Cap. 3:EL DISEÑO DE UN PUENTEb. Requerimientos

Semestre 9 – Paralelos 1 y 3ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

Dra. Ing. Teresa AYABACA CAZAR, Ph. D.

Períodos: Marzo- AgostoSeptiembre-Febrero

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

¿Cuál es el PUENTE que se busca?:

UN PUENTE que:

• satisfaga las necesidades de los usuarios (tipo de servicio),• sea estáticamente y constructivamente apropiado (seguridad),• sea económicamente razonable (el menor costo posible),• produzca el menor daño ambiental (protección medio ambiente),

• sea estéticamente satisfactorio (apariencia agradable).

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

POR TANTO:Las Exigencias Básicas para el Diseño de un PUENTE son:

• FUNCIONALES (tipo de servicio),• ESTRUCTURALES / CONSTRUCTIVAS (seguridad),• ECONÓMICAS (menor costo),• AMBIENTALES (protección del medio ambiente),• ESTÉTICAS (apariencia agradable).

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

Exigencias FUNCIONALES

- SERVICIO A OFRECER -

Definición de Selección de

- USO DEL PUENTE - Cargas de diseño,- Ancho y tipo de tablero,- Gálibos libres superiores,

- OBSTÁCULO CRUZADO (sitio) - Luces,- Tipo de estructura (infraestructura y superestructura),- Gálibos inferiores.

- CAPACIDAD DE TRÁFICO - Sección transversal,- Alineamiento horizontal y vertical,- Sistemas de drenaje, iluminación y protección.

- VIDA ÚTIL

- AMPLIACIONES FUTURAS

- Materiales,- Tipo de estructura.

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Se busca diseñar:Una estructura que funcione sin sufrir deterioros o

fallas locales, ni deflexiones o vibraciones excesivas

- ETAPA DE DISEÑO PRELIMINAR(anteproyecto, prediseño)

Exigencias FUNCIONALES...

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Exigencias ESTRUCTURALES / CONSTRUCTIVAS

- SEGURIDAD DE LA ESTRUCTURA -

TIPO SELECCIÓN DE RESULTADOS

Seguridad durante la Construcción

(para la construcción, para obreros y terceros)

- método constructivo,- equipos a emplear

Elección de ESTRUCTURA (super e infraestructura) de ejecución segura

Seguridad estructural(durante el servicio)

- carga de diseño y de sobrecargas,- alineaciones horizontales y verticales,- anchos y gálibos verticales,- tipo de superficie de rodadura,- velocidad de circulación

Elección de ESTRUCTURA QUE NO COLAPSE DURANTE ELSERVICIO

Seguridad para el tráfico

- carga de diseño ,- elementos estructurales

Garantía de un PASO CÓMODO Y SIN ACCIDENTES

Seguridad para ejecutar futuras ampliaciones

- estimación del tráfico futuro,- sitio de implantación

Elección de ESTRUCTURA (super e infraestructura) que permita cumplir e incrementar su vida útil

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Se busca:Una estructura que NO colapse durante su construcción y

tampoco cuando esté en uso, que soporte las cargas vivas con un apropiado margen de

seguridad.

- ETAPA DE DISEÑO DE DETALLE(diseño definitivo)

Exigencias ESTRUCTURALES / CONSTRUCTIVAS...

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Exigencias ECONÓMICAS:

- PUENTE MAS ECONÓMICO –

COSTO TOTAL DEL PUENTE Elementos

a. COSTO del Diseño

b. COSTO INICIAL de la CONSTRUCCIÓN:Costo Superestructura ≈ Costo Infraestructura

c. COSTO del MANTENIMIENTO durante toda la VIDA ÚTIL DEL PUENTE:

c.1. COSTO de Inspecciones y del Mantenimiento

c.2. COSTO de Reparaciones

c.3. COSTO de Reforzamientos y Modificaciones FUTURAS

c.4. COSTO de las SUSPENSIONES de Tráfico durante todas las actividades de mantenimiento, reparación o modificación

- ESTRUCTURA DEL PUENTE,- ACCESOS,- TERRAPLENES,- OBRAS DE DEFENSA contra:

. erosión de aguas,

. choques de embarcaciones,

. accidentes de tránsito, etc.- OBRAS DE EMBELLECIMIENTO:

. encepado, ajardinado, etc. de espacios aledaños en puentes urbanos

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

Se busca:Una estructura, cuya construcción y mantenimiento

cuesten LO MÍNIMO POSIBLE, para ello se seleccionan los materiales correctos y la estructura adecuada.

- ETAPA DE DISEÑO PRELIMINAR(prediseño, anteproyecto)

Exigencias ECONÓMICAS...

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Exigencias AMBIENTALES:

- MÍNIMA ALTERACIÓN DEL ENTORNO NATURAL -

Durante Factores Analizados Resultados

Etapa de CONSTRUCCIÓN

Etapa de EXPLOTACIÓN o USO DE LA VÍA

- Medio FÍSICO: agua, aire y suelo,

- Medio BIÓTICO: flora y fauna,

- Medio SOCIOECONÓMICO:

salud, seguridad, calidad de vida, actividad productiva, empleo, etc.

- Diagnóstico del Medio Ambiente: Físico, Biológico, Humano, Paisaje, Amenazas Naturales,

- Evaluación y Propuesta de Medidas Preventivas y Correctivas del Impacto Ambiental,

- Plan de Manejo Ambiental: medidas de mitigación y normativas,

- Plan de Monitoreo Ambiental

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

Se busca:Una estructura que se integre al entorno natural y

permita el desarrollo sostenible de la sociedad SIN provocar daños excesivos a la naturaleza.

-- ETAPA DE DISEÑO PRELIMINAR(prediseño, anteproyecto)

Exigencias AMBIENTALES...

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Exigencias ESTÉTICAS:

- ARMONÍA CON EL ENTORNO -

PRINCIPIOS DE DISEÑO Resultados

- Selección de formas SIMPLES y LIGERAS,- Diseño de LINEAS CONTINUAS,- Proporción entre LUCES Y ALTURAS,- Equilibrio entre VOLÚMENES Y SUPERFICIES VISTAS,- ESBELTEZ de las estructuras,- Creación de SENSACIÓN DE SEGURIDAD, evitando

estructuras audaces

Estructura conAPARIENCIA SEGURA y AGRADABLE en ARMONÍA con el ENTORNO

Dra. Ing. Teresa Ayabaca Cazar Universidad Central del Ecuador

Se busca:Una estructura AGRADABLE a la vista, seleccionando

la forma arquitectónica y los materiales a emplear.

- ETAPA DE DISEÑO PRELIMINAR(prediseño, anteproyecto)

Exigencias ESTÉTICAS...