Tipologas longitudinales, de peraltos e inercias 711
11.4.4.2 Distribucin de las luces. 712
11.4.4.3 Relacin peralto luz. 712 11.4.4.4 Espesor equivalente. 713
11.4.5 Tipologa de la seccin transversal. 713
11.4.5.1 Aspectos relacionados al diseo. 713
11.4.5.1.1 Resistencia a la flexin. 713
11.4.5.1.2 Resistencia a la torsin. 713
11.4.5.1.3 Distorsin y deformacin por cortantes. 714
11.4.5.1.4 Flexin local en la losa superior. 714
11.4.5.2 Aspectos relacionados a la constructibilidad. 714
11.4.6 Predimensionamiento de la seccin transversal. 714
11.4.6.1 Losa superior. 714
11.4.6.2 Alma de las paredes de las celdas. 715
11.4.6.3 Losa inferior. 716
11.4.6.4 Diafragmas. 717
11.4.7 Procedimiento de diseo. 717
11.5 Puentes atirantados. 719
11.5.1 Definicin. 719
11.5.2 Antecedentes histricos. 720
11.5.3 Morfologa general de los puentes atirantados. 720
11.5.4 Campo de aplicacin. 721
11.5.5 Tipologa longitudinal. 722
11.5.5.1 Solucin de tirantes en arpa. 722
11.5.5.2 Solucin de tirantes en abanico. 723
11.5.5.3 Solucin de tirantes mixta o intermedia. 724
11.5.6 Distribucin transversal de los tirantes en el tablero. 724
11.5.6.1 Un solo plano de tirantes anclados transversalmente. 724
11.5.6.2 Dos placas de tirantes transversales. 725
11.5.6.3 Espaciamiento de los tirantes. 725
11.5.7 Seccin trasversal de los tableros de puentes atirantados. 725
11.5.7.1 Tableros metlicos. 727
11.5.7.2 Tableros Mixtos. 728
11.5.7.3 Tableros de hormign. 728
11.5.8 Pilas principales. 729
11.5.8.1 Pilas con atirantamiento centrado. 730
11.5.8.2 Pilas para atirantamiento en los bordes. 731
11.5.8.3 Pilas para atirantamiento en los bordes (tirantes no paralelos). 732
11.5.8.4 Tipologas de las pilas. 732
11.5.9 Procesos constructivos. 733
11.6 Puentes colgantes 734
11.6.1 Introduccin. 734
11.6.2 Partes componentes. 738
11.6.3 Tipologas ms comunes de puentes colgantes. 740
11.6.4 Clasificacin por la forma de anclaje. 741
11.6.5 Aspectos generales relativos al anlisis de los puentes colgantes. 741
11.6.5.1 Directriz del cable en los puentes colgantes. 742
11.6.5.1.1 La catenaria. 742
11.6.5.1.2 La parbola. 744
11.6.5.2 Cable bajo cargas concentradas. Directriz poligonal. 745
11.6.5.3 La teora de Rankine. 746
11.6.5.4 Teora elstica de primer orden. 747
11.6.5.5 Teora de la deflexin. 749
11.6.5.6 Teora linealizada de la reflexin. 750
11.6.6 Incidencia de la aereoelasticidad en el diseo. 750
11.6.6.1 Accin del viento. 752
11.6.7 Aspectos relativos al predimensionamiento de puentes colgantes. 753
11.6.7.1 Consideraciones generales. 753
11.6.7.2 Esfuerzos en el cable. 754
11.6.7.3 Esfuerzos en las torres. 754
11.6.7.4 Geometra del tablero. 755
11.6.8 Proceso constructivo. 755
Bibliografa 757
CAPTULO XII: DISPOSITIVOS DE APOYOS. 759
12.1 Introduccin. 760
12.2 Tipologa de los dispositivos de apoyo por su esquema esttico. 761
12.3 Apoyos de cartn. 763
12.4 Apoyos de plomo. 763
12.5 Apoyos de acero. 766
12.6 Apoyos de hormign. 768
12.6.1 Apoyos de pndulos. 769
12.6.2 Articulacin. 769 12.6.2.1 Articulacin Mesnager. 769
12.6.2.2 Articulacin Freyssinet. 770
12.7 Apoyos mixtos de hormign 770 12.8 Apoyos elastomricos (neopreno). 771
12.9 Apoyos de tefln. 773
12.10 Localizacin y disposicin de los aparatos de apoyo. 774
12.11 Distribucin de los apoyos en direccin transversal. 777
12.12 Clculo de los dispositivos de apoyo. 777
12.12.1 Mdulo de deformacin de segundo orden o mdulo de cortante. Deformacin por cizallamiento 778 12.12.2 Mdulo de elasticidad de primer orden. Factor de forma tensin de compresin. Tensin. 784 12.12.3 Tensiones de compresin por flexin. Tensiones tangenciales. 795 12.12.4 Deslizamiento. Comprobacin verificacin. Estabilidad. 798 12.12.5 Compresin y giro simultneo. Comprobaciones. Criterios. 800 12.12.6 Clculo de los pasadores o fijaciones. 804 12.12.7 Recomendaciones para el dimensionamiento de los apoyos. 806 12.12.7.1 Proceso de clculo de los apoyos elastomricos. 808 Bibliografa. 809
CAPTULO XIII: ASPECTOS RELACIONADOS CON LA GESTIN DE PUENTES. 811
13.1 Introduccin. 812
13.2 Inventario de puentes. 815 13.2.1 Aspectos del inventario. 818
13.3 Inspeccin de puentes. 818
13.3.1 Inspeccin de rutina. 819 13.3.2 Inspeccin principal. 820 13.3.2.1 Inspecciones principales subacuticas. 821 13.3.3 Inspeccin especial. 821 13.3.4 Inspecciones extraordinarias o de dao. 823 13.3.5 Documentacin atendiendo al tipo de inspeccin. 824 13.3.6 Patologas a inspeccionar en los puentes 824
13.3.6.1 Aproches. 824
13.3.6.2 Deslizamientos de tierra. 825 13.3.6.3 Elementos de la estructura. 825 13.3.6.3.1 Elementos de acero. 827
13.3.6.3.2 Elementos de hormign. 828
13.3.6.4 Elementos no estructurales 829
13.3.6.5 Afectaciones hidrulicas. 830
13.3.6.6 Afectacin en el pavimento. 830
13.3.6.7 Pilas, estribos y cimientos. 832 13.3.6.8 Equipamiento anexo. 832 13.3.7 Instalaciones para la inspeccin. Mtodos. 833 13.4 Evaluacin de puentes. 834 13.4.1 Introduccin. 834 13.4.2 Los criterios y bases tericas para evaluar la seguridad de los puentes en servicio. 836 13.4.3 Mtodo de evaluacin estructural. 837
13.4.4 Diferentes evaluaciones. 840
13.4.4.1 Evaluacin segn el estado estructural del puente. 840
13.4.4.2 Evaluacin segn otras partes componentes. 841
13.4.4.3 Evaluacin del estado general del puente. 841
13.4.5 Criterios de fiabilidad. 842
13.4.5.1 Metodologa general. 842
13.4.6 Modelos de Fichas Tcnicas de Inspeccin y Evaluacin de Puentes. 844
13.4.7 Ensayos de carga no destructivos. 845 13.4.7.1 Ensayos de diagnstico. 845
13.4.7.2 Pruebas de carga. 846
13.4.8 Evaluacin por fases. 847 13.4.8.1 Primera fase de la evaluacin. 847
13.4.8.2 Segunda fase de la evaluacin. 847
13.4.8.3 Tercera fase de la evaluacin. 848
13.4.9 Clasificacin de los defectos que influyen en la seguridad de los puentes. 849
13.4.9.1 Defectos segn la seguridad y la resistencia de las estructuras. 849
13.4.9.2 Defectos atendiendo a las causas y su origen. 850
13.4.9.3 Defectos atendiendo a las consecuencias que derivan del fallo total o parcial de las estructuras. 850
13.5 Rehabilitacin de puentes. 851
13.5.1 Consideraciones generales. 851 13.5.2 Trabajos de rehabilitacin. 852 13.6 Mantenimiento de puentes. 853
13.6.1 Introduccin. 853
13.6.2 Objetivos de mantenimiento en puentes. 855 13.6.3 Tipos de mantenimiento. 855 13.6.3.1 Mantenimiento rutinario. 856
13.6.3.2 Mantenimiento especializado. 856
13.6.3.3 Mantenimiento preventivo. 857
13.6.3.4 Mantenimiento correctivo. 858
13.6.3.5 Atendiendo al tipo de obra. 858
13.6.3.6 Teniendo en cuenta el momento en que se realiza la obra. 859 13.6.3.7 Mantenimiento ordinario. 859
13.6.4 Tipos de mantenimiento de acuerdo con los objetivos, complejidad y costos. 859
13.6.4.1 Mantenimiento simple o habitual. 859 13.6.4.2 Mantenimiento medio. 859
13.6.4.3 Mantenimiento complejo. 859 13.6.5 Factores importantes para una adecuada poltica de mantenimiento. 860
13.6.6 La vida til de los puentes. 860
13.6.7 Aspectos ms importantes de una propuesta de mantenimiento. 862
13.6.8 Repercusin del costo de construccin para el mantenimiento de un puente. 862
13.6.9 Repercusin del costo de explotacin para el mantenimiento de un puente. 863 13.6.10 Expresiones para la determinacin del costo mnimo en la conservacin de un puente. 864 13.6.11 Tipos de reparacin. 866
13.6.11.1 Reparacin media. 866
13.6.11.2 Reparacin capital. 866
13.6.12 Procedimiento para las reparaciones capitales en los puentes. 866
13.6.13 Reparaciones de puentes en servicio. 868
13.6.14 Recomendaciones para las reparaciones de los puentes. 868
13.6.14.1 Recomendacin para la reparacin de puentes de madera. 869
13.6.14.2 Recomendacin para la reparacin de puentes de acero. 870
13.6.14.3 Recomendaciones para la reparacin puentes de hormign. 871
Bibliografa. 873
Anexos. 876
CAPTULO I:
INTRODUCCIN.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
1
CAPTULO I: INTRODUCCIN
1.1 Generalidades.
Dada la necesidad de enlazar dos puntos terrestres, tales como localidades, centros de comercio,
centros de abastecimiento de agua o combustible, mediante una red lo ms lineal posible, aparecen en el
trazado diferente tipos de obstculos, entre estos se pueden encontrar desniveles del terreno, zonas de
acumulacin de aguas como represas y embalses, lagos o lagunas, bahas, ros o afluentes de estos, zonas
urbanas, terrenos pantanosos o de poca capacidad soportante, otras vas; que son necesarias salvar
mediante una estructura a otro nivel, de forma tal que se evite la interrupcin del flujo continuo de
transportacin. Para vencer los inconvenientes antes mencionados que pueden surgir en el trazado de una
va, dependiendo de las peculiaridades propias de estos, pueden utilizarse estructuras con determinadas y
diferentes caractersticas, estas son las denominadas obras de fbrica, por este motivo puede definirse
como tal a una estructura destinada a salvar la obstruccin que puedan generar obstculos naturales y
artificiales, con el fin de lograr la eficiente comunicacin.
Al comentar el concepto de obra de fbrica se debe mencionar dentro de una obra vial cualquiera, que
ella por si misma constituye ya una estructura en un concepto extremadamente amplio, cuyo tratamiento
se realiza en una rama especfica de la Ingeniera Civil. Bajo el concepto de obra de fbrica entran un
conjunto de estructuras como son los puentes, alcantarillas, en fin todos aquellos elementos que sirven a la
va en cuestin para que cumpla con la funcin a la que est destinada y cuya geometra es una
consecuencia de su valor propio estructural.
En este texto se tratan los puentes y las alcantarillas, estructuras singulares por antonomasia. El
tratamiento que se le dar a los mismos, es el de presentar el estado general del conocimiento en cuanto a
tipologa, factores que inciden en el diseo tanto geomtrico, hidrulico, como estructural; adems de
breves nociones de los procedimientos constructivos. La tipologa est expuesta en el segundo captulo,
debido a que la resistencia a las acciones exteriores que pueda necesitar un puente incide directamente en
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
2
la forma de estos y a su vez la forma de los puentes repercute en cmo responden resistentemente a las
acciones exteriores, lo cual conduce a tratar el clculo estructural de los mismos.
La etimologa de la palabra puente proviene del hecho que los romanos llamaban al sumo sacerdote
"Pontifex", que significaba constructor de puentes, pues l era el encargado de inaugurar estas obras.
Aunque no se ha hecho mencin a las alcantarillas, en la denominacin ms moderna de su definicin se
establecen como: puente de marco cerrado, por lo que con sus particularidades especficas se les atribuyen
las caractersticas generales antes mencionadas.
1.2 Conceptos bsicos relativos a las obras de fbrica.
Al hablar de puentes deber realizarse la subdivisin en cuanto al tipo de obstculo a salvar, de esa
forma se especifica de manera ms expedita la clasificacin y sirve de categorizacin con mayor
rigurosidad desde el punto de vista tcnico, hablndose entonces de puentes, pasos y viaductos.
Puente: Es aquella obra de fbrica que salva como obstculo un ro, presentndose como
condicionantes para su diseo tener en cuenta las perturbaciones hidrulicas que originan las corrientes de
agua como son el remanso y la socavacin.
Paso: Es una obra de fbrica que tiene que salvar como obstculo otra va, presentndose como
condicionantes para su diseo tener en cuenta las caractersticas del diseo geomtrico de la va a la que
pertenece el paso y de la va a salvar.
Viaducto: Es aquella obra de fbrica que salva como obstculo una presa, depresin, lago, baha, en
las cuales las corrientes de agua no generen socavacin, presentndose como condicionantes para su
diseo las dificultades de ndole constructiva que muchos de estos pueden presentar.
En el presente texto se utilizar de manera genrica el trmino puente para designar la obra de
fbrica que salva un obstculo independientemente de cul sea este, en caso de ser necesario se
especificar el tipo de obra de fbrica en particular.
Otra de las definiciones de carcter general relativo a las obras de fbrica est referida a los conceptos
de luces, vanos y tramos, los que a continuacin son definidos:
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
3
Vano: Se le llama al espacio salvado entre dos apoyos contiguos, que pueden ser dos pilas o el estribo
y la pila adyacente.
Tramo: Se define como el elemento estructural que salva uno o varios vanos, puede ser una losa,
sistema de vigas, armaduras, arcos, prticos, etc.
Luz: Es la distancia entre los soportes de elementos estructurales, debe sealarse que se definen en los
puentes varios tipos de luces, por lo que se establecen las luces efectivas o de clculo, luz modular, luz
parcial y luz total. Se entiende como luz efectiva a la distancia entre los puntos de aplicacin de las
reacciones de apoyo (distancia de eje a eje de dispositivo de apoyo), tambin denominada luz de clculo.
La luz modular es una medida convencional que define la distancia entre los ejes de los apoyos que
soportan al elemento, aunque en ocasiones se refiere a la mayor dimensin del elemento. La luz parcial se
considera como la distancia entre soportes de tramos y la luz total como la longitud de estribo a estribo.
En la Figura 1.1 se muestran las diferencias entre vano, tramo y luz de un puente.
Generalmente se ha utilizado el tramo de luz como sinnimo de vano, la luz se refiere al elemento
estructural, la distancia entre apoyos y no al espacio bajo el puente.
Figura 1.1: Ilustracin de vanos y tramos.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
4
1.3 Definiciones bsicas relacionadas a los puentes.
1.3.1 Partes constitutivas de un puente.
Para su estudio los puentes se dividen en superestructura e infraestructura, a continuacin se har
mencin de los conceptos de los elementos que pertenecen a cada una.
La superestructura consiste en el tablero o parte que soporta directamente las cargas del trnsito y que
las transfiere a vigas, armaduras, arcos, cables, bvedas u otros elementos sobre los que se apoya, siendo
estos los encargados de transmitir las cargas del tablero a las pilas y los estribos. Forman adems parte de
la superestructura, las vigas principales, diafragmas, aceras, contenes, pretiles, sistemas de drenaje; en fin,
todo tipo de elemento estructural que soporte directamente las acciones para las cuales fue concebido el
puente. La subestructura de un puente est formada por elementos encargados de la transferencia de las
cargas de la superestructura al terreno, dentro de los cuales se encuentran los estribos o pilares extremos,
las pilas o apoyos centrales y los cimientos, que constituyen la base de ambos. Los cimientos pueden
transmitir la carga de forma directa e indirecta. En la Figura1.2, se pueden observar las partes
constitutivas de un puente, tanto en la superestructura como en la subestructura.
Vigas principales: Reciben esta denominacin por ser los elementos que permiten salvar el vano,
pudiendo tener una gran variedad de formas como son las vigas rectas, arcos, prticos, reticulares, vigas
Vierendel, etc.
Las vigas secundarias paralelas a las principales, se denominan longueras o longuerinas.
Diafragmas: Son vigas transversales a las anteriores y sirven para su arriostramiento. En algunos casos
pasan a ser vigas secundarias cuando van destinadas a transmitir cargas del tablero a las vigas principales.
Estas vigas perpendiculares pueden recibir otras denominaciones como viguetas o en otros casos vigas de
puente.
Tablero: Es la parte estructural que queda a nivel de subrasante y que transfiere tanto cargas como
sobrecargas a las viguetas y vigas principales.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
5
El tablero, preferentemente es construido en hormign armado cuando se trata de luces menores y en
metal para aligerar el peso muerto en puentes de luces mayores, es denominado tambin con el nombre de
losa y suele ser ejecutado adems en madera u otros materiales.
Sobre el tablero y para dar continuidad a la rasante de la va viene el pavimento o capa de rodadura que
en el caso de los puentes se constituye en la carpeta de desgaste y que en su momento deber ser repuesta.
Naturalmente, que en el caso de puentes ferroviarios estos elementos van sustituidos por los durmientes y
sus rieles.
Los tableros van complementados por los contenes que son el lmite del ancho libre de calzada y su
misin es la de evitar que los vehculos suban a las aceras que van destinadas al paso peatonal y
finalmente al borde van los pretiles o pasamanos.
Pilas: Corresponden a los elementos verticales intermedios del puente, que enmarcan los vanos y estn
constituidas de las siguientes partes:
Coronamiento o cabezal: Es la parte superior donde se alojan los dispositivos o aparatos de apoyo y
en consecuencia est sometido a cargas concentradas, luego viene la elevacin que es el cuerpo
propiamente de la pila y que en el caso de puentes sobre ros recibe la presin del flujo de la corriente de
las aguas, debajo se encuentra la cimentacin que debe quedar enterrada debiendo garantizar la
transmisin de las cargas al suelo previendo la socavacin del terreno circundante.
Estribos: Elementos verticales extremos del puente. A diferencia de las pilas, los estribos reciben
adems de las cargas de la superestructura el empuje de terreno adyacente de los terraplenes de acceso al
puente, en consecuencia trabajan tambin como muros de contencin. Estn constituidos por el cabezal, la
elevacin y su cimentacin, con la caracterstica de que normalmente llevan aletones, tanto aguas arriba
como aguas abajo, para proteger el terrapln de acceso.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
6
Figura 1.2: Partes constitutivas de un puente.
1.4 Definiciones bsicas relacionadas a las alcantarillas.
Son ductos que permiten el paso del agua de un lado a otro de la va. Las alcantarillas deben
clasificarse principalmente desde el punto de vista de su ubicacin, capacidad (diseo hidrulico) y
resistencia (diseo estructural).
Las alcantarillas pueden tener forma circular (Ver Figura 1.3), rectangular o elptica, estas a su vez
pueden ser prefabricadas o construidas in situ. De manera general, las construidas in situ tienen forma
cuadrada o rectangular, mientras que las prefabricadas adems de las formas anteriores pueden ser
circulares o elpticas. Es frecuente construir o enclavar dos o tres ductos en forma cuadrada o rectangular
uno al lado del otro, o bateras de tubos unos al lado de los otros con el propsito de aumentar la
capacidad de evacuacin del agua de un lado a otro de la va.
Las alcantarillas de seccin cuadrada o rectangular se fabrican de hormign armado, las de forma
circular se hacen con tubos de hormign o de acero corrugado. Las secciones elpticas se fabrican, por lo
general, con planchas de acero corrugado y las recomendaciones tcnicas son las siguientes:
dimetro mnimo 60cm
pendiente de tubera 2 a 3 %, pudiendo aumentar segn topografa del terreno.
compactar primero los lados sin tocar el tubo
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
7
Cama de material
granular selecto.
Material clasificado. Balasto, espesor de 15 a 20 cm.
la compactacin sobre el tubo se debe hacer una vez que este tenga una capa de 20cm sobre su
corona.
Figura 1.3: Elementos de una alcantarilla circular.
Para la construccin de alcantarillas, es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos:
Seleccionar el lugar de enclave de la alcantarilla.
Determinar la longitud de la alcantarilla de acuerdo con el ancho de la va.
Al ubicar la alcantarilla, procurar no forzar los causes. Es decir, la direccin del ducto, en lo
posible, debe ser consecuente con la direccin del flujo.(ver Figura 1.4)
Seleccionar el dimetro de los tubos de acuerdo con el caudal de diseo y con los sedimentos que
son arrastrados por las aguas de lluvia o por pequeas hondonadas. La alcantarilla deber permitir
el paso del mximo caudal sin generar daos a la va y socavacin a la propia alcantarilla.
Preparar la zanja de la alcantarilla con un ancho igual al dimetro externo del tubo ms 30.00cm
como mnimo a ambos lados.
Cimentar la alcantarilla a una profundidad igual al dimetro externo del tubo ms 60.00cm de
relleno mnimo sobre la corona del tubo.
Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Inspeccionar el alineamiento vertical y horizontal.
Agregar mortero de arena y cemento a las juntas de los tubos, si la tubera es de hormign.
Construir adecuadamente la cama en la cual se cimentar la tubera.
Compactar primero los lados sin tocar el ducto.
Figura 1.4: Vista en planta de una alcantarilla.
1.5 Condiciones relativas al diseo geomtrico.
Las caractersticas geomtricas de las obras de fbrica han de adaptarse a las de la va de modo que se
mantenga la continuidad del ancho de la va, debido a que obras de fbrica y va son un elemento nico.
En las obras de fbrica como las alcantarillas se logra la continuidad con el terrapln encima de estas,
su longitud aumenta para terraplenes mayores o para ngulos de esviaje superiores en relacin con la
longitud normal al trazado.
La planta, el perfil y la seccin transversal en las obras, definen las caractersticas geomtricas que
dan la continuidad deseada, seguidamente se especifican cada una de estas.
Planta: el trazado en planta del tablero puede ser de tramo recto y de tramo curvo, y a la vez pueden
presentar esviaje con respecto al eje de la va.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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El tablero es de tramo recto cuando el trazado en planta de la va que contiene al puente es recto, y de
tramo curvo cuando el trazado se encuentra en curva. Cuando los estribos y las pilas son normales al eje
de la va el esviaje es 0, y cuando forman un ngulo de (90+ ) se dice que presenta un esviaje de .
En los puentes de losa, dnde la propia losa es la estructura resistente, esta coincide con la planta del
tablero. Para tramos rectos con un esviaje de 15 el clculo se determina bastante sencillo, pero para
tramos curvos se hace ms complejo, no obstante ya existen sistemas de clculo que admiten valores
mayores de esviaje.
Se define como ngulo de esviaje , el mismo puede ser definido desde dos posiciones:
La primera establece la relacin angular entre el eje de la va y el eje virtual del obstculo y la segunda
entre la perpendicular al eje de la va y el eje virtual de obstculo. El adoptar una u otra definicin no
conlleva a errores conceptuales y solo difiere en el eje original de referencia.
En los puentes de vigas, donde la estructura resistente est formada por las vigas, el tramo recto con
esviaje y sin esviaje se logra con vigas rectas colocadas paralelamente al eje de la va, y en tramos curvos
las vigas pueden ser rectas o curvas. La utilizacin de vigas rectas est relacionada con la curvatura del
trazado, es decir, al voladizo de la losa del tablero. Las vigas curvas son mucho ms complejas que las
rectas en cuanto a clculo y construccin.
En las Figuras 1.5 y 1.6 se pueden observar las diferentes caractersticas geomtricas en planta de un
puente.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
10
Figura 1.5: Caractersticas geomtricas en planta.
Figura 1.6: Estructura resistente en planta.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
11
Perfil longitudinal: el perfil longitudinal y la rasante de la va del puente pueden ser horizontal, en
pendiente o rampa y en curva vertical entrante o saliente, o sea el perfil puede tomar todas las
posibilidades que la rasante de la va presente. (Ver Figura 1.7)
Es necesario asegurar el drenaje de las aguas de lluvia que se acumulan sobre la calzada cuando el
perfil es horizontal o en curva entrante, y para cuando es en pendiente o rampa y en curva vertical saliente
con longitudes grandes del puente, hay que ubicar drenajes de forma tal que no se forme una corriente de
agua a lo largo del mismo, lo que originara obstruccin vial provocada por el almacenamiento de las
aguas. Para los puentes de ferrocarril con caja como seccin transversal se hace obligatorio la utilizacin
de un adecuado sistema de drenaje que no permita el incremento del peso por acumulacin de las aguas.
Debe evitarse siempre que sea posible la localizacin de un puente en curvas verticales, pero cuando
esto se hace inevitable, la curva debe desarrollarse con una longitud grande para que no se produzca una
superficie quebrada, que produce efectos indeseables, tanto relacionado con acciones no previstas, como
deficiencias en el confort de circulacin, debindose lograr una curva suave, sobre todo cuando se utilizan
elementos prefabricados.
En los lugares de cruce la rasante de la va debe ser lo ms baja posible para disminuir la altura del
terrapln de acceso y la altura de la pilas.
Se deja este espacio vertical bajo el puente recomendado por el proyecto vial, para dejar pasar
camiones, barcos, trenes, material que arrastra el ro, etc. A este espacio se le denomina glibo, que en la
horizontal es la distancia libre y en la vertical depende del objeto que salve, por ejemplo si es un ro lo que
salva es la distancia desde la altura de crecida hasta la parte inferior del puente, si es una va frrea la
misma es desde la parte superior de la cabeza del carril hasta la parte inferior del puente, en el caso de una
carretera es desde la corona hasta la parte inferior del puente.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
12
Perfil longitudinal horizontal
Perfil longitudinal en pendiente
Perfil longitudinal en curva vertical
Figura 1.7 Perfiles longitudinales de un puente.
Seccin transversal: En los puentes debe corresponder con la seccin de la va, de forma que se
mantenga la continuidad de la misma. En la zona de los carriles de trnsito (denotada en la Figura 1.8
como a), el ancho y la pendiente transversal deben coincidir perfectamente con la va, sin embargo, en la
zona de los paseos (denotada como b) se permite cambiar la pendiente transversal ligeramente en puentes
con longitudes mayores de 100.00m. Para el caso de tableros de proyecto tpico, las especificaciones
tambin regulan no coincidencia entre la seccin del puente y la de la va.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
13
b a b
1% a 2% 2% a 3%
a-ancho de calzada.
b-ancho de paseo.
2% a 3%
Figura 1.8: Seccin transversal.
En puentes de autopistas con separador central, la obra de fbrica est formada por dos
superestructuras paralelas e independientes, de modo que quede un espacio en la zona del separador
central sin tablero, esto hace la obra ms econmica. A pesar de lo planteado anteriormente, en puentes de
30.00m de longitud esta separacin no conduce a ahorros grandes, pero, sin embargo, los pretiles
interiores que limitan el espacio central causan mal efecto al conductor del vehculo que tiende a separarse
de estos.
En los puentes de vigas, la solucin que se adopte depender de varios factores, tambin depender del
tipo de vigas, del apoyo sobre el cabezal y si la losa es hormigonada o prefabricada.
En los puentes de autopistas separados, as como en los puentes en curvas, la pendiente transversal es
en un solo sentido.
En las Figuras 1.9 y 1.10 estn definidas las secciones transversales de puentes de losa y puentes de
viga respectivamente.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Figura 1.9 Secciones transversales en puentes de losa.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
15
Figura 1.10: Secciones transversales en puentes de viga.
En los puentes de ferrocarril (ver Figura 1.11), las condiciones del trazado son mucho ms estrictas
que en los de carretera, por lo que las caractersticas geomtricas de la obra no tienen tanta variedad.
En planta el tramo recto es el que predomina, el tramo curvo es poco frecuente as como lo es el
esviaje.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
16
El perfil longitudinal de la va frrea y del puente de ferrocarril tiene restricciones tales que en curva
vertical, el desarrollo de esta es bastante grande, de forma que no sea un problema serio ya que el perfil
del puente queda casi recto.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
17
Figura 1.11: Secciones transversales en puentes de vas frreas.
1.6 Historia de los puentes en Cuba.
El desarrollo de este epgrafe est basado en la experiencia y acumulacin de conocimientos de
profesionales dedicados a la ingeniera de puentes en Cuba, por lo que a continuacin se hace referencia a
uno de los trabajos de mejor contenido tcnico y abarcador.
En este acpite no se pretende hacer una disertacin histrica completa de la evolucin de los
puentes en Cuba. Se pretende solamente mostrar una perspectiva a grandes rasgos de las caractersticas
de los puentes que se han construido en nuestro pas en diferentes pocas, en las que el progreso vial
obligaba a salvar caadas y ros de poca o mucha envergadura con la adecuada obra de fbrica creada
por el ingenio de algn tcnico, utilizando los materiales entonces disponibles 1
.
Los puentes como todas las construcciones humanas, han seguido el ritmo de su poca y han variado
en dependencia de los materiales y la tecnologa a lo largo del tiempo de forma notable.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
18
El enfoque histrico comprende la poca colonial, republicana y posterior a 1959. En La poca colonial
los materiales para los puentes eran la madera, el ladrillo, la piedra y el hierro. Los puentes de madera han
desaparecido al no ser protegidos por una impermeabilizacin, ni adecuadamente conservados. Por el
contrario, de ladrillo y de piedra quedan algunos, especialmente alcantarillas de pequeas luces,
demostrando que la piedra es el material ideal para resistir el destructor intemperismo de nuestro clima.
Una gran cantidad de los construidos con hierro tambin ha desaparecido, y los que quedan se encuentran
en mal estado. En la poca republicana los materiales utilizados fueron la madera, el hormign de cemento
y el acero. Al igual que en la poca colonial los de madera se han destruido; los de acero han resultado
costosos de mantener o se han devastado por falta de cuidados; en cambio los de hormign han resultado
tiles y de bajo costo de conservacin. Despus de la colonia se produjeron perodos de auge constructivo,
uno de ellos enmarcado entre la segunda y tercera dcada, durante la construccin de la Carretera Central
y a partir del ao 1945 hasta el ao 1959. A continuacin sern mostrados unos cuantos ejemplos de los
puentes ms tpicos de cada poca, que darn una idea de lo que se hizo entonces.
La Fotografa 1.1 muestra un puente que tiene siglos de edad, est en Santi Spritus, construido sobre el
ro Yayabo. Es un puente de ladrillo que se conserva en buen estado. Tiene arcos de tmpanos rellenos y la
rasante del camino est en pendiente longitudinal para facilitar el drenaje. Es un magnfico ejemplo de las
construcciones de aquella poca, masiva, pero de grata apariencia.
Fotografa 1.1: Puente Yayabo, carretera Sancti Spritus- Jbaro. Las Villas.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
19
En la Fotografa 1.2 se muestra un puente de piedra labrada (sillera). Este puente tiene
aproximadamente ms de 200 aos de edad y se construy siguiendo las normas de la poca, construido
con tmpanos rellenos, pero sus arcos son rebajados y la rasante de la va es horizontal, drenando las aguas
hacia las aceras del puente. Las pilas y estribos son igualmente de piedra labrada.
Fotografa 1.2: Puente ALCOY Calzada de Luyan. (Virgen del camino) La Habana.
Los puentes de piedra y de ladrillo fueron numerosos en toda Cuba durante la etapa colonial y
republicana, lo que demuestra que es el tipo de material que resiste nuestro intemperismo con completo
xito.
A fines del siglo XIX, en la poca colonial, todava se construan puentes de hierro. Un ejemplo de ello
lo demuestra la Fotografa 1.3. Es un puente de tres luces de armadura de hierro y piso de tablones de
madera dura, esta tipologa es bastante frecuente en esta poca, de ellos algunos se mantuvieron hasta
dcadas relativamente recientes, pero mostrando sntomas de falta de capacidad estructural. El que se
muestra fue construido a fines del siglo XIX. Sus elementos son finos y toleran cargas bajas en su nica
va de trnsito. Ni las armaduras de hierro ni el piso de tablones de madera demostraron ser una buena
solucin para puentes en Cuba en aquella poca.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
20
Fotografa 1.3: Puente Jos Miguel Gmez. Carretera Cienfuegos Rodas. Las Villas.
Entre la poca colonial y la republicana existi la transicin de la Primera Intervencin
Norteamericana, que conllev a la construccin de varios puentes. La Fotografa 1.4, muestra un puente
tpico de ese perodo. Es una armadura tipo Pratt, de acero de bajo grado de carbono, con piso de madera
dura. Sobre los tablones del piso se pueden apreciar las bandas de rodamiento en mal estado, debido a que
la intensidad del trnsito las destruye en poco tiempo por la abrasin, esta tipologa de tablero en muchos
casos fue sustituida por losas de hormign armado, lo que conllev a un incremento de las cargas
permanentes y en consecuencia al detrimento de la capacidad estructural. De este tipo de puentes queda un
nmero muy reducido, todos ellos con una sola va de trnsito. Para las condiciones viales de la poca, es
decir, escaso trnsito de cargas poco pesadas, resolvieron el problema: resultaban econmicos de construir
y prestaban servicio til, pero eran costosos de mantener. En el siglo XX con el aumento de las cargas y
de la intensidad del flujo de trnsito, dejaron paulatinamente de cumplir su funcin, por lo que fueron
desapareciendo poco a poco, muchos destruidos por falta de cuidados. El clima en Cuba es severo para las
estructuras hechas de acero corriente, las destruye si no se conservan debidamente. El pragmatismo
norteamericano resolvi el problema en 1901, pero la buena solucin de entonces, no lo fue con
posterioridad.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
21
Fotografa 1.4: Puente San Juan. Carretera Panamericana Pinar del Ro.
La Fotografa 1.5, muestra otro puente de la misma poca en la cual, como solucin de mejoramiento,
se colocaron bandas de rodamiento de planchas de acero, en vez de tablones de madera dura. El xito de
este sistema fue relativo: las planchas de acero al poco tiempo de colocadas se levantaban y el pavimento
volva a destruirse con gran rapidez.
Fotografa 1.5: Puente metlico. Carretera Santa Clara Caibarin. Las Villas.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
22
En la Fotografa 1.6, se muestra otro puente de la misma poca en el cual se observa una tendencia a la
modernidad, consiste en sustituir el pavimento primitivo por otro de hormign armado cubierto con una
capa de asfalto. Esta solucin aport mejores resultados que las de los pavimentos anteriores.
Fotografa 1.6: Puente Santa Cruz. Carretera Santa Cruz del Norte. Habana.
En las ciudades se construyeron tambin puentes de hierro, la Fotografa 1.7 muestra el puente El
Triunfo en Sagua la Grande de dos vas de trnsito. Se puede observar que los elementos de
arriostramiento son muy esbeltos y al paso de un vehculo pesado todo el puente oscila con un movimiento
excesivo respecto a las deformaciones previstas en el proyecto. Este tipo de solucin fue ejecutada de
manera repetitiva, pero la agresividad del medio ambiente dio al traste con esta tipologa, por lo que pocas
estructuras han perdurado.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
23
Fotografa 1.7: Puente El Triunfo. Travesa Sagua La Grande. Las Villas.
La Fotografa 1.8 muestra el puente Calixto Garca en Matanzas. Fue un puente originalmente
proyectado para cargas de ferrocarril y utilizado despus para carretera y tranvas. Sus elementos trabajan
a solicitaciones relativamente bajas y por consiguiente su conservacin es mucho ms fcil que en las
estructuras mencionadas anteriormente. Es de doble va, uniendo el centro de Matanzas con el barrio de
Pueblo Nuevo, situado sobre el ro San Juan. Su piso se repar en la dcada de los aos 50 utilizando un
enrejillado de acero a todo lo ancho del puente.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
24
Fotografa 1.8: Puente Calixto Garca. Ro San Juan Ciudad de Matanzas
Un punto culminante en la construccin de los puentes en Cuba se produjo en el ao 1908 cuando se
construy el puente sobre el ro Almendares en la continuacin de la Calle 23 del Vedado, en La Habana.
Este puente es pionero en Cuba de obras de hormign armado, concebirlo en aquella poca signific un
triunfo de la ingeniera, fue publicado con los honores correspondientes a una gran obra, en la Revista de
la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles en el Volumen LXXIV, de 1911. El arco principal que cruza
sobre el cauce del ro con 58.00m de luz, fue una conquista notable, pero lo ms extraordinario fue sin
duda la intuicin genial de seleccionar el material hormign en una poca donde el acero predominaba
decisivamente. La solucin es algo falsa desde el punto de vista que los tmpanos son huecos en vez de
rellenos, aun as fue un verdadero acierto de la ingeniera por el material con que fue proyectado y
construido (ver Fotografa 1.9). Un esquema del puente en su longitud total es mostrado en la Figura 1.12.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
25
Fotografa 1.9: Puente General Asbert. Ro Almendares La Habana.
La seccin original del puente, mostrada en la Figura 1.13, tena una calzada de 10.37m entre contenes,
para dos vas de tranvas y dos para otros tipos de vehculos. Este ancho demostr ser totalmente
insuficiente para permitir el paso de cuatro vehculos simultneamente cuando los tranvas se eliminaron
alrededor del ao 1950. Se propusieron entonces dos soluciones para la ampliacin de la cubierta del
puente: Una, de cuatro vas vehiculares de 3.00m, dos cunetas de 0.30m y dos aceras de 1.50m, con un
ancho total de 12.60m entre contenes (Figura 1.14). Otra, de 6 vas vehiculares de 3.00m, dos cunetas de
0.25m y dos aceras de 1.75m, con un ancho total entre contenes de 18.50m (Figura 1.15).
Figura 1.12: Puente General Asbert. Perfil longitudinal.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
26
Figura 1.13: Puente General Asbert. Seccin transversal original.
Figura 1.14: Puente General Asbert. Seccin transversal actual.
Figura 1.15: Puente General Asbert. Seccin transversal propuesta.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
27
La calle 23 del Vedado y la Avenida 41 en el Municipio de Playa, son las avenidas que el puente
enlaza y ambas tienen 6 vas de trnsito. Fue desafortunado que el Ministerio de Obras Pblicas de la
poca decidiera que la solucin a ejecutar fuera de 4 vas de trnsito, lo que ha dado lugar a un
entorpecimiento permanente a ciertas horas del da en la fluidez del trnsito que circula por esas
importantes arterias urbanas.
La Fotografa 1.10 muestra un puente bien conocido en la poca republicana, se encontraba sobre el ro
Almendares, lugar donde se construy con posterioridad el tnel de 5ta. Avenida. Fue una estructura
elegante, de tipo bascular, conllevando a grandes costos de mantenimiento.
Fotografa 1.10: Puente Miramar. Ro Almendares.
La construccin de la Carretera Central, constituy otro de los perodos de gran actividad constructiva
en Cuba en cuanto a obras viales se refiere. Para salvar grandes luces en aquella poca (1927-1928), no se
dispona todava de los conocimientos suficientes ni de los materiales adecuados para utilizar el hormign
armado a plenitud y se volvi a insistir en luces desde 35.00m hasta 90.00m de puentes de acero del tipo
que se muestra en las Fotografas 1.11a y 1.11b. Estos puentes de acero de 1928 eran mucho mejores que
los construidos en 1901: tienen doble va de circulacin y losas de hormign armado cubiertas con
adoquines de granito, material que resiste notablemente el desgaste. Sus elementos estructurales eran ms
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
28
pesados, lo que constitua una ventaja para resistir el intemperismo, pero como puede observarse las
celosas, tanto del alma como del arriostramiento, fueron conservadas en el nuevo diseo errneamente,
pues estas han sido elementos crticos desde el punto de vista de su conservacin. Algunos de estos
puentes se mantienen actualmente en uso y en condiciones aceptables, despus de ms de 80 aos de
servicio.
Fotografa 1.11a: Puente Jatibonico. Carretera Central. Santa Clara- Camagey.
Fotografa 1.11b: Puente Ro Zaza. Carretera Central.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
29
A continuacin se muestran otros ejemplos de puentes construidos con armaduras de acero
(Fotografas 1.12a y 1.12b), el primero est formado por dos armaduras de cordones paralelos tipo Pratt en
los extremos y una armadura central tipo Parker, est emplazado en la Carretera Central. La imagen lo
muestra en uno de los tantos procesos de reparacin.
Fotografa 1.12a: Puente Cauto Cristo. Carretera Central. Oriente.
Fotografa 1.12b: Puente Cauto. Carretera Central. Oriente.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
30
La experiencia obtenida en las obras realizadas en la Carretera Central fue importante, desde el punto
de vista de conservacin se demostr que conviene el material ptreo, pues permite resolver el problema
de los puentes con menos gastos de mantenimiento, comenzndose a proyectar puentes de hormign
armado de distintas luces para viaductos y otros tipos de obra de la propia Carretera Central; estas ideas
motivaron que todas las obras de fbrica de 40.00m de luz o menores fueran proyectadas y construidas
con hormign armado. Los esfuerzos de los materiales eran bajos y el factor de seguridad muy alto, lo que
obligaba a gastar material en exceso, pero de todas maneras resolvieron el problema planteado. En
nuestros das se conservan en buen estado, prcticamente sin mantenimiento alguno.
Un ejemplo de obra de hormign armado de la poca se muestra en la Fotografa 1.13. Ntese las
secciones que tienen estos puentes, no obstante, constituyeron un xito constructivo, pues sirvieron de
referencia para posteriores estructuras de hormign armado.
Fotografa 1.13: Puente Unin de Reyes. Carretera Central. Matanzas.
Otra obra con tipicidad en la Carretera Central lo constituyen los pasos superiores sobre ferrocarril
(Fotografa 1.14). Secciones grandes, aspecto masivo, pero buena solucin del problema.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
31
Fotografa 1.14: Paso Superior en Florida. Carretera Central. Camagey.
Cuando la luz era mayor de 20.00m se apel entonces a las armaduras arqueadas (Fotografa 1.15). No
son arcos propiamente dichos, pues deben observarse las diagonales en los paneles de la armadura.
Posteriormente esas diagonales fueron suprimidas y sustituidas por arcos reales. Estos puentes se
construyeron de 30.00m y 35.00m de luz. Los cordones de los arcos son pesados, pero fueron una
adecuada solucin en su momento.
Fotografa 1.15: Puente Yaguasa.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Este es un arco verdadero (Fotografa 1.16), con tabiques slidos en la parte superior que sostiene la
cubierta. Tiene una luz de 40.00m y est a la salida de la provincia de Matanzas, en la Carretera Central.
Las caractersticas de masividad se conservan en la solucin.
Fotografa 1.16: Puente BUEY VACA. Carretera Central. Matanzas.
Hubo casos, sin embargo, en que fueron audaces los diseos, como el del viaducto llamado Venturita
en la Provincia de Santiago de Cuba (Fotografa 1.17). La obra muestra la tendencia a aligerar los
elementos estructurales.
Fotografa 1.17: Viaducto Venturita. Carretera Central. Santiago de Cuba.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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La Fotografa 1.18 muestra un puente de vigas arqueadas de 40.00m de luz. Se observa igualmente la
tendencia de hacer una estructura ms ligera con elementos de menor peralto. Se encuentra en la Carretera
de Rancho Boyeros sobre el ro Almendares, prximo al entronque de Avenida Rancho Boyeros con la
carretera de la CUJAE.
Fotografa 1.18: Puente sobre el Ro Almendares. Ave. de la Independencia. La Habana.
En la poca que sigui a los aos 1930, 1931 y 1932, se hicieron algunos intentos de resolver el
problema de los puentes en Cuba utilizando nuevamente el material madera. La Fotografa 1.19 muestra
un ejemplo construido con secciones enormes de madera dura, unidas por pernos de hierro galvanizado.
Es el puente sobre el ro Feo en Pinar del Ro, de tres luces de 20.00m. Este puente tuvo un perodo de
vida til no mayor a 20 aos; los pernos destruyeron la madera y al cabo del tiempo se hundi bajo su
propio peso completamente carcomido en sus uniones.
A partir del ao 1940 empieza a mejorar la situacin econmica de Cuba, despus de la crisis, y
comienzan los planes para ejecutar muchas obras viales que demandaban la construccin de nuevos
puentes. El Ministerio de Obras Pblicas ordena que se revisen los Modelos Oficiales de puentes que
fueron la solucin desde el ao 1927 hasta 1944. Se revisaron dichos modelos, pero con ideas de tipo
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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clsico, es decir, solamente se rectificaban los esfuerzos de trabajo de los materiales. Ello produce
estructuras en las que hay ahorro de material, pero no se deja volar la imaginacin sobre lo que pueden ser
las realidades constructivas del futuro. Otro grupo de tcnicos vuelve a dar el paso al frente; rompe con las
normas clsicas y tantea obtener del hormign armado, todo lo que el material puede dar. Empiezan
entonces a surgir obras que no se soaban en 1902 ni en 1927.
Fotografa 1.19: Puente Ro Feo. Pinar del Ro.
A continuacin se muestra otro de los pioneros entre los puentes notables (Fotografa 1.20), se usa una
viga de cajn hueca, con elementos finos que no pueden apreciarse en la foto. Este puente es el Paso
Superior de la Va Blanca, su luz central tiene 60.00m y las laterales 40.00m. Fue una conquista en aquel
momento pues se mantiene en perfecto estado estructural desde que se construy en 1947. Sus pretiles
necesitan reparacin y su iluminacin que era novedosa en su poca, ya no existe.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Fotografa 1.20: Paso Superior sobre ferrocarril. Carretera Habana -Varadero. La Habana.
La Fotografa 1.21 muestra un puente que signific otro paso adelante en el sentido de hacer
estructuras mucho ms esbeltas y utilizar mejor los materiales. Es el puente Santa Cruz en la Va Blanca y
se le llama El Galgo por la forma que tiene. Es un puente ligero, atractivo y otro de los primeros entre
los puentes de hormign armado.
Fotografa 1.21: Puente El Galgo. Carretera Habana Varadero. Habana.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Las Fotografas siguientes muestran las variantes de puentes (anteproyecto) sobre el ro Canmar, otro
xito en la construccin de puentes de hormign armado en Cuba; y por ltimo la solucin definitiva.
Las calas demostraron que las cimentaciones en el ro seran costosas por la mala calidad del material
de subsuelo. En consecuencia se trat de salvar la distancia entre los mrgenes del ro con puentes de gran
luz. Se estudiaron proyectos preliminares con puentes colgantes de 250.00m y 275.00m de luz
(Fotografas 1.22a y 1.22b). Arcos de acero de 183.00m y 194.00m de luz (Fotografas 1.23a y 1.23b).
Arcos de hormign armado tipo Melan y normal de 194.00m de luz (Fotografas 1.24a y 1.24b). Una
perspectiva de esta solucin se muestra en la Fotografa 1.25. La ALCOA propuso un arco de aluminio de
194.00m de luz (Fotografa 1.26). Ninguna de estas soluciones fue aceptada. El gobierno cubano deseaba
construir la obra rpidamente y se mostraba inclinado a aceptar estructuras metlicas que pudieran erigirse
rpidamente, pero en aquellos aos (1946 a 1948), las posibilidades de obtener a corto plazo materiales
metlicos, eran muy remotas. La solucin correcta hubiese sido el puente de hormign armado mostrado
en la Fotografa 1.25, pero el Ministerio de Obras Pblicas no la aprob, alegando exceso de riesgo en la
construccin de la falsa obra.
Fotografa 1.22a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto del Puente Colgante de 250.00m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Fotografa 1.22b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto del Puente Colgante de 275.00m de luz en la
carretera Habana-Varadero. Matanzas.
Fotografa 1.23a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero de 182.88m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.
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Fotografa 1.23b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero de 194.35m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.
Fotografa 1.24a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero Nquel. Carretera Habana Varadero. Matanzas.
Fotografa 1.24b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Bveda Celular de 194.35m de luz. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.
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Fotografa 1.25: Puente GUITERAS Ro Canmar. Perspectiva del Anteproyecto de Puente de un solo Arco de Hormign Armado. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.
Fotografa 1.26: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente Alcoa de Aluminio de 193.78m de luz.
Carretera Habana-Varadero. Matanzas.
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Fotografa 1.27: Puente GUITERAS. Ro Canmar. Anteproyecto de Puente postensionado de losas simplemente
apoyadas. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.
Fotografa 1.28: Puente Guiteras. Ro Canmar. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.
Durante la dcada de los aos 50 se produce un auge en la construccin de puentes. Se retoma por
ejemplo el elemento losa, que haba sido usado antes en luces de hasta 10.00m solamente, y se extiende su
utilizacin hasta 25.00m con espesores reducidos.
La Fotografa 1.29 muestra un puente de losa proyectado y construido por la Comisin de Fomento
Nacional en la carretera de Sbalo a Mendoza en la provincia de Pinar del Ro. Con estas losas se salvan
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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luces de 25.00m o ms con pocos centmetros de espesor, aligerando considerablemente la superestructura
y subestructura del puente, como se puede apreciar en las columnas que soportan el tablero.
Fotografa 1.29: Puente Sbalo, Carretera Sbalo - Mendoza. Pinar del Ro.
La Fotografa 1.30 muestra el puente del Paso de la Gabina. Est situado en el entronque de la carreta
de Gines con la Central y es una exhibicin de las nuevas tendencias en la construccin de puentes en
Cuba, lo que cambi radicalmente los elementos masivos de tiempos pasados por elementos esbeltos.
Fotografa 1.30: Puente La Gabina, Carretera Central.
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En la Fotografa 1.31 se muestra un puente de losa continua de 20.00m de luz, que aporta elegancia al
diseo. Estas losas no eran concebidas en los primeros cincuenta aos del siglo XX, como tampoco se
conceba salvar luces de veinticinco metros con solo cuarenta centmetros de espesor. Este puente est
emplazado en la Plaza del Medioda, sobre la Carretera Central en La Habana.
Fotografa 1.31: Paso Superior de la Plaza del Medioda, Carretera Central. Habana.
Todos estos puentes de losa son de hormign armado normal, es decir, proyectados segn los mtodos
clsicos que se encuentran en todos los libros de textos (dcada de los aos 50) y construidos segn los
procedimientos igualmente tradicionales de hormigonado in situ. Los ingenieros de la dcada no se
conforman en copiar a los clsicos, y as se llega a otra fase en la construccin de puentes que marca una
revolucin en el sistema constructivo: la prefabricacin. En vez de construir en el lugar, se fabrica el
puente por piezas y despus se ensambla.
La Fotografa 1.32 muestra un puente que tiene el mrito de haber sido el primero de los prefabricados
en Cuba, est emplazado sobre el ro Guanabo en la Va Blanca. Las luces son muy pequeas, seis metros
solamente, pero es el precursor entre los de su clase. Fue un xito constructivo, aunque no tanto
econmico, porque no se tena gran experiencia y result costoso el movimiento de las piezas. Los puentes
prefabricados tienen xito constructivo cuando los elementos a fabricar son numerosos y el contratista
tiene la habilidad suficiente para poder mover piezas de gran peso.
CAPTULO I: INTRODUCCIN.
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Fotografa 1.32: Puente sobre el Ro Guanabo. Carretera Habana-Varadero, La Habana.
Una vez aprendida la leccin, empezaron a producirse los puentes prefabricados. La Fotografa 1.33
muestra el puente sobre el ro San Juan, en el Circuito Sur (Cienfuegos-Trinidad) prefabricado to