NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE

PUENTES CCP 14

SECCIN 1 INTRODUCCIN SECCIN 2 CARACTERSTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACIN SECCIN 3 CARGAS Y FACTORES DE CARGA SECCIN 4 ANLISIS Y EVALUACIN ESTRUCTURAL SECCIN 5 ESTRUCTURAS DE CONCRETO SECCIN 6 ESTRUCTURAS DE ACERO SECCIN 7 ESTRUCTURAS DE ALUMINIO SECCIN 8 ESTRUCTURAS DE MADERA SECCIN 9 TABLEROS Y SISTEMAS DE TABLEROS SECCIN 10 CIMENTACIN SECCIN 11 MUROS, ESTRIBOS Y PILAS SECCIN 12 ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y REVESTIMIENTOS PARA TNELES SECCIN 13 BARANDAS SECCIN 14 JUNTAS Y APOYOS SECCIN 15 DISEO DE BARRERAS DE SONIDO

Bogot D.C., Colombia

Noviembre de 2014

PREFACIO

NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE PUENTES LRFD CCP 14

Resumen Los materiales, tcnicas de construccin y mtodos de anlisis y diseo de los puentes han evolucionado en respuesta a las crecientes necesidades de la humanidad. Hasta principios del siglo 19, los puentes fueron diseados y construidos por maestros de la construccin con procedimientos empricos. El acelerado desarrollo tecnolgico y econmico a partir de la Revolucin Industrial de finales del siglo 18 con la invencin del hierro fundido y forjado y el acero, el nacimiento de las escuelas de ingeniera civil y la aparicin de la teora de las estructuras, la introduccin del concreto reforzado a finales del siglo 19 y del concreto presforzado en el siglo 20 y la aparicin de los conceptos de seguridad estructural han impulsado un proceso evolutivo en los mtodos de anlisis, diseo y construccin de las estructuras. En los ltimos aos, la incorporacin de la estadstica y la teora de las probabilidades al diseo ha dado lugar a una filosofa de confiabilidad en la seguridad de las estructuras, que est siendo aplicada con acierto al diseo y construccin de los puentes. Lo anterior se ve reflejado en la expedicin de normas y especificaciones por la gran mayora de pases, basadas en la filosofa de diseo con factores de carga y de resistencia LRFD (Load Resistant Factor Design) fundamentada en el uso confiable de los mtodos estadsticos mediante procedimientos fcilmente utilizables por los diseadores de puentes.

Conscientes de que el pas cuente con un documento actualizado, que est a la par con los cdigos de diseo y construccin de puentes utilizados en los pases desarrollados, el Ministerio del Transporte y el Instituto Nacional de Vas INVIAS suscribieron con la Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica AIS el Convenio de Asociacin No. 1314 De 2013, con el objeto de aunar esfuerzos tcnicos, logsticos y financieros para la revisin, actualizacin y complementacin del cdigo colombiano de diseo ssmico de puentes, su difusin e implementacin. Introduccin La sociedad espera que los edificios, los puentes o cualquier estructura sean seguras para quienes las usan, estn en su vecindad o en su rea de influencia, bajo el supuesto de que la falla sea un evento extremadamente escaso. Es decir, confa implcitamente en la pericia de los profesionales involucrados en la planeacin, diseo, construccin y mantenimiento de las estructuras de las que se sirve. Los ingenieros estructurales dedican sus esfuerzos a llenar las expectativas de la sociedad sin perder de vista la economa y la funcionalidad de los proyectos. En los ltimos aos los ingenieros y los cientficos han trabajado conjuntamente para desarrollar mtodos que den respuesta a los crecientes desafos de la ingeniera. Aceptando que nada es absolutamente seguro, la discusin de seguridad puede darse en trminos de probabilidades de falla, aceptablemente pequeas. Partiendo de esta premisa, la teora de la confiabilidad surgi y ha llegado a ser parte de la ciencia y la prctica de la ingeniera de hoy. Su aplicacin no solamente se refiere a la seguridad de las estructuras, sino tambin a las condiciones de servicio y otros requerimientos de los sistemas tcnicos, sujetos a alguna probabilidad de falla. Muchas fallas han sucedido en la historia de la construccin de los edificios y puentes. Gracias a estos sucesos desafortunados, los ingenieros estructurales han podido desarrollar tcnicas y teoras que permitan disear estructuras con mrgenes de seguridad confiables, en la medida en que las crecientes necesidades de la humanidad lo han demandado. Una de las teoras que se han desarrollado en los ltimos aos es la de la confiabilidad, herramienta fundamental en el desarrollo de nuevos mtodos y filosofas de diseo estructural. En el caso de los puentes, la teora de la confiabilidad ha permitido la creacin, evaluacin y

calibracin de los modelos de carga viva que representan a las complejas y aleatorias cargas reales de los vehculos que circulan por las carreteras en el mundo entero.

LA ESPECIFICACIONES AMERICANAS AASHTO Y LA PRCTICA COLOMBIANA

En buena parte del continente americano, el diseo de puentes se ha practicado teniendo como referencia de primera mano las especificaciones americanas AASHO [American Association of State Highway Officials], cuya primera norma, Standard Specifications for Highway bridges and Incidental Structures, ampliamente reconocida, fue publicada en 1931. Posteriormente se denomin AASHTO [American Association of State Highways and Transportation Officials] y se cre el AASHTO Highway Subcommittee on Bridges and Structures, autor y guardian de esta primera especificacin. El titulo original de la especificacin fue simplificado y en sus ltimas ediciones consecutivas, con intervalos aproximados de cuatro aos, lo hemos conocido como Standard Specifications for Highway Bridges. Su edicin final, la 17th edition, fue publicada en el ao 2002. En la introduccin de la especificacin AASHTO LRFD, 6a edicin, se expresa: El volumen de conocimientos relacionados con el diseo de puentes de carretera ha crecido enormemente desde 1931 y continua hacindolo. La teora y la prctica ha evolucionado significativamente, reflejando los avances de la investigacin en el conocimiento de las propiedades de los materiales, sus mejoras, en el ms racional y preciso anlisis del comportamiento de las estructuras, en el advenimiento de los computadores y el rpido avance de su tecnologa, en el estudio de los eventos externos que representan amenaza para los puentes, tales como eventos ssmicos, crecientes de los ros y muchas otras reas. En 1986, el subcomit de AASHTO encargado de estos asuntos manifest el inters por efectuar una evaluacin de las especificaciones AASHTO vigentes, revisar las especificaciones y cdigos extranjeros y, lo ms importante, considerar las alternativas de filosofa de diseo a las especificaciones estndar [Standard Specifications] que se estaban utilizando corrientemente. El trabajo fue realizado identificando y enmendando vacos, inconsistencias y algunos conflictos. Y an ms, encontrando que la especificacin no reflejaba los ms recientes desarrollos de la filosofa de diseo con factores de diseo de carga y resistencia, LRFD. Este enfoque venia ganando terreno en otras reas de la ingeniera estructural y en otras partes del mundo como Canad y Europa. Finalmente, en 1994 AASHTO publica su primera edicin de especificaciones para diseo de puentes basada en la filosofa LRFD, AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. Su ms reciente publicacin es la 6a edicin de 2012. En Colombia se utiliz la especificacin americana AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges, hasta el ao 1994, cuando el Gobierno nacional encarg a la Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica AIS- la tarea de producir un documento nacional que sirviera de reglamentacin para los diseos de los puentes en el pas. En 1995, la AIS, mediante convenio con el Ministerio del Transporte y el Instituto Nacional de Vas INVIAS public el Cdigo Colombiano de diseo ssmico de puentes CCP 95, basado en la especificacin AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges, edicin de 1992. En el ao 2013, en convenio con el INVIAS, la AIS, desarroll la nueva Norma Colombiana de Diseo de Puentes CCP-2014, esta vez basada en la especificacin AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 6 edicin (2012), fundamentada en la filosofa LRFD, hoy utilizada corrientemente en muchos pases para el diseo de todo tipo de estructuras. Aspectos relevantes de este nuevo documento son: la actualizacin de los mapas colombianos de amenaza ssmica y la calibracin de la carga viva vehicular de diseo para la prctica colombiana. NORMA LRFD y NORMA ESTANDAR En la especificacin AASHTO, desde el principio y hasta los inicios de la dcada de los aos 70, la nica filosofa de diseo utilizada fue la conocida como diseo por esfuerzos de trabajo, WSD (working stress design). Esta metodologa defina los esfuerzos admisibles como una fraccin de la resistencia de un determinado material y requera que los esfuerzos de diseo calculados no excedieran los esfuerzos admisibles definidos. Iniciando los aos 70, la metodologa WSD inici un proceso de evaluacin para reflejar la variabilidad de ciertos tipos de carga, tales como las cargas vehiculares, las fuerzas ssmicas y de viento. Esto se logr ajustando unos factores de diseo y dando lugar a una filosofa de diseo denominada de factores de carga LFD (load factor design). Ambas filosofas, WSD y LFD, estaban contenidas en las ediciones de las especificaciones estndar AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges.

La nueva filosofa result de considerar la variabilidad de las propiedades de los elementos estructurales y, en forma similar, la variabilidad de las cargas. La filosofa de diseo con factores de carga y de resistencia LRFD est basada en el uso confiable de los mtodos estadsticos y define procedimientos fcilmente utilizables por los diseadores de puentes. Con la aparicin de la especificacin LRFD, en los ltimos aos, los ingenieros de puentes han tenido que elegir entre las dos filosofas para hacer sus diseos, evitando aplicar combinaciones de ellas. En cada una de las dos modalidades, la AASHTO ha puesto a disposicin de los ingenieros diseadores numerosos documentos de ayuda. DISEO POR ESTADOS LMITE El diseo por estados lmite es una aplicacin acertada de los mtodos estadsticos de diseo, en los cuales el

nfasis est en la probabilidad de falla. Esta metodologa ha sido adoptada en la mayora de cdigos de diseo

de puentes.

Un estado lmite es una condicin ms all de la cual una estructura, o uno de sus componentes, no cumple la funcin para la cual fue diseado. La metodologa de diseo por estados lmite es corrientemente usada en diseo estructural y tiene dos caractersticas bsicas: (1) trata de considerar todos los estados lmite posibles y (2) est basado en mtodos probabilistas. Los estados lmite deben estar suficientemente bien definidos, de tal manera que un diseador sepa qu es considerado como aceptable o inaceptable. De mayor importancia es prevenir que los estados lmites sean alcanzados, pero hay otras metas igualmente deseables: funcionalidad, apariencia y economa. No es econmico disear un puente para que ninguno de sus componentes falle. Por lo tanto, es necesario determinar cul es el nivel de riesgo o probabilidad de falla aceptable. El estado lmite ms simple es el de la falla de un componente bajo una carga particular aplicada. Esto depende de dos parmetros: la magnitud de la carga que afecta la estructura, llamada el efecto de la carga, y la resistencia o esfuerzo del componente. Si el efecto de la carga excede la resistencia, entonces el componente fallar. Sin embargo, la magnitud del efecto de la carga y la resistencia estn sujetos a incertidumbres. Para cuantificar la incertidumbre asociada a la resistencia es necesario ejecutar un gran nmero de ensayos, tiles para calcular la resistencia promedio y alguna medida de su variacin como la desviacin estndar o el coeficiente de variacin. El nmero de muestras que caen dentro de un intervalo dado, se dice que tienen una probabilidad de ocurrencia P. Se puede, igualmente, obtener la curva de la funcin de densidad de probabilidad, la cual se asume que sigue una distribucin normal. Sus propiedades y rea bajo la curva se encuentran tabuladas para facilitar su uso. La determinacin de un aceptable margen de seguridad no est basada en la opinin de un solo individuo. Para ello se confa en la experiencia y buen juicio de calificados y amplios grupos de ingenieros conformados por investigadores, consultores e ingenieros involucrados en el diseo y supervisin de puentes. CALIBRACIN DE LA ESPECIFICACION COLOMBIANA LRFD PARA PUENTES Muchas aproximaciones pueden ser usadas en la calibracin de un cdigo de diseo. Puede usarse el buen juicio, la adaptacin de otros cdigos, el uso de la teora de la confiabilidad estructural o una combinacin de todas estas aproximaciones. El buen juicio, sin embargo, puede dar lugar a subestimacin o sobreestimacin de los parmetros. La calibracin por adaptacin es usualmente hecha cuando hay un cambio fundamental en la filosofa de diseo o en el formato del cdigo. Los parmetros de un nuevo cdigo se deben obtener de tal manera que los diseos resultantes sean esencialmente los mismos que se obtendran utilizando el cdigo anterior. Su principal objetivo sera transferir la experiencia de la aplicacin del cdigo antiguo al nuevo. Esta tcnica asegura que los nuevos diseos no se desven significativamente de los diseos existentes. Un cdigo puede tambin ser calibrado por un proceso ms formal usando la teora de la confiabilidad. Tal proceso, para estimar los valores confiables de factor de carga y resistencia, consiste en los siguientes

pasos: (1) Compilar una base de datos de parmetros de carga y resistencia. (2) Estimar el nivel de confiabilidad inherente a los mtodos de diseo corrientes de prediccin de resistencia de las estructuras de los puentes. (3) Observar la variacin de los niveles de confiabilidad con diferentes luces, relaciones de DL (Dead Load) a LL (Live Load) y combinaciones de carga, tipos de puentes y mtodos de clculo de

resistencia. (4) Seleccionar como objetivo un ndice de confiabilidad (), basado en los mrgenes de seguridad implcita en los diseos corrientes. (5) Calcular factores de carga y resistencia consistentes con el ndice de confiabilidad definido. Tambin es importante acoplar la experiencia y el buen juicio con la calibracin de los resultados. La nueva especificacin colombiana de diseo de puentes CCP 14 est basada en la especificacin AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 6th Ed.2012, la cual consta de 15 secciones. Las cargas vehiculares de diseo y la fuerza ssmica han sido actualizadas y calibradas mediante procesos como el descrito anteriormente. La carga vehicular de diseo tendr caractersticas similares a las de la especificacin AASHTO LRFD, lo cual facilitara el uso de los programas de computador corrientemente utilizados por los diseadores de puentes en

todo el mundo. Se ha calibrado para un ndice de confiabilidad () de 3.5, equivalente a una probabilidad de falla de 2.33x10

-4, igual al utilizado en la determinacin de la carga viva de diseo para los puentes en los

Estados Unidos. Para la presente actualizacin se han preparado los mapas de amenaza ssmica con un enfoque probabilista a objeto de establecer los valores de los coeficientes ssmicos de diseo denominados como PGA (Peak Ground Acceleration), Ss y S1 asociados, en esta ocasin, a una probabilidad de excedencia del 7% en una vida til de 75 aos, lo que equivale, aproximadamente, a un perodo de retorno de 975 aos. El coeficiente PGA corresponde a la aceleracin mxima del terreno (0 segundos de perodo), mientras que Ss y S1 corresponden a los valores de la amenaza, asociados a los perodos de vibracin iguales a 0.2 y 1.0 segundos respectivamente. Adicionalmente, para los puentes clasificados como crticos, de acuerdo a su importancia y localizacin, se ha determinado que los coeficientes ssmicos deben estar asociados a una probabilidad de excedencia del 2% en 50 aos de vida til, lo que corresponde, aproximadamente, a un perodo de retorno de 2,500 aos. Para este perodo de retorno se han calculado los mismos coeficientes ssmicos (PGA, Ss y S1) con el 5% de amortiguamiento. Las dems cargas y combinaciones de cargas especificadas permanecen, bsicamente, iguales a las indicadas en la especificacin AASHTO LRFD. GRUPOS DE TRABAJO En esta tarea de adaptacin de las especificaciones LRFD de diseo de puentes para Colombia ha participado un gran nmero de ingenieros civiles, estructurales, geotecnistas y personal auxiliar y gracias a sus contribuciones ha sido posible concretar este esfuerzo que se pone a disposicin para su aplicacin en todo el pas. REFERENCIAS

AASHTO [American Association of State Highway and Transportation Officials] Standard Specifications for

Highway Bridges (1994) Washington D.C.

AASHTO [American Association of State Highway and Transportation Officials] AASHTO LRFD Bridge

Design Specifications (2012) Washington D.C.

AIS [Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica) Cdigo colombiano de diseo ssmico de puentes (1995) Bogot D.C.

REPBLICA DE COLOMBIA

Juan Manuel Santos Caldern Presidente de la Repblica

Natalia Abello Vives

Ministra de Transporte

Jos Lenidas Narvez Morales Director General Instituto Nacional de Vas INVIAS

Juan Carlos Restrepo Meja Director Tcnico INVIAS

Nohora Gmez Roa

Subdirectora de Estudios e Innovacin (E)

Alfonso Montejo Fonseca Gestor Tcnico del Contrato INVIAS

ASOCIACIN COLOMBIANA DE INGENIERA SSMICA AIS

NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE PUENTES CCP 14

ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA AIS

Eduardo Castell Ruano Presidente AIS GRUPO DE TRABAJO COMIT DE PUENTES AIS 200 Comit Directivo Josu Galvis Ramos - Coordinador Jorge Alfredo Santander Palacios Lus Enrique Garca Reyes Luis Enrique Aycardi Fonseca

Especialistas Colaboradores Daro Faras Garca Sandra Faras Moreno Edgar Hernn Forero Muoz Luis Garza Vsquez Carlos Ramiro Vallecilla Bahena Malena Amrtegui Rodrguez Mara del Pilar Duque Uribe Luis Felipe Lpez Muoz Zulma Stella Pardo Vargas Julin Carrillo Len

Ingenieros Auxiliares Naile Aguirre Carvajal Mauricio Jos Castro Garca Doralba Valencia Restrepo Yeudy Felipe Vargas Alzate David Alejandro Castro Cruz Luis Fernando Caballero Castro ngel David Guerrero Rojas Samuel Dario Prieto Ramrez Revisin Edicin Armando Antonio Gonzlez G Leticia Reyes Gmez

NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE PUENTES CCP 14 SECCIN 1 INTRODUCCIN SECCIN 2 CARACTERSTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACIN SECCIN 3 CARGAS Y FACTORES DE CARGA SECCIN 4 ANLISIS Y EVALUACIN ESTRUCTURAL SECCIN 5 ESTRUCTURAS DE CONCRETO SECCIN 6 ESTRUCTURAS DE ACERO SECCIN 7 ESTRUCTURAS DE ALUMINIO SECCIN 8 ESTRUCTURAS DE MADERA SECCIN 9 TABLEROS Y SISTEMAS DE TABLEROS SECCIN 10 CIMENTACIN SECCIN 11 MUROS, ESTRIBOS Y PILAS SECCIN 12 ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y REVESTIMIENTOS PARA TNELES SECCIN 13 BARANDAS SECCIN 14 JUNTAS Y APOYOS SECCIN 15 DISEO DE BARRERAS DE SONIDO

SECCIN 1 0

INVIAS-06-11-2014

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

1.1 Alcance de las especificaciones .......................................................................................................................... 1-1 1.2 Definiciones ......................................................................................................................................................... 1-2 1.3 Filosofa de diseo .............................................................................................................................................. 1-4 1.3.1 Generalidades .................................................................................................................................................. 1-4 1.3.2 Estados Lmite .................................................................................................................................................. 1-4

1.3.2.1 Generalidades .......................................................................................................................................... 1-4 1.3.2.2 Estado lmite de Servicio .......................................................................................................................... 1-5 1.3.2.3 Estado lmite de fatiga y fractura .............................................................................................................. 1-5 1.3.2.4 Estado Lmite de Resistencia ................................................................................................................... 1-5 1.3.2.5 Estados lmite de Eventos Extremos ....................................................................................................... 1-5

1.3.3 Ductilidad .......................................................................................................................................................... 1-6 1.3.4 Redundancia .................................................................................................................................................... 1-7 1.3.5 Importancia operacional ................................................................................................................................... 1-7 1.4 REFERENCIAS ................................................................................................................................................... 1-8

SECCIN 1 1- 1

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INTRODUCCION

1.1 Alcance de las especificaciones Las disposiciones de estas Especificaciones estn concebidas para diseo, evaluacin y rehabilitacin de puentes viales tanto fijos como mviles. Sin embargo, no se incluyen aspectos mecnicos, elctricos y de seguridad para los vehculos y peatones en puentes mviles. No se incluyen disposiciones para puentes exclusivamente ferroviarios ni para los usados en el tendido de servicios pblicos. Estas especificaciones se pueden aplicar para puentes que no estn completamente cubiertos en el alcance de stas, incluyendo criterios de diseo adicionales donde se requiera.

Estas especificaciones no estn concebidas para suplantar la capacidad ni el criterio profesional del Diseador, solamente estipulan los requisitos mnimos necesarios para proveer la seguridad pblica. El Propietario o el Diseador pueden requerir segn la sofisticacin del diseo o de la calidad de los materiales y la construccin sea de mayor exigencia por lo establecido en los requisitos mnimos. Se enfatizan los conceptos de seguridad a travs de la redundancia y ductilidad y de proteccin contra la socavacin y las colisiones. Las disposiciones de diseo de estas Especificaciones emplean el Mtodo de Diseo con Factores de Carga y Resistencia [LRFD - Load and Resistance Factor Design]. Los factores de mayoracin de cargas y de reduccin de resistencia han sido desarrollados a partir de la teora de la confiabilidad estructural y se basan en el conocimiento estadstico actual de cargas y el desempeo estructural. Se incluyen mtodos de anlisis y tcnicas de modelacin diferentes a los contenidos en las Especificaciones anteriores, promoviendo su uso. El diseo ssmico debe estar de acuerdo con las disposiciones de estas Especificaciones o aquellas dadas por AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design. El comentario no pretende proveer antecedentes histricos completos del desarrollo de stas o anteriores Especificaciones, ni pretende proveer un resumen detallado de los estudios y resultados de investigaciones revisados para formular las disposiciones de la Especificaciones. Sin embargo, se proveen referencias de algunos de los resultados de investigaciones para aquellos que deseen estudiar las fuentes documentales con mayor profundidad. El comentario dirige la atencin hacia otros documentos que proveen sugerencias para plasmar los requisitos y el objetivo de estas Especificaciones. Sin embargo, esos documentos y este comentario no estn concebidos como parte de estas Especificaciones.

C1.1

El trmino conceptual se utiliza frecuentemente en estas Especificaciones para indicar la idealizacin de un fenmeno

fsico, como en carga conceptual o resistencia conceptual. El uso de este trmino enfatiza la diferencia entre la idea o la

percepcin que tiene un ingeniero del mundo fsico en el

contexto del diseo que est realizando y la realidad fsica en

s misma.

El trmino debe denota un requisito para cumplir con satisfacer estas Especificaciones.

El trmino debera indica una fuerte preferencia por el criterio dado.

El trmino puede indica un criterio que es utilizable, pero otros criterios locales y debidamente documentados,

verificados, y aprobados pueden utilizarse tambin de una

manera consistente con el enfoque del Mtodo de Diseo con

factores de Carga y Resistencia [LRFD - Load and Resistance

Factor Design] para el diseo de puentes.

SECCIN 1 1-2

INVIAS 06-11-2014

Las AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications son especificaciones de construccin consistentes con estas especificaciones de diseo. A menos que se especifique lo contrario, las Especificaciones de Materiales referenciadas aqu son las AASHTO Specifications for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing.

1.2 Definiciones

Carga mayorada Cargas nominales multiplicadas por el factor de carga apropiado especificado por la combinacin de carga bajo consideracin. Ciclo de vida de diseo Periodo de tiempo en el cual se basa la derivacin estadstica de las cargas transitorias: 75 aos para estas Especificaciones. Ciclo de vida de servicio El periodo de tiempo en el que se espera que el puente permanezca en operacin. Colapso Cambio considerable en la geometra de un puente que inhabilita su uso. Componente Elemento especial o la combinacin de elementos del puente que requiere una consideracin especial de diseo. Diseo Dimensionamiento y detallado de los elementos y conexiones de un puente. Ductilidad Propiedad de un elemento o conexin que permite una respuesta inelstica. Estado lmite Condicin ms all de la cual el puente o componente deja de satisfacer las requisitos para los cuales fue diseado. Estado lmite de eventos extremos Estados lmite relacionados con eventos tales como sismos, cargas especiales y colisiones de vehculos o embarcaciones, con perodos de retorno mayores que el perodo de diseo del puente. Estados lmite de resistencia Estados lmite que se relacionan con la resistencia y la estabilidad durante el ciclo de vida de diseo. Estados lmite de servicio Estados lmite que se relacionan con las tensiones, deformaciones, y fisuracin bajo condiciones regulares de operacin. Estructura con mltiples trayectorias de carga Estructura capaz de soportar las cargas especificadas despus de la prdida de un componente portante principal o conexin. Evaluacin Determinacin de la capacidad de carga de un puente existente. Factor de carga Multiplicador de base estadstica

SECCIN 1 1-3

INVIAS 06-11-2014

aplicado a efectos de fuerzas que considera fundamentalmente la variabilidad de las cargas, la falta de precisin en los anlisis, y la probabilidad de la ocurrencia simultnea de diferentes cargas, pero que tambin se relaciona con aspectos estadsticos de la resistencia a travs del proceso de calibracin. Factor de resistencia Multiplicador de base estadstica aplicado a la resistencia nominal que considera fundamentalmente la variabilidad de las propiedades de los materiales, las dimensiones estructurales y la calidad de la mano de obra, unido a la incertidumbre en la prediccin de la resistencia, pero que tambin se relaciona con aspectos estadsticos de las cargas a travs del proceso de calibracin. Ingeniero Persona responsable por el diseo de un puente y/o la revisin de diseos requeridos por la obra, as como los planos de montaje. Mtodo de diseo con factores de carga y resistencia [Load and resistance factor design (LRFD)] Metodologa de diseo basada en la teora de confiabilidad estructural en la cual los efectos de las fuerzas causados por cargas mayoradas no pueden exceder la resistencia mayorada de los componentes. Modelo La idealizacin de una estructura con el objeto de analizarla. Modificador de carga Factor que tiene en cuenta la ductilidad, la redundancia, y la clasificacin operacional de un puente. Propietario Persona o entidad que tiene jurisdiccin sobre el puente. Puente Cualquier estructura que tenga un ancho no menor de 6 m (20.0 ft) que forma parte de una carretera o que est localizado sobre o bajo una carretera. Puente fijo Puente con luz vehicular definida. Puente mvil Puente con luz vehicular definida y ajustable. Rehabilitacin Proceso mediante el cual se restablece o se incrementa la resistencia del puente. Resistencia mayorada Resistencia nominal multiplicada por un factor de resistencia. Resistencia nominal Resistencia de un componente o conexin a las solicitaciones de las fuerzas, segn lo indicado por las dimensiones especificadas en los documentos contractuales y por las tensiones admisibles, deformaciones, o resistencias especificadas de los materiales. Servicio Regular Condicin que excluye la presencia de vehculos que requieran permisos especiales, vientos

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superiores a los 90 km/h (55 mph), y eventos extremos, incluida la socavacin. Solicitacin Deformacin, tensin o esfuerzo resultante (v.gr. fuerza axial, fuerza cortante, momento flector o torsor) causado por las cargas aplicadas, deformaciones impuestas, o cambios volumtricos.

1.3 Filosofa de diseo

1.3.1 Generalidades Los puentes deben disearse para los estados lmite especificados para obtener los objetivos de constructibilidad, seguridad, y servicio, considerando debidamente aspectos relacionados con la inspeccionabilidad, economa, y esttica, segn lo especificado en el Artculo 2.5.

Independientemente del tipo de anlisis utilizado, la Ec. 1.3.2.1-1 debe satisfacerse para todas las solicitaciones y combinaciones especificadas.

C1.3.1 Los estados lmite especificados aqu estn concebidos para proveer un puente construible y til, capaz de

soportar las cargas de diseo con seguridad por un periodo de

vida especificado.

En muchos casos la resistencia de los componentes y

conexiones se determina, con base en su comportamiento

inelstico, an cuando las solicitaciones se determinan

mediante anlisis elsticos. Esta falta de consistencia es usual

en la mayora de las especificaciones para puentes actuales y

es debida a las incertidumbres en el conocimiento de las

acciones estructurales inelsticas.

1.3.2 Estados Lmite

1.3.2.1 Generalidades Cada componente y conexin deben satisfacer la Ec. 1.3.2.1-1 para cada estado lmite, a menos que se especifique lo contrario. Para estados lmite de servicio y de eventos extremos, los factores de resistencia deben tomarse como 1.0, excepto para pernos, para los cuales deben aplicarse las disposiciones del Artculo 6.5.5, y para las columnas de concreto en Zonas Ssmicas 2, 3 y 4, para las cuales deben aplicarse las disposiciones de los Artculos 5.10.11.3 y 5.10.11.4.1b. Todos los estados lmite deben considerarse de igual importancia.

i i i n rQ R R (1.3.2.1-1)

en la cual: Para cargas para las cuales es apropiado el valor mximo

de i :

0.95i D R I (1.3.2.1-2)

Para cargas para las cuales es apropiado el valor mnimo

de i :

11.0i

D R I

(1.3.2.1-3)

donde:

i = factor de carga: multiplicador de base estadstica

que se aplica a las solicitaciones = factor de resistencia: multiplicador base

estadstica que se aplica a la resistencia nominal,

C1.3.2.1 La Ec. 1.3.2.1-1 es la base de la metodologa del Mtodo de Diseo con Factores de Carga y Resistencia

(LRFD).

La asignacin de un factor de resistencia 1.0 a todos los

estados lmite diferentes al de resistencia se hace por defecto,

y puede ser reemplazada por disposiciones en otras Secciones.

La ductilidad, la redundancia y la clasificacin operacional se

consideran en el modificador de carga . Mientras las dos

primeras se relacionan directamente con la resistencia fsica,

la ltima se ocupa de las consecuencias que implicara la

salida de servicio del puente. La agrupacin de estos aspectos

con la parte de carga de la Ec. 1.3.2.1-1 es por lo tanto,

arbitraria. Sin embargo, esto constituye un primer esfuerzo

hacia su codificacin. En ausencia de informacin ms

precisa, cada efecto, a excepcin de la fatiga y la fractura, se

estima como 5 por ciento, acumulado geomtricamente, que es claramente un enfoque subjetivo. Con el tiempo se podr

obtener mejor cuantificacin de la ductilidad, la redundancia e

importancia operativa, y de su interaccin con la confiabilidad

del sistema, resultando probablemente en una reorganizacin

de la Ec. 1.3.2.1-1, en la cual estos efectos pueden aparecer en

cualquiera de los lados de la ecuacin o incluso en ambos

lados.

La influencia de en el ndice de confiabilidad de vigas , se

puede estimar observando sus efectos sobre los valores

mnimos de calculados en una base de datos de puentes de

vigas compuestas [Girder-type bridges]. Estructuras

reticulares y cimentaciones no hicieron parte de la base de

datos; slo se consider la confiabilidad de elementos

individuales. Para fines de discusin, los datos de puentes tipo

vigas compuestas utilizados en la calibracin de estas

Especificaciones se modificaron multiplicando las cargas

SECCIN 1 1-5

INVIAS 06-11-2014

como se especifica en las Secciones 5, 6, 7, 8, 10, 11 y 12

i = factor de modificacin de las cargas: factor

relacionado con la ductilidad, redundancia e importancia operativa.

D = factor relacionado con la ductilidad, como se

especifica en el Artculo 1.3.3

R = factor relacionado con la redundancia, como se

especifica en el Artculo 1.3.4

I = factor relacionado con la importancia operativa,

como se especifica en el Artculo 1.3.5

iQ = Solicitacin

nR = Resistencia nominal

rR = Resistencia mayorada: nR

totales mayoradas por 0.95 , 1.0, 1.05 y 1.10. Los valores

mnimos resultantes de para 95 combinaciones de luz,

espaciamiento, y tipo de construccin fueron

aproximadamente 3.0, 3.5, 3.8 y 4.0, respectivamente. En

otras palabras, usando 1 resulta en un mayor que 3.5.

Puede obtenerse una representacin ms aproximada del

efecto del valor de considerando el porcentaje de datos

normales aleatorios menores o iguales que el valor promedio

ms , donde es un multiplicador, y es la desviacin

estndar de los datos. Si se toma como 3.0, 3.5, 3.8 y 4.0,

el porcentaje de valores menores o iguales que el valor

promedio ms sera alrededor de 99.865 porciento,

99.977 por ciento, 99.993 por ciento, y 99.997 por ciento,

respectivamente.

El Estado Lmite de Resistencia I en las AASTHO LRFD

Design Specifications ha sido calibrado para una confiabilidad

objetivo de 3.5 con una correspondiente probabilidad de

excedencia de 2.0 x 10-4

durante los 75 aos de la vida de

diseo del puente. Esta confiabilidad de 75 aos es

equivalente a una probabilidad de excedencia anual de 2.7 x

10-6

con un correspondiente ndice de confiabilidad objetivo

anual de 4.6. Esfuerzos similares de calibracin estn en

desarrollo para el Estado Lmite de Servicio. Perodos de

retorno para eventos extremos se basan frecuentemente en

probabilidades anuales de excedencia y se debe tener cuidado

al comparar los ndices de confiabilidad de los distintos

estados lmite.

1.3.2.2 Estado lmite de Servicio El estado

lmite de servicio se debe considerar como el conjunto de restricciones impuestas a las tensiones, deformaciones, y anchos de fisura bajo condiciones regulares de servicio.

C1.3.2.2 El estado lmite de servicio provee ciertas disposiciones relacionadas con la experiencia que no siempre

se pueden derivar solamente de consideraciones estadsticas o

de resistencia.

1.3.2.3 Estado lmite de fatiga y fractura El estado lmite de fatiga se se debe considerar como el conjunto de restricciones impuestas al rango de tensiones como resultado del paso de un nico camin de diseo, ocurriendo el nmero anticipado de ciclos del rango de tensin.

El estado lmite de fractura se debe considerar como un conjunto de requisitos sobre tenacidad de los materiales de las AASHTO Materials Specifications.

C1.3.2.3 El estado lmite de fatiga est concebido para limitar el crecimiento de las fisuras bajo cargas repetitivas

para prevenir la fractura durante el ciclo de vida de diseo del

puente.

1.3.2.4 Estado Lmite de Resistencia El estado lmite de resistencia se se debe considerar para garantizar que se provee resistencia y estabilidad, tanto local como global, para resistir las combinaciones de carga estadsticamente significativas que se espera que un puente experimente durante su ciclo de vida de diseo.

C1.3.2.4 El estado lmite de resistencia considera la estabilidad o la fluencia de cada elemento estructural. Si se

excede la resistencia de cualquier elemento, incluyendo

empalmes y conexiones, se asume que la resistencia del

puente se ha excedido. De hecho, en secciones de vigas

mltiples hay una reserva significativa de capacidad elstica

en casi todos los puentes ms all de ese nivel de carga. La

carga viva o puede posicionarse para maximizar los efectos de

las fuerzas simultneamente sobre todas las partes de la

seccin transversal. As, la resistencia a flexin de la seccin

transversal del puente excede tpicamente la resistencia

requerida para la carga viva total que puede aplicarse en el

nmero de carriles disponibles. Puede ocurrir afectacin y

daos significativos bajo el estado lmite de resistencia, pero

SECCIN 1 1-6

INVIAS 06-11-2014

se espera que la integridad estructural global se mantenga.

1.3.2.5 Estados lmite de Eventos Extremos El estado lmite de eventos extremos se debe considerar para garantizar la supervivencia estructural de un puente durante un sismo o inundacin severos, o cuando se presenta choque una embarcacin, o un vehculo, posiblemente bajo condiciones de socavacin.

C1.3.2.5 Se considera que los estados lmite de eventos extremos son ocurrencias nicas cuyo periodo de retorno

puede ser significativamente mayor que el perodo de diseo

del puente.

1.3.3 Ductilidad El sistema estructural de un puente se debe dimensionar y detallar para garantizar el desarrollo de deformaciones inelsticas significativas y visibles en los estados lmite de resistencia y de eventos extremos antes de la falla. Los dispositivos de disipacin de energa pueden sustituirse por sistemas sismo resistentes dctiles convencionales y siguiendo la metodologa correspondiente a la que se refieren estas Especificaciones o en AASHTO Guide Specifications for Seismic Design of Bridges. Para el estado lmite de resistencia:

D 1.05 para componentes y conexiones no dctiles

= 1.00 para diseos convencionales y detalles que cumplen con estas Especificaciones

0.95 para los componentes y conexiones para las cuales se han especificado medidas adicionales para mejorar la ductilidad ms all de las requeridas por estas Especificaciones

Para todos los dems estados lmite:

D = 1.00

C1.3.3 La respuesta de los componentes estructurales o conexiones ms all del lmite elstico se puede caracterizar

ya sea por un comportamiento frgil o dctil. El

comportamiento frgil es indeseable ya que implica la prdida

sbita de la capacidad de carga inmediatamente despus de

que el lmite elstico se excede. El comportamiento dctil se

caracteriza por deformaciones inelsticas significativas antes

de que ocurra cualquier prdida importante de la capacidad de

carga. El comportamiento dctil advierte sobre la inminente

ocurrencia de una falla estructural mediante grandes

deformaciones inelsticas. Bajo cargas ssmicas repetitivas, se

producen grandes ciclos de inversin de deformacin

inelstica que disipan energa y tienen un efecto beneficioso

en la vida til de la estructura.

Si, por medio de confinamiento u otras medidas, un

componente estructural o conexin fabricados de materiales

frgiles puede soportar deformaciones inelsticas sin prdida

significativa de la capacidad de carga, este componente puede

considerarse dctil. Tal desempeo dctil se debe verificar

mediante ensayos.

Con el fin de lograr un comportamiento inelstico adecuado el

sistema debe tener un nmero suficiente de miembros

dctiles, ya sean:

Uniones y conexiones que tambin sean dctiles y puedan proporcionar disipacin de energa sin prdida de

capacidad; o

Uniones y conexiones que tengan suficiente resistencia en exceso con el fin de asegurar que la respuesta inelstica

se produzca en los sitios diseados para proporcionar una

respuesta dctil, de absorcin de energa.

Deben evitarse respuestas con caractersticas estticamente

dctiles pero dinmicamente no dctiles. Ejemplos de este

comportamiento son las fallas por corte y adherencia en

elementos de concreto y prdida de accin compuesta en

componentes solicitados a flexin.

La experiencia indica que componentes tpicos diseados de

acuerdo con estas disposiciones generalmente presentan

ductilidad adecuada. El detallado de las conexiones y

articulaciones requieren atencin especial, as como proveer

mltiples recorridos para las cargas.

El Propietario puede especificar un factor mnimo de

ductilidad como una garanta de que se obtendrn modos de

falla dctiles. Este factor puede definirse como:

SECCIN 1 1-7

INVIAS 06-11-2014

u

y

(C1.3.3-1)

donde:

u : deformacin en estado ltimo

y : deformacin en el lmite elstico

La capacidad de ductilidad de componentes estructurales o

conexiones pueden establecerse por medio de pruebas a gran

escala o con modelos analticos basados en el comportamiento

documentado de los materiales. La capacidad de ductilidad

para un sistema estructural puede determinarse mediante la

integracin de deformaciones locales sobre el sistema

estructural completo.

Los requisitos especiales aplicables a los dispositivos

disipadores de energa se deben a las rigurosas demandas a las

que estn sometidos estos componentes.

1.3.4 Redundancia Estructuras con mltiples trayectorias de carga y estructuras continuas deben ser usadas, a menos que existan motivos justificados para no usarlas

Para el estado lmite de resistencia:

R 1.05 para miembros no redundantes

= 1.00 para niveles convencionales de redundancia, elementos de cimentacin donde

representa la redundancia, como se especifica en el Artculo 10.5

= 0.95 para niveles excepcionales de redundancia ms all de vigas continuas y una seccin transversal cerrada a la torsin

Para todos los dems estados lmite:

R = 1.00

C1.3.4 Para cada combinacin de carga y estado lmite bajo consideracin, la clasificacin del elemento segn su

redundancia (redundante o no redundante) se debe basar en la

contribucin del elemento a la seguridad del puente. Se ha

propuesto diversos sistemas de medicin de la redundancia

(Frangopol y Nakib, 1991).

Cajones unicelulares y apoyos de una sola columna pueden

ser considerados no redundantes a discrecin del propietario.

Para cajones de concreto pretensado, el nmero de los

tendones en cada alma deben ser tomados a consideracin.

Para secciones transversales de acero y consideraciones

crticas a la fractura, consultar la Seccin 6.

El Manual for Bridge Evaluation (2008) define la

redundancia en los puentes como "la capacidad de un sistema

estructural de un puente para soportar cargas despus del dao

o la falla de uno o ms de sus miembros." Los factores

proporcionados para los puentes segmentados en hormign

post-tensado en sistemas viga-cajn se encuentran en el

Apndice E del Manual Gua.

La confiabilidad del sistema abarca la redundancia

considerando el sistema de los componentes y los miembros

interconectados. La ruptura o la fluencia de un componente

individual puede o no significar el colapso o la falla de toda la

estructura o sistema (Nowak, 2000). Los ndices de

confiabilidad para sistemas completos son tema de

investigaciones en curso y se prevee que abarcarn ductilidad,

redundancia y de correlacin entre miembros.

1.3.5 Importancia operacional Este artculo debe aplicarse nicamente a los estados lmite de resistencia y de eventos extremos.

El propietario puede declarar que un puente o cualquier componente estructural o conexin del mismo tienen prioridad operativa.

C1.3.5 Esta clasificacin debe ser realizada por personal responsable de la red vial afectada y conocedor de sus

necesidades operativas. La definicin de prioridad operativa

puede diferir de un propietario a otro y de una red vial a otra.

Las directrices para la clasificacin de puentes crticos o

esenciales son las siguientes:

Puentes requeridos para funcionar para todo trfico una

SECCIN 1 1-8

INVIAS 06-11-2014

Para el estado lmite de resistencia:

I 1.05 para puentes crticos o esenciales

= 1.00 para puentes tpicos = 0.95 para puentes de relativamente poca

importancia

Para todos los dems estados lmite:

I = 1.00

vez inspeccionado despus del evento de diseo y que

pueden ser utilizados por vehculos de emergencia y con

fines de seguridad, defensa, econmicos, o fines

secundarios de aseguramiento de la vida inmediatamente

despus del evento de diseo.

Puentes que deben, como mnimo, ser abiertos para trnsito de vehculos de emergencia y con fines de

seguridad, defensa o econmicos, despus del evento del

diseo, y abierto a todo el trfico das despus de ese

evento.

Puentes clasificados por sus propietarios pueden utilizar un

valor de 1.0 basado en ADTT, longitud libre, longitud de

desvo disponible, u otro razonamiento para utilizar criterios

menos rigurosos

1.4 REFERENCIAS

AASHTO. 2010. AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications, Third Edition with Interims, LRFDCONS-3-M. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC. AASHTO. 2011 AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design, Second Edition, LRFDSEIS-2. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC. AASHTO. 2011. The Manual for Bridge Evaluation, Second Edition with Interim, MBE-2-M. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC. AASHTO. 2011. Standard Specifications for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing, 31th Edition, HM-31. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC. Frangopol, D. M., and R. Nakib. 1991. "Redundancy in Highway Bridges." Engineering Journal, American Institute of Steel Construction, Chicago, IL, Vol. 28, No. 1, pp. 45-50. Mertz, D. 2009. "Quantification of Structural Safety of Highway Bridges" (white paper), Annual Probability of Failure. Internal cornmunication. Nowak, A., and K. R. Collins. 2000. Reliability of Structures. McGraw-Hill Companies, Inc., New York, NY. 1 2

SECCIN 2

TABLA DE CONTENIDO

SECCION 2 CARACTERSTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACIN

2.1 ALCANCE ............................................................................................................................................................ 2-1 2.2 DEFINICIONES ................................................................................................................................................... 2-1 2.3 CARACTERSTICAS DE LOCALIZACIN .......................................................................................................... 2-4 2.3.1 Ubicacin de la ruta .......................................................................................................................................... 2-4 2.3.1.1 General .......................................................................................................................................................... 2-4 2.3.1.2 Cruces de vas acuticas y llanuras de inundacin ....................................................................................... 2-4 2.3.2 Disposicin del Sitio del Puente ........................................................................................................................ 2-5 2.3.2.1 General .......................................................................................................................................................... 2-5 2.3.2.2 Seguridad del trfico ...................................................................................................................................... 2-5 2.3.2.2.1 Proteccin de las estructuras ...................................................................................................................... 2-5 2.3.2.2.2 Proteccin de los Usuarios ......................................................................................................................... 2-6 2.3.2.2.3 Normas geomtricas ................................................................................................................................... 2-6 2.3.2.2.4 Superficies de la carretera .......................................................................................................................... 2-6 2.3.2.2.5 Colisiones de embarcaciones ..................................................................................................................... 2-6 2.3.3 Glibos ...................................................................................................................................................................... 2-6 2.3.3.1 De navegacin ............................................................................................................................................... 2-6 2.3.3.2 Glibo Vertical sobre carreteras .................................................................................................................... 2-7 2.3.3.3 Glibo horizontal en carreteras ...................................................................................................................... 2-7 2.3.3.4 Cruce elevado sobre ferrocarril ...................................................................................................................... 2-7 2.3.4 Entorno ............................................................................................................................................................. 2-7 2.4 INVESTIGACION DE LAS CIMENTACIONES .................................................................................................... 2-8 2.4.1 General ............................................................................................................................................................. 2-8 2.4.2 Estudios topogrficos ........................................................................................................................................ 2-8 2.5 OBJETIVOS DE DISEO .................................................................................................................................... 2-8 2.5.1 Seguridad.......................................................................................................................................................... 2-8 2.5.2 Utilidad .............................................................................................................................................................. 2-8 2.5.2.1 Durabilidad. .................................................................................................................................................... 2-8 2.5.2.1.1 Materiales ................................................................................................................................................... 2-8 2.5.2.1.2 Medidas de autoproteccin ......................................................................................................................... 2-9 2.5.2.2 Inspeccionabilidad ......................................................................................................................................... 2-9 2.5.2.3 Mantenibilidad .................................................................................................................................................... 2-10 2.5.2.4 Conducibilidad ............................................................................................................................................. 2-10 2.5.2.5 Servicios Pblicos ........................................................................................................................................ 2-10 2.5.2.6 Deformaciones ............................................................................................................................................. 2-10 2.5.2.6.1 General ..................................................................................................................................................... 2-10 2.5.2.6.2 Criterios para Deflexin ............................................................................................................................ 2-11 2.5.2.6.3 Criterios Opcionales para relaciones de Luz a Profundidad ..................................................................... 2-13 2.5.2.7 Consideracin de Futuras Ampliaciones ..................................................................................................... 2-15 2.5.2.7.1 Vigas Exteriores en Puentes de Vigas Mltiples....................................................................................... 2-15 2.5.2.7.2 Subestructura............................................................................................................................................ 2-15 2.5.3 Constructibilidad ............................................................................................................................................. 2-15 2.5.4 Economa ............................................................................................................................................................... 2-15 2.5.4.1 General ........................................................................................................................................................ 2-15 2.5.4.2 Planos Alternativos ...................................................................................................................................... 2-16 2.5.5 Esttica del Puente ......................................................................................................................................... 2-16 2.6 HiDROLOGA E HIDRULICA .......................................................................................................................... 2-17 2.6.1 General ........................................................................................................................................................... 2-17 2.6.2 Datos del Sitio ................................................................................................................................................. 2-18 2.6.3 Anlisis hidrolgico ......................................................................................................................................... 2-19 2.6.4 Anlisis hidrulico ........................................................................................................................................... 2-19 2.6.4.1 General ........................................................................................................................................................ 2-19 2.6.4.2 Estabilidad de la corriente ............................................................................................................................ 2-19 2.6.4.3 Va acutica del puente ............................................................................................................................... 2-20 2.6.4.4 Cimentaciones del puente ........................................................................................................................... 2-20 2.6.4.4.1 General ..................................................................................................................................................... 2-20 2.6.4.4.2 Socavacin del puente .............................................................................................................................. 2-21 2.6.4.5 Calzadas de acceso al puente ..................................................................................................................... 2-22 2.6.5 Localizacin de alcantarillas, longitud, y rea de la seccin hidrulica ........................................................... 2-23

INVIAS-06-11-2014

2-2 SECCIN 2

2.6.6 Drenaje de la Calzada ..................................................................................................................................... 2-23 2.6.6.1 General ......................................................................................................................................................... 2-23 2.6.6.2 Tormenta de Diseo ..................................................................................................................................... 2-24 2.6.6.3 Tipo, Tamao, y nmero de desages ......................................................................................................... 2-24 2.6.6.4 Descarga de los Desages del Tablero ........................................................................................................ 2-24 2.6.6.5 Drenaje de Estructuras ................................................................................................................................. 2-25 2.7 SEGURIDAD DEL PUENTE ............................................................................................................................... 2-25 2.7.1 General ............................................................................................................................................................ 2-25 2.7.2 Demandas de Diseo ...................................................................................................................................... 2-25 2.8 REFERENCIAS .................................................................................................................................................. 2-26

INVIAS-06-11-2014

SECCIN 2 2-1

INVIAS 06-11-2014

SECCION 2 CARACTERSTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACIN 2.1 ALCANCE

C2.1

Se proporcionan los requisitos mnimos para espacios libres, proteccin del medio ambiente, esttica, estudios geolgicos, economa, manejabilidad, durabilidad, facilidad de construccin, facilidad de inspeccin y facilidad de mantenimiento. Se referencian los requisitos mnimos para la seguridad del trfico. Se incluyen los requisitos mnimos para drenaje y medidas de proteccin contra agua, hielo y sales. Se tratan, en detalle, la hidrologa y la hidrulica por reconocimiento de que muchas fallas de puentes han sido causadas socavacin.

Esta seccin tiene la intencin de proporcionar al diseador la

suficiente informacin para determinar la configuracin y

dimensiones generales del puente.

2.2 DEFINICIONES

Agradacin Acumulacin general y progresiva, o elevacin del perfil longitudinal de un cauce, como resultado de sedimentacin. Ancho de la Acera Espacio despejado para uso exclusivo de peatones entre barreras o entre el bordillo y una barrera. Anchura de la Luz de la Va Acutica o rea de la luz del puente en un escenario especfico, y medida perpendicularmente a la direccin principal del flujo.

Canal Estable Condicin que existe cuando una corriente tiene un cauce y una seccin transversal que permite a su canal transportar el agua y los sedimentos entregados desde aguas arriba, sin significativas degradacin, agradacin o erosin de las riberas. Carril de emergencia [Clear zone] Espacio libre, relativamente plano, ms all del borde de la calzada para estacionamiento temporal y de emergencia de vehculos. El carril de emergencia no incluye bermas ni carriles auxiliares. Cuenca rea confinada por divisorias de drenaje, y que tiene frecuentemente solamente una salida de descarga. El rea total de drenaje que aporta escorrenta a un solo punto.

Degradacin Disminucin general y progresiva del perfil longitudinal del cauce como resultado de erosin a largo plazo. Descarga de Diseo Caudal mximo de agua que se espera en un puente sin superar las restricciones de diseo adoptadas.

Embalse de Retencin Instalacin de manejo de

2-2 SECCIN 2

INVIAS 06-11-2014

aguas pluviales que confina la escorrenta y la descarga temporalmente a travs de una estructura hidrulica de salida hacia un sistema de conduccin, aguas abajo. Estructura Hidrulica Cualquier configuracin construida en una corriente de agua o colocada en la vecindad de la ribera para desviar la corriente, inducir sedimentacin, inducir socavacin o, de alguna otra manera, alterar el flujo y el rgimen de sedimentacin de la corriente de agua. Glibo Espacio libre horizontal o vertical. Geomorfologa de la Corriente El estudio de una corriente de agua y sus llanuras de inundacin con respecto a sus formas terrestres, a la configuracin general de su superficie, y a los cambios que ocurren debido a la erosin y a la acumulacin de desechos de la erosin.

Hidrulica La ciencia que se ocupa de la mecnica del comportamiento y el flujo de lquidos, especialmente en tuberas y canales. Hidrologa Ciencia que se ocupa de la ocurrencia, distribucin y circulacin de agua en la tierra, incluyendo precipitacin, escorrenta y agua subterrnea. Hiperflujo Cualquier flujo de marea (o fluvial) con un caudal mayor al de la inundacin de los 100 aos pero no mayor al de la inundacin de los 500 aos.

Imbornal Dispositivo para captar y drenar agua a travs del tablero. Inundacin de Diseo por Socavacin El flujo de inundacin igual o menor al de la inundacin de 100 aos que produce la socavacin ms profunda en las cimentaciones del puente. La carretera o el puente pueden inundarse en la etapa de la inundacin de diseo por socavacin. La peor condicin de socavacin puede ocurrir para la inundacin de desbordamiento, como resultado del potencial de flujo por presin. Inundacin de Diseo para la seccin hidralica de la va acutica La descarga, volumen, escenario, o cresta de ola mximos y su probabilidad asociada de excedencia, seleccionada para el diseo de una carretera o puente sobre un ro o llanura de inundacin. Por definicin, la carretera o puente no se inundarn bajo este escenario de inundacin de diseo para la seccin hidralica de la va fluvial. Inundacin de Verificacin para Socavacin Inundacin resultante de mareas (o crecientes fluviales) por tempestad, tormentas y/o fluctuaciones en la marea, con un caudal en exceso de la inundacin de diseo por socavacin, pero en ningn caso una inundacin con un perodo de retorno superior al normalmente utilizado de 500 aos. La inundacin de verificacin por socavacin se utiliza en la investigacin y evaluacin de la

SECCIN 2 2-3

INVIAS 06-11-2014

cimentacin del puente para determinar si puede soportar el flujo y la socavacin correspondiente, sin prdida de estabilidad. Ver Tambin hiperflujo. Inundacin de los 500 Aos Inundacin debida a tormenta y/o marea con una probabilidad del 0,2% a ser igualada o excedida en cualquier ao. Inundacin de Poblacin Mixta Flujos de inundacin derivados de dos o ms factores causales, por ejemplo, pleamar causada por vientos costeros de un huracn o por lluvia o por acumulacin de nieve. Inundacin de los 100 aos o Inundacin de Verificacin [Check Flood] Inundacin debida a tormenta, creciente o marea, con 1 porciento de probabilidad de ser igualada o excedida en cualquier ao. Inundacin de desbordamiento Inundacin que, si es excedida, genera un flujo sobre la carretera o el puente, sobre una estructura divisoria de aguas [watershed divide] o a travs de estructuras provistas para la mitigacin de emergencias. El peor caso de socavacin puede ser causado por la inundacin de desbordamiento. Lagrimal Depresin lineal en la parte inferior de los componentes para hacer que al caer el agua fluya sobre la superficie y permitir su caida.

Marea El aumento y la disminucin peridicos del nivel de los ocanos que resultan de la interaccin gravitacional de la Tierra, la Luna y el Sol.

Peralte La inclinacin de la superficie de la calzada para balancear parcialmente la fuerza centrfuga sobre los vehculos en curvas horizontales. Pleamar Marea de nivel incrementado que ocurre alrededor de cada dos semanas durante luna llena o luna nueva. Puente de Mitigacin Abertura en un terrapln, en una llanura de inundacin, para permitir el paso del flujo.

Socavacin Local Socavacin en un canal o en una llanura de inundacin localizada en un pilar, estribo, u otra obstruccin al flujo. Socavacin General o de Contraccin Socavacin en un canal o en una llanura de inundacin que no est localizada en un pilar u otra obstruccin al flujo. En un canal, la socavacin general o de contraccin, por lo general afecta a toda o casi toda su seccin y es comnmente causada por una contraccin del flujo.

Va acutica Cualquier corriente de agua, ro, estanque, lago u ocano.

2-4 SECCIN 2

INVIAS 06-11-2014

2.3 CARACTERSTICAS DE LOCALIZACIN

2.3.1 Ubicacin de la ruta

2.3.1.1 General La eleccin de la ubicacin de los puentes se apoyar en el anlisis de alternativas, teniendo en consideracin factores econmicos, ingenieriles, sociales y ambientales, as como los costos de mantenimiento e inspeccin asociados con las estructuras y con la importancia relativa de los factores listados arriba. Deber prestarse atencin, de acuerdo con el riesgo involucrado, a localizaciones favorables del puente, tales que:

Se ajusten a las condiciones creadas por el obstculo salvado;

Faciliten diseo, construccin, operacin, inspeccin y mantenimiento prcticos y rentables;

Provean el nivel deseado de trfico de servicio y de seguridad, y

Minimicen impactos adversos de la carretera sobre la vecindad y el ambiente.

2.3.1.2 Cruces de vas acuticas y llanuras de inundacin Los cruces de vas acuticas deben localizarse considerando los costos iniciales de la construccin y la optimizacin de los costos totales, incluyendo obras hidrulicas y las medidas de mantenimiento necesarias para reducir la erosin. Los estudios de cruces alternativos deben incluir evaluacin de:

Caractersticas hidrolgicas e hidrulicas de la va acutica y de su llanura de inundacin, incluyendo la estabilidad del cauce, el registro de inundaciones y, en cruces de estuario, alcance y ciclos de las mareas.

El efecto del puente propuesto sobre el patrn del flujo de las inundaciones y el consecuente potencial de socavacin en las cimentaciones del puente.

El potencial de crear nuevos riesgos de inundacin o aumentar los existentes, y

Impactos ambientales sobre la va acutica y su llanura de inundacin.

Los puentes y sus accesos sobre llanuras de inundacin deben ubicarse y disearse teniendo en cuenta las metas y los objetivos del manejo de la llanura de inundacin, incluyendo:

Prevencin del uso y desarrollo antieconmico, peligroso o incompatible de las llanuras de inundacin.

Evitar, cuando sea posible, la ocurrencia de significativas invasiones transversales y longitudinales.

Minimizacin, cuando sea posible, de los impactos

C2.3.1.2 La orientacin detallada sobre la evaluacin de procedimientos para la ubicacin de los puentes y sus accesos

sobre las llanuras de inundacin estn contenidos en Federal

Regulations and the Planning and Location Chapter del

AASHTO Model Drainage Manual (ver el comentario en el

Articulo 2.6.1). Los Ingenieros con conocimiento y

experiencia en la aplicacin de la gua y los procedimientos

del AASHTO Model Drainage Manual deberan participar en

las decisiones de localizacin. En general, es ms seguro y

ms rentable evitar problemas hidrulicos seleccionando la

ubicacin favorable de cruce que intentar reducir al mnimo

los problemas en un momento posterior a travs de medidas de

diseo durante el desarrollo del proyecto.

La experiencia con puentes existentes debera, si es posible,

ser parte de la calibracin o verificacin de los modelos

hidrulicos. La evaluacin del desempeo de puentes

existentes durante inundaciones pasadas suele ser til para la

seleccin del tipo, tamao y ubicacin de nuevos puentes.

SECCIN 2 2-5

INVIAS 06-11-2014

adversos y mitigacin de los impactos inevitables.

Consistencia, donde sea aplicable, con la intencin de las normas y criterios del National Flood Insurance Program;

Agradacin o degradacin a largo plazo.

Compromisos contrados para obtener aprobaciones ambientales.

2.3.2 Disposicin del Sitio del Puente

2.3.2.1 General La ubicacin y el alineamiento del puente deberan seleccionarse para satisfacer los requisitos del trfico sobre y debajo del puente. Se deberan considerar las posibles futuras variaciones en la alineacin o el ancho de la va acutica, carretera o ferrocarril cruzado por el puente. Cuando sea apropiado, debera considerarse la futura adicin de instalaciones de trnsito masivo o el ensanchamiento del puente.

C2.3.2.1 Aunque la ubicacin de la estructura de un puente sobre una va acutica suele estar determinada por

consideraciones diferentes que el riesgo de colisin de una

embarcacin, deberan tenerse en cuenta las siguientes

preferencias, siempre que sea posible y prctico:

Localizar el puente lejos de las curvas del canal de navegacin. La distancia al puente debe ser tal que las

embarcaciones puedan alinearse antes de pasarlo, por lo

general ocho veces la longitud de la embarcacin. Esta

distancia debera aumentarse an ms donde las corrientes

y los vientos sean frecuentes.

Cruzar el canal de navegacin con ngulos cercanos a ngulos rectos y simtricamente con respecto al canal.

Proporcionar una distancia adecuada a lugares de navegacin congestionada, de maniobras de atraque de

embarcaciones u de otros problemas de navegacin.

Ubicar el puente donde la va acutica sea poco profunda o estrecha y donde los pilares del puente puedan

localizarse fuera del alcance de las embarcaciones.

La intencin de proporcionar barreras estructuralmente

independientes es evitar la transmisin de fuerzas entre la

barrera y la estructura que se desea proteger.

2.3.2.2 Seguridad del trfico

2.3.2.2.1 Proteccin de las estructuras Debe tenerse en cuenta el paso seguro de vehculos sobre o debajo del puente. El peligro para los vehculos fuera de control dentro de la zona despejada debera reducirse al mnimo mediante la localizacin de obstculos a una distancia segura de los carriles de circulacin. Las columnas, los pilares o los muros de las estructuras de pasos a desnivel deberan estar ubicadas en conformidad con el concepto de zona despejada contenido en el captulo 3 de AASHTO Roadside Design Guide, 1996. Donde no sea prctico la conformidad con stas directrices debido a limitaciones de costo, de tipo de estructura, de volumen y velocidad de diseo del trfico, de disposicin de vanos, de esviaje y del terreno, las columnas, pilares o muros deberan protegerse mediante barandillas u otros dispositivos de barrera. La barandilla, u otro dispositivo de barrera, debera, si es prctico, apoyarse de forma independiente, con su cara a la carretera a una distancia mnima de por lo menos, 0.6 m de la cara del pilar o del estribo, a menos que se proporcione una barrera rgida. La cara de la barandilla o de otro dispositivo debe estar

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INVIAS 06-11-2014

a una distancia mnima de 0.6 m de la lnea habitual de la berma. 2.3.2.2.2 Proteccin de los Usuarios Deben proveerse barandillas a lo largo de los bordes de las estructuras de acuerdo con los requisitos de la Seccin 13. Todas las estructuras de proteccin deben tener superficies y transiciones adecuadas para redirigir el trfico errante de manera segura. En el caso de puentes mviles deben proveerse seales de advertencia, luces, conos para sealizacin, compuertas, barreras y otros dispositivos de seguridad para la proteccin de peatones, ciclistas y trfico vehicular. stos deben disearse para operar antes de la apertura del tramo mvil y para seguir funcionando hasta que el tramo haya sido completamente cerrado. Los dispositivos se ajustarn a las disposiciones de "Traffic Control at Movable Bridges" contenidas en el Manual on Uniform Traffic Control Devices o de acuerdo con lo especificado en planos. Las aceras deben protegerse con barreras cuando as lo especifique el Propietario.

C2.3.2.2.2 Las estructuras de proteccin incluyen aquellas que proporcionan separacin segura y controlada del trfico en

instalaciones multimodales utilizando el mismo derecho de

va.

Condiciones especiales, tales como alineacin de curvas,

visibilidad obstruida , etc., pueden justificar una barrera de

proteccin, incluso con baja velocidad de diseo.

2.3.2.2.3 Normas geomtricas Debe cumplirse con los requisitos de la publicacin A Policy on Geometric Design of Highways and Streets de la AASHTO o deben justificarse y documentarse aquellos que se excepten. El ancho de las bermas y la geometra de las barreras de trfico debern cumplir las especificaciones del Propietario.

2.3.2.2.4 Superficies de la carretera Debe otorgrsele caractersticas antideslizantes, de corona, bombeo y peralte a las superficies de la carretera en un puente de acuerdo con A Policy on Geometric Design of Highways and Streets o con requisitos locales.

2.3.2.2.5 Colisiones de embarcaciones Las estructuras de puentes deben disearse para soportar las fuerzas causadas por colisin especificadas en el artculo 3.14.14 o, de lo contrario, deben estar protegidas contra fuerzas de colisin de embarcaciones por defensas, diques, o bolardos como se especifica en el artculo 3.14.15.

C2.3.2.2.5 Puede eliminarse la necesidad de sistemas de bolardos y defensas en algunos puentes mediante una juiciosa

ubicacin de los pilares. Se incluyen directrices sobre el uso

de sistemas de bolardos y defensas en AASHTO Highway

Drainage Guidelines, Volume 7; Hydraulic Analyses for the

Location and Design o) Bridges; y AASHTO Guide

Specification and Commentary for Vessel CollisionDesign

ofHighway Bridges.

2.3.3 Glibos

2.3.3.1 De navegacin Debe obtenerse permiso para construccin de puentes sobre va acuticas de las entidades que tengan jurisdiccin sobre aquellas. Los glibos verticales y horizontales deben establecerse en cooperacin con dichas autoridades.

C2.3.3.1 Cuando el puente requiera permisos debera iniciarse una pronta coordinacin con la entidad que tenga

jurisdiccin sobre la va acutica a intervenir para evaluar las

necesidades de navegacin, la localizacin correspondiente y

los requisitos de diseo para el puente.

Los procedimientos para abordar los requisitos de navegacin

para puentes, incluyendo la coordinacin con la entidad que

tenga jurisdiccin sobre la va acutica a intervenir, estn

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INVIAS 06-11-2014

establecidos en el Code of Federal Regulations, 23 CFR, Part

650, Subpart H, "Navigational Clearances for Bridges," y 33

U.S.c. 401, 491,511, et seq.

2.3.3.2 Glibo Vertical sobre carreteras El glibo de las estructuras de carretera deber estar conforme con la publicacin de la AASHTO A Policy on Geometric Design 0f Highways and Streets para la Clasificacin Funcional de la Carretera o, de lo contrario, debe justificarse lo que de all se excepte. Debe investigarse la posibilidad de la reduccin del glibo debido al asentamiento de las estructuras del paso a desnivel. Si el asentamiento esperado excede 2.5 cm debe aadirse al glibo especificado. El glibo de soportes de seales y de pasos elevados peatonales debera ser 30 cm mayor que el glibo de la estructura, y el glibo entre la calzada a la cuerda inferior de vigas en celosa que la crucen por encima no debera ser menor de 5.5 m.

C2.3.3.2 El glibo mnimo especificado debera incluir 15 cm para posibles futuros recubrimientos. Si el Propietario no

contempla recubrimientos, este requisito puede anularse.

Se requiere mayor glibo para soportes de seales, puentes

peatonales y cuerdas de cerchas a desnivel debido a su menor

resistencia al impacto.

2.3.3.3 Glibo horizontal en carreteras El ancho del puente no debe ser menor que la de la carretera que lo cruza, incluyendo las bermas o bordillos, cunetas y aceras. Los glibos horizontales debajo del puente debern cumplir con los requisitos del Artculo 2.3.2.2.1. No debera colocarse ningn objeto sobre o debajo de un puente, que no sea una barrera, a una distancia menor de 1.2 m del borde del carril de trfico designado. La cara interior de una barrera no debe estar a una distancia menor ms cerca de 0.6 m ya sea de la cara del objeto o del borde del carril designado para trfico.

C2.3.3.3 El ancho til de las bermas debe tomarse generalmente como la anchura pavimentada.

Las distancias mnimas especificadas entre el borde de la va

de circulacin y un objeto fijo tienen por objeto evitar la

colisin de los vehculos circulantes con los que transportan

carga ancha.

2.3.3.4 Cruce elevado sobre ferrocarril Las estructuras diseadas para pasar por encima de una va frrea deben estar de acuerdo con los estndares establecidos y utilizados por la va frrea afectada segn su prctica habitual. Estas estructuras de paso a desnivel deben cumplir con las leyes nacionales, departamentales y municipales, aplicables. Reglamentos, cdigos y normas deberan, como mnimo, cumplir con las especificaciones y normas de diseo del American Railway Engineering and Maintenance of Way Association (AREMA), de la Association of American Railroads, y de AASHTO.

C2.3.3.4

Se llama, particularmente, la atencin hacia los siguientes

captulos del Manual for Railway Engineering (AREMA,

2003):

Captulo 7 Estructuras de Madera,

Captulo 8 Estructuras de concreto y Cimentaciones,

Captulo 9 Cruces de Ferrocarril,

Captulo 15 Estructuras de Acero, y

Captulo 18 Glibos.

Las disposiciones de las vas frreas individuales y del Manual

AREMA deberan usarse para determinar:

Glibos,

Cargas,

Proteccin de pilares,

Impermeabilizacin, y,

Proteccin contra explosiones.

2.3.4 Entorno Debe considerarse el impacto de un puente y sus accesos en comunidades locales, sitios histricos, humedales y otras reas esttica, ambiental y

C2.3.4 La geomorfologa de la corriente, v. gr., geomorfologa fluvial, es un estudio de la estructura y

formacin de las caractersticas de la tierra que resultan de las

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INVIAS 06-11-2014

ecolgicamente sensibles. Debe garantizarse el cumplimiento de leyes nacionales, departamentales y municipales sobre el agua; regulaciones nacionales, departamentales y municipales sobre invasin de llanuras de inundacin, peces y hbitats de vida silvestre; y lo dispuesto por el Sistema Nacional de Gestin del Riesgo de Desastres. Debe considerarse la geomorfologa de la corriente de agua, las consecuencias de la socavacin del cauce y de la eliminacin de la vegetacin estabilizadora de los terraplenes, y, donde sea apropiado, la dinmica de las mareas en los impactos a los estuarios.

fuerzas del agua. Para los propsitos de esta seccin, se trata

de la evaluacin de los flujos, el potencial de agradacin,

degradacin, o la migracin lateral.

2.4 INVESTIGACION DE LAS CIMENTACIONES

2.4.1 General Una investigacin del subsuelo, incluyendo perforaciones y ensayos de suelos, debe llevarse a cabo de acuerdo con las disposiciones del Artculo 10.4 para proporcionar informacin pertinente y suficiente para el diseo de unidades de la subestructura. Debe considerarse el tipo y el costo de las cimentaciones en los estudios econmicos y estticos para la seleccin de alternativas de puente y su localizacin.

2.4.2 Estudios topogrficos La topografa actual del sitio del puente se establece a travs de mapas de curvas de nivel y fotografas. Dichos estudios deben incluir la historia del lugar en trminos de movimiento de masas del terreno, erosin de suelo y rocas y el curso de las vas acuticas.

2.5 OBJETIVOS DE DISEO

2.5.1 Seguridad La principal responsabilidad del Ingeniero debe ser proporcionar la seguridad del pblico

C2.5.1 Los requisitos mnimos para garantizar la seguridad estructural de puentes como medios de transporte estn

incluidos en estas especificaciones. La filosofa de lograr la

seguridad estructural adecuada figura en el artculo 1.3. Se

recomienda que se utilice una aprobacin QC/QA a los

procesos de revisin y verificacin para asegurar que el

trabajo de diseo cumple con estas especificaciones..

2.5.2 Utilidad

2.5.2.1 Durabilidad

2.5.2.1.1 Materiales Los documentos contractuales deben especificar materiales de calidad y la aplicacin de altos estndares de fabricacin y construccin. El acero estructural debe ser auto-protegido, o tener sistema de recubrimiento de larga vida o proteccin catdica. Las barras de refuerzo y los torones de pretensado en componentes de concreto, que puedan estar expuestos a sales suspendidas en el aire o en el agua, deben protegerse mediante una combinacin apropiada de

C2.5.2.1.1 La intencin de este Artculo es la de reconocer la importancia de la corrosin y el deterioro de los materiales

estructurales sobre el comportamiento a largo plazo del

puente. Pueden encontrarse otras disposiciones concernientes

con la durabilidad en el Artculo 5.12.

Aparte del deterioro del tablero de concreto en s, el problema

de mantenimiento ms frecuente en un puente es la

desintegracin de los extremos de las vigas, soportes,

pedestales, pilares y estribos debido a la percolacin de las

sales de carretera transmitidas por el agua a travs de las

juntas del tablero. La experiencia parece indicar que un tablero

estructuralmente continuo proporciona una mejor proteccin

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INVIAS 06-11-2014

recubrimientos epxicos y/o galvanizados, recubrimiento de hormign, densidad, composicin qumica del hormign, incluyendo incorporacin de aire y pintura no porosa de la superficie del concreto o proteccin catdica. Los ductos para torones de pretensado deben rellenarse o estar protegidos de cualquier otro modo contra la corrosin. Los accesorios y elementos de fijacin utilizados en la construccin en madera sern de acero inoxidable, hierro maleable, aluminio, o de acero galvanizado, recubierto con cadmio, o con cualquier otro recubrimiento. Los componentes de madera deben ser tratados con preservativos. Los productos de aluminio debern estar aislados elctricamente de los componentes de acero y hormign. Debern protegerse los materiales susceptibles a dao por radiacin solar y/o contaminacin del aire. Se tendr en cuenta la duracin de los materiales en contacto directo con el suelo y/o con agua.

para los componentes que estn debajo de l. Debe tenerse en

cuenta las consecuencias potenciales del uso de sales

anticongelantes en estructuras con tableros de acero expuesto

y de madera.

Estas especificaciones permiten el uso de cubiertas

discontinuas en ausencia del uso sustancial de sales

anticongelantes.

Se ha encontrado que las juntas de contraccin transversales

cortadas in situ con sierra en tableros de concreto no son de

ningn valor prctico cuando la accin compuesta est

presente. La economa, debido a la continuidad estructural y la

ausencia de juntas de expansin, generalmente favorecer la

aplicacin de tableros continuos, independientemente de la

ubicacin.

Largueros simplemente apoyados en juntas deslizantes, con o

sin agujeros alargados, tienden a "congelarse" debido a la

acumulacin de residuos de la corrosin y pueden causar

problemas de mantenimiento. Debido a la disponibilidad

general de computadores, el anlisis de tableros continuos ya

no es un problema.

La experiencia indica que, desde el punto de vista de la

durabilidad, todas las juntas deben ser consideradas

susceptibles a algn grado de movimiento y filtracin.

2.5.2.1.2 Medidas de autoproteccin Deben proporcionarse lagrimales continuos a lo largo del borde inferior de tableros de concreto a una distancia no superior a 25.0 cm del borde. Donde el tablero est interrumpido por una junta sellada, todas las superficies de pilares y estribos, excepto los soportes para apoyos, deben tener una pendiente mnima del 5 por ciento hacia los bordes. Para juntas expuestas, esta pendiente mnima debe aumentarse a 15 por ciento. En el caso de las juntas expuestas, los soportes deben estar protegidos contra el contacto con sal y con desechos. La capa de pavimento debe interrumpirse en las juntas del tablero y debe estar provista de una transicin suave hacia el dispositivo de junta. Las formaletas de acero debe protegerse contra la corrosin de acuerdo con las especificaciones del Propietario.

C2.5.2.1.2 A menudo se ha observado la empozamiento de agua en apoyos sobre estribos, probablemente como resultado

de las tolerancias de construccin y/o inclinacin. El 15 por

ciento de la pendiente especificada en combinacin con juntas

abiertas tiene por objeto permitir que las lluvias laven

desechos y sal.

En el pasado, para muchos puentes pequeos, no se

proporcionaba ningn dispositivo de expansin en la "junta

fija," y la capa de pavimento simplemente se pasaba por

encima de la junta para dar una superficie de rodadura

continua. Como el centro de rotacin de la superestructura est

siempre por debajo de la superficie, la "junta fija" en realidad

se mueve debido a la carga y a efectos ambientales, haciendo

que la superficie de desgaste se agriete, tenga filtraciones, y se

desintegre.

2.5.2.2 Inspeccionabilidad Debe proporcionarse escaleras de inspeccin, pasarelas, pasadizos, aberturas de accesos, y suministro de iluminacin, si es necesario, donde otros medios de control no se