Diseo y Clculo de Puentes 2013-01

Criterios ssmicos

Diseo y Clculo de Puentes 2013-01

Consideraciones ssmicas.

Diseo de puentes viga: Periodo 0,8 (s)

Factores de Reduccin en puentes: R = 0,8 @ 5

Actualmente el Ingeniero Proyectista define el factor de reduccin

Ancho de mesa de apoyo mnimo 75 cm y tpico 100 cm.

El tema ssmico acerca el comportamiento a simple apoyo con condiciones elsticas

generando mayor ductilidad.

El giro se permite mediante crucetas Freyssinet o entrelosa de flexibilidad.

Esto permite generar puentes apuntalados a diferencia de los puentes marco

Los estribos no son libre.

A diferencia del simple apoyo, los estribos frente a la accin ssmicas se apoyan.

Evita el volcamiento.

No proyectar puentes apuntalados cuando la masa del puente es muy grande.

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Largo de apoyo mnimo

Debe cumplir todo tipo de puente en los extremos de todas las vigas. Los valores

mnimos de largos de apoyo segn la categora de comportamiento ssmico son:

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Largo de apoyo mnimo

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Puentes de un tramo

En estas tipologa se emplear el Mtodo del Coeficiente Ssmico. Las fuerzas

ssmicas se consideran actuando horizontalmente en cada una de las direcciones

restringidas. La conexin entre el tablero y el estribo deber disearse para el peso

tributario sobre el estribo multiplicado por el coeficiente ssmico. No se consideran

reducciones por factores de modificacin de respuesta (R).

Vigas travesao en superestructura

Debido a los elevados valores de la aceleracin vertical, mayores a los horizontales

que se registran en la zona ssmica 3, las vigas longitudinales de los puentes en esa

zona, debern estar unidas en sus cabezales por vigas travesao.

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Barras de Anclaje

Se consideran barras de acero de 22 mm de dimetro o mayor.

Para el diseo se considera un coeficiente ssmico vertical Kv = Ao/2g actuando

solamente la fuerza ssmica hacia arriba y despreciando la contribucin de la carga

de peso propio.

Las barras de anclaje debern cumplir con las disposiciones ASTM A 706M, se

permite el uso de acero de refuerzo ASTM A 615M, grados 280 y 420 si y solo s:

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Topes Transversales

Las cepas y pilas debern considerar topes que restrinjan el desplazamiento ssmico

transversal de la superestructura. La altura de los topes deber ser igual o mayor a

30 cm.

Para el diseo de los topes, se considera un medio de la fuerza ssmica horizontal

total que acta en sentido transversal.

Se deber dejar una holgura entre los topes y la superestructura igual al

desplazamiento ssmico ms 5 cm.

El diseo de los topes transversales deber ser lo suficientemente dctiles para evitar

la cada del tablero.

Juntas Ssmicas

Las juntas ssmicas entre tableros debern tener un espaciamiento mnimo tal que

garanticen los desplazamientos ssmicos completos de los apoyos elastomricos

considerados en el diseo.

La separacin Sj mnima de la junta ssmica se define como:

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0.- Criterios Ssmicos (Antes terremoto 2010)

Juntas Ssmicas

Las juntas ssmicas entre tableros debern tener un espaciamiento mnimo tal que

garanticen los desplazamientos ssmicos completos de los apoyos elastomricos

considerados en el diseo.

La separacin Sj mnima de la junta ssmica se define como:

S1 y S2 son los desplazamientos ssmicos de cada uno de los apoyos elastomricos.

Aisladores ssmicos

El uso, diseo y ensayos se regulan por la Guide Specification For Seismic Isolation

Design.

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Origen: Terremoto del 27 de Febrero 2010

Desarrollo: Direccin de Vialidad, siguiendo normativa japonesa

a) Inmediatas

Ancho mnimo mesa de apoyo

Se: Ancho de apoyo mnimo de una viga en la mesa de apoyo (m)

L: Luz del vano (m)

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Para puentes con mltiples vanos continuos con longitud total importante

(L), la longitud de apoyo (Se) es grande.

Para reducirlos puede: Disminuir el ngulo de esviaje

Topes ssmicos (long y trans)

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Tope ssmico longitudinal

Conexin con

infraestructura.

Protuberancia

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Tope ssmico longitudinal

Conexin entre

vigas.

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Puentes esviados

a) Evitar proyectar con gran esviaje.

b) Considerar la relacin ancho (b) vs longitud continua del tablero (L) en

funcin del ngulo agudo .

Importantes desplazamientos Topes ssmicos en extremos y entre vigas.

c) Para tableros de 2 o ms vanos

debe realizar un estudio modal

espectral del puente completo

Determinar deformacin en apoyo

y desplazamientos del tablero.

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Clculo ssmico de conexiones (Mtodo del Coeficiente Ssmico).

a) Placa de apoyo: Transmisin descarga del tablero a infraestructura usar Ao/2.

Desplazamiento mximo de la placa usar Ao.

b) Junta de dilatacin: Diseo segn = desplazamiento mximo de la placa (Ao)

+ T + retraccin de hormign.

c) Barras de anclaje vertical: Calculo con Ao.

Mdulo de corte para placas de apoyo ssmico.

En puentes de 3 vanos o ms, se exige verificar el comportamiento ssmico con:

G = 10 kg/cm2 - 13 kg/cm2

Su utilidad es el reparto ssmico de la infraestructura, especialmente en puente de altura

y cepas variables.

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Anclaje de placas de apoyo

a) Se debe realizar ensayos de control de calidad segn Guide Specification for Seismic

Isolation Design. 2 placas por apoyo y todas en puentes de gran envergadura.

b) Privilegiar aisladores ssmicos de goma natural con amortiguamiento = 10%

(reemplazo al neopreno).

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Travesaos

a) Uso travesaos extremos y central.

b) Sin importar, zona ssmica y tipo de viga (metlica, pretensada o postensada).

c) Interaccin travesao tope ssmico diseo con Ao.

d) Verificacin al servicio con camin de diseo en el travesao.

Topes ssmicos intermedios y extremos

a) Uso de topes ssmicos intermedios como llaves de corte Impacto y dao al

travesao y no a la viga.

b) Distancia libre en las llaves de corte (h+5cm y h+7cm):

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

c) Uso de neoprenos laterales en los topes.

d) El clculo debe resistir toda la fuerza transversal del tablero (uso de Ao)

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Puentes Integrales

a) Unin monoltica losa del tablero estribo.

b) Privilegiar su uso en puentes de 2 vanos con luces de 30 metros (unin con muro

espaldar).

c) Continuidad de la losa entre vanos (sobre cepa con loseta de continuidad).

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

Limitacin uso pila-pilote o muro-pilote estribo

a) Evitar cuando presenten un eje o lnea de pilotes en retencin de terrapln del altura.

b) Solamente su uso como puente integral y mximo 2 vanos.

c) Puede usarse pila-pilote con un muro independiente que contenga el terrapln.

Puentes cercanos al mar

a) Proyectar con revancha mayor a 2 metros, periodo de retorno 100 aos.

b) Terrapln de acceso y derrame protegido con enrocados aguas arriba y abajo.

Pasarelas

a) Privilegiar estructura hiperesttica.

b) Unin rampa y tramo principal.

c) Unin monoltica columna y viga.

d) No se aceptan columna prefabricada con zapa in-situ.

e) Aplica lo mismo que para puentes (topes, barras, placas de apoyo, etc).

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1.- Nuevos Criterios Ssmicos

b) Mediano y Largo Plazo

Nuevos espectros ssmicos.

Macrozonificacin detallada de los suelos.

Plan de instrumentacin de puentes, segn tipologa, zona y suelo.

Utilizacin de dispositivos especiales:

Conectores mecnicos

Conectores hidrulicos

Amortiguadores hidrulicos

Amortiguadores elastoplsticos

Aparatos de apoyo POT

Mejoramiento del sistema de barras antissmicas:

Calidad de acero

Conexin al tablero

Barras o cables postensadas