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FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DEINGENIERA CIVIL

MONOGRAFA

MANUAL DE DISEO DE PUENTES

AUTOR:

VELIZ AGUILAR, Elas

ASESOR:

DR. JOILER ALVARADO VILLASIS

LNEA DE INVESTIGACIN:

DISEO DE OBRAS HIDRALICAS

MOYOBAMBA-SAN MARTN

2013

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La construccin es la lengua materna del

ingeniero; un ingeniero es un poeta que piensa y

habla en el idioma de la construccin.

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DEDICATORIA

Le dedico primeramente mi trabajo a Dios, porque l fue el creador de todas las

cosas, el que me ha dado fortaleza para continuar cuando a punto de caer he

estado; por ello, con toda la humildad que de mi corazn puede emanar.

De igual forma, a mis padres, a quien le debo toda mi vida, le agradezco el

cario y la comprensin, a ustedes quienes han sabido formarme con buenos

sentimientos, hbitos y valores, lo cual me ha ayudado a salir adelante buscando

siempre el mejor camino.

A mis maestros, gracias por su tiempo, por su apoyo as como la sabidura que

me trasmitieron en el desarrollo de mi formacin profesional, en especial al

M. Sc. JOILER ALVARADO VILLASIS, por haber guiado el desarrollo de este

trabajo y llegar a la culminacin del mismo.

ELIAS

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AGRADECIMIENTO

Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso

que doy, por fortalecer mi corazn e iluminar mi mente y por haber puesto en mi

camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compaa durante todo el

periodo de estudio.

Agradecer hoy y siempre a toda mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El

apoyo en mis estudios, de ser as no hubiese sido posible. A mis padres y dems

familiares ya que me brindan el apoyo, la alegra y me dan la fortaleza necesaria

para seguir adelante.

Un agradecimiento especial al M. Sc. JOILERALVARADO VILLASIS, por la

colaboracin, paciencia, apoyo y sobre todo por esa gran amistad que me brind y

me brinda, por escucharme y aconsejarme siempre.

ELIAS

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NDICE

PGINAS PRELIMINARES

Portada.. i

Epgrafe. ii

Dedicatoria iii

Agradecimiento.... iv

Introduccin.. viii

CONTENIDO PGINA

CAPTULO I: HISTORICA UNIVERSAL DE LOS PUENTES

1.1 Resea histrica..........10-14

Los puentes primitivos

Puentes metlicos

Puentes de concreto

Los viaductos elevados para trenes elctricos

1.2 Generalidades sobre los puentes . ...14-16

Definiciones

Elementos estructurales de un puente

La superestructura

La subestructura

La cimentacin

Las conexiones

Accesorios del tablero

CAPTULO II18-27

3.1 Segn la finalidad

3.2 Segn el material principal

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3.3 Segn el tipo de sistema estructural

Puente tipo viga

Puentes tipo prtico

Puentes tipo arco

Puentes reticulados

Puentes colgantes

Puentes atirantados

3.4 Segn la seccin transversal de la superestructura

3.5 Segn el sistema constructivo

3.6 Segn la disposicin en planta

3.7 Segn el tiempo de vida previsto

3.8 Segn otros criterios

4 Estudios bsicos

4.1 Los datos de las condiciones naturales

4.2 Los datos de las condiciones funcionales

4.3 Datos socio econmicos

4.5 Eleccin del tipo de puente

4.6 Filosofas de diseo estructural

4.7 Normas y edificaciones de diseo estructural

4.8 Materiales para la construccin de puentes

4.9 Procedimientos constructivos

4.10 Calidad del diseo de un puente

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CAPITULO III 29-32

LOS PUENTES Y SU INFLUENCIA EN EL DESARROLLO

CONCLUSIONES..33

BLIBLIOGRAFA........34

ANEXOS.... 35-36

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INTRODUCCIN

El presente trabajo es una monografa sobre DISEO DE OBRAS

HIDRALICAS. Esta monografa fue especialmente hecha, porque es un

elemento muy importante, para el desarrollo de la humanidad. Segn la historia los

puentes son elementos principales en las carreteras y sus funciones son distintas

desde unir grandes tramos por la separacin de un ro, o los viaductos que sirven

para unir caminos separados por terrenos profundos. En donde se deben construir

de una manera funcional y segura para facilitar el desplazamiento de la poblacin

y realizar labores econmicas y sociales. Entre las tcnicas empleadas, fueron el

subrayado y la investigacin en libros fsicos. El siguiente trabajo est constituido

por captulos, donde tenemos. Captulo I, en este captulo abarcamos todo el

contenido, sobre deficiencias de los puentes y la resea histrica; en el captulo II,

abarcamos todo lo que son las clasificaciones de los puentes segn su

superestructura y el sistema constructivo, y por ltimo un tercer captulo III, en

donde se estar desempeando los puentes y su influencia en el desarrollo para

la sociedad. En los anexos encontraremos algunas imgenes las cuales nos

explicaran un poco ms sistematizado el porqu de la importancia de las

estructuras Hidrulicas en los puentes.

El autor

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CAPTULO I

RESEA HISTRICA UNIVERSAL

DE LOS PUENTES

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CAPTULO I RESEA HISTORICA UNIVERSAL LOS PUENTES

1.1 Resea Histrica

Los puentes primitivos

Los primeros puentes que se construyeron fueron utilizando materiales que se

encuentran directamente en la naturaleza como la piedra, la madera y las sogas

de material trenzado; en los pases desarrollados hace ya muchos aos que sea

dejado de construir con dichos materiales; sin embargo, en una gira resiente por el

interior de nuestro pas hemos recogido el clamor de los pueblos que requieren

muchos puente pequeos para salir del aislamiento en que se encuentran. Ante la

falla de recursos econmicos para construir puentes modernos de concreto o de

acero, tal vez sea oportuno, por ejemplo estudiar, la posibilidad de volver a utilizar

en los puentes de luces pequeas, las bvedas de mamposteras de piedra en

nuestra sierra y la madera en nuestra selva. Los pueblos de la antigedad

construyeron sus pasarelas colgantes para cruzar ros y barrancos, ejemplos de

estos puentes primitivos son los encontrados sobre el Ro Apurmac en el Per, y

en diversos lugres de la China y Tbet.

Los puentes de piedra

La piedra ha demostrado ser el material ms durable para la construccin de

puentes. Los romanos fueron grandes constructores de arcos de piedra, un

ejemplo es el Pont Du Gard en Francia, con arcos de 25 m. de luz de forma

circular. En los puentes romanos las bvedas eran de forma circular, es decir, el

rebajamiento, relacin entre la flecha y la luz libre es .

1.1.2 Puentes metlicos

Se han construido puentes metlicos de fundicin, hierro, acero y muy

raramente de aluminio.

1.1.2.1 Puentes de fundicin

Los puentes de fundicin aparecieron a fines del siglo XVIII. El primero fie el

Coalbrookdale, construido en 1779 sobre el rio Severn en Inglaterra, est

actualmente fuera de servicio, pero se conserva como un monumento histrico.

Fue concebido y concebido y construido por el maestro forjador Abrahn Darby,

con una luz de 30.5 m, de forma semicircular y su construccin fue ms fcil que

los puentes de piedra de la poca.

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1.1.2.2 Puentes de hierro

El hierro se empez a utilizar en la construccin de puentes a principios del

siglo XIX; debido a su mayor resistencia a la traccin, se poda utilizar en diversos

tipos de puentes (Colgantes, arcos y vigas). En los Estados Unidos, en 1849, Ellet

construyo un puente colgante de 308 m de luz sobre el rio Ohio. Roebling en 1855

trmino de construir in puente de 250m de luz sobre el Niagara, siendo el primer

puente se tena que limitar la velocidad de la locomotora de 3 millas/hora,

resultando antieconmico.

1.1.2.3 Puentes de acero

Con el acero se inici la construccin de puentes cada vez ms esbeltos de

mayor luz, ejemplos notables de los primeros puentes de acero son el de Eads

sobre el Mississippi en St.Louis (18681874)

a. El puente de Eads

El puente Eads, fue el arco ms grande y atrevido de su tiempo, su

construccin estuvo precedida de muchos anteproyectos y controversias, fue la

primera vez que se utiliz cajones de aire comprimido (Neumtico) en la

cimentacin y tambin la primera vez que se utilizaron elementos tuberales. Unos

de los genios pioneros de la ingeniera civil, naci el 23 de mayo de 1820 en

Lawrenceburg, Indiana.

b. El puente Brooklyn (1869 83, L=487 m)

Considerado por varios aos como la octava maravilla del mundo, este puente

colgante fie proyectado por John Roebling quien muri en un accidente mientras

hacia los trabajos de campo para iniciar la construccin, su hijo Washington se

hizo caro de las obras a la edad de 32 aos, pero lamentablemente, cay vctima

de la enfermedad de los cajones de aire comprimido que lo condeno a una

persona parlisis de por vida, sin embargo, la obra continuo su direccin y la

ayuda de su esposa, se inaugur el 24 de mayo de 1883, llevando a buen trmino

el sueo de su padre.

c. El puente Golden Gate

Entre los aos de 1930 a 1937, Joseph Strauss construyo el hermoso puente

Golden Gate, con la luz central de L = 1,280m, batiendo todos los records de

entonces.

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d. La leccin del colapso del puente Tacoma

En 1940 fallo el puente colgante First Tacoma Narrows, de 853.44m de luz y de

solamente 2,44m de C en la viga de rigidez, es decir con una esbeltez de 1/350. El

colapso se origin por la accin de vientos inmoderados que llevaron a la falta por

inestabilidad aerodinmica. En esa poca, se consideraba que los efectos del

viento en los puentes colgantes ya eran bien conocidos y dominados, la falla

demostr que haba mucho ms por estudiar y aprender.

e. El puente Verrazano

En 1964, luego de cinco aos de construccin se abre al trfico el puente

Verrazano de Nueva York, con una luz de 1298 m. a un costo de US $ 325

millones siendo considerado uno de los proyectos ms caros e entonces.

f. Los puentes ingleses, Severn y Hunter

Los ingleses Freeman, Fox and Partner, han desarrollado un nuevo tipo de

puente colgante que consiste en utilizar como viga de rigidez un cajn orto trpico

de forma aerodinmica en lugar de los tradicionales reticulados.

g. Los puentes Japoneses del proyecto HonshuShiKoKu

En 1973 se inici la construccin de los puentes del proyecto HonshuShiKoKu

Bridges, en el Japn; cuando se termine la construccin del proyecto, 10 de los 20

puentes colgantes ms grandes del mundo estarn en Japn y el Akashi Kaikyo

tendr la mayor luz central con su importancia record de 1990 m. El aos 1977

gracias a una beca del gobierno del Japn tuve la mayor luz central con su

impresionante record de Japn tuve la oportunidad de conocer el proyecto y visitar

sus innumerables e impresionantes puentes, quede gratamente impresionado del

pueblo japons y desde entonces mi pasin por los puentes se acrecent y se ha

hecho permanente.

h. Los puentes en arco de acero

El acero tambin se ha utilizado en los puestos en arco, por ejemplo, en 1916

se construy en Nueva York el puente Hell Gate, un arco de 298 m. de luz

diseado por Gustav Lindenthal y O.Ammann.

i. La viga de acero

Como ejemplo de luz mxima en vigas de acero, tenemos el puente Rio Niteroi

en el Brasil que es un puente de viga continua de seccin cajn con una luz de

300 m.

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j. Los puentes reticulados

En 1917 se termin de construir el puente Quebec, que es el reticulado en

cantilver de mayor luz en el mundo (L=549 M.).

La construccin de este puente contribuye una de las tragedias ms grandes en

la construccin de puentes, en la maana del 29 de agosto de 1907, durante la

construccin colapso el puente, murieron 75 trabajadores y 100,000 tn. De acero y

muchos miles de horas en hombre se perdieron violentamente a causa de la falla

por pandeo de elementos en comprensin del tramo en cantilver.

k. Los puentes atirantados

Los puentes atirantados son el tipo estructural ms moderno y tienen bastante

aceptacin tanto por la economa por la belleza de las formas que se puede lograr.

Este tipo de puentes se desarrollaron en Alemania Occidental, como respuestas

a la necesidad que tenan de construir los innumerables puentes destruidos

durante la segunda guerra mundial.

Los primeros puentes atirantados se construyeron en acero, y posteriormente

se han construido con vigas de concreto presforzado. Este tipo de puentes

compite favorablemente con los puentes colgantes en rango d luces de los 200 a

los 1,000 m de luz. En setiembre de 1986 se inaugur en Vancouver, Canad, el

puente Annacis de 465 m. de luz central, logrando el record de luz para los

puentes atirantados, diseo de Buckland and Taylor.

1.1.3 PUENTES DE CONCRETO

El concreto al igual que la piedra es un material resistente a la compresin, es

por ello que los primeros puentes de concreto que se construyeron eran de forma

similar a los de piedra, es decir en forma de arco.

a) Los puentes en arco de concreto

La utilizacin del concreto armando se inicia a fines del siglo XIX, Francisco

Hennebique construye en 1892 los primeros puentes de concreto en 1901 su

primer puente, un arco triarticulado de seccin cajn, sobre el Rhine en Tabans,

suiza, y fue el prototipo de sus puentes en arco durante 40 aos. El suizo R.

Maillart (18721940) fue un gran constructor de puentes en arco, a pesar de que

sus mtodos de clculo no eran considerados adecuados por los acadmicos de

la poca.

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b) Puentes de concreto presforzado

El concreto presforzado no es un nuevo material de construccin, es mucho

ms es una combinacin ms eficiente del concreto y el acero a los que se les

introduce en un estado de pre esfuerzo para poder contrarrestar a los esfuerzos

que posteriormente tendr que soportar el elemento estructural considerado.

c) Los puentes de concreto parcialmente postensado

En los ltimos aos se vienen construyendo puentes de concreto

parcialmente presforzado que presenta ventajas sobre los puentes de concreto

totalmente presforzado.

1.1.4 VIADUCTOS ELEVADOS PARA TRENES ELECTRICOS

Las estructuras para los sistemas de transporte por rieles que se construyen

antes de la segunda guerra mundial se hicieron con vigas de acero y en base a

criterios de diseo derivadas de las especificaciones.

1.2. GENERALIDADES SOBRE LOS PUENTES

2.1 DEFINICIONES:

Un puente es una construccin que permite salvar un accidente geogrfico o

cualquier otro obstculo fsico como un ro, un can, un valle, un camino, una va

frrea, un cuerpo de agua, o cualquier otro obstculo. El diseo de cada puente

vara dependiendo de su funcin y la naturaleza del terreno sobre el que el puente

es construido.

Su proyecto y su clculo pertenecen a la ingeniera estructural, siendo

numerosos los tipos de diseos que se han aplicado a lo largo de la historia,

influidos por los materiales disponibles, las tcnicas desarrolladas y las

consideraciones econmicas, entre otros factores.

Un puente es una obra que permite pasar el trfico sobre un obstculo natural

(ros, un valle o una baha) o artificial (va de circulacin como una carretera o una

avenida dentro de una ciudad). Se llama pontn cuando la luz es menor de 10

metros; y, cundo la luz es ms de 10 m en adelante se llama puente.

2.2.1 ELEMENTOS ETRUCTURALES DE UN PUENTE

2.2.2 LA SUPERESTRUCTURA

Se denomina superestructura al sistema estructural formado por el tablero y la

estructura portante principal.

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a. El tablero, soportan las cargas de los vehculos. En la mayora de los

casos, en los puentes definitivos se utiliza una loza de concreto como el primer

elemento portante del tablero. En los puentes modernos de grandes luces, en

lugar de la losa de concreto se est utilizando el denominado tablero ortotrpico

que consiste en planchas de acero reforzado con rigidizadores sobre el que se

coloca un material asfltico de 2 como superficie de rodadura.

El tablero ortotrpico de acero es mucho ms caro que la losa de concreto, pero

por su menor peso resulta conveniente en los puentes de grandes luces. En los

puentes provisionales en lugar de la losa de concreto se utiliza tablones de

madera.

b. La estructura principal, se denomina estructura principal, al sistema

estructural que soporta al tablero y salva el vano entre apoyos, transmitiendo las

cargas de la subestructura. En los puentes colgantes clsicos, el tablero est

formado por la losa y los elementos de la viga de rigidez (reticulado longitudinal), y

los cables constituyen la estructura principal que transmite las cargas a los

anclajes y torres (pilares).

2.2.3 LA SUBESTRUCTURA

Est formado por los elementos estructurales que soportan la superestructura y

que transmiten las cargas a la cimentacin. Dependiendo de su ubicacin, se

denominan estribos y pilares. Los estribos son los apoyos extremos del puente

(pueden ser de concreto ciclpeo o de concreto armado) y los pilares son los

apoyos intermedios (son de concreto armado).

2.2.4 LA CIMENTACIN

Puede ser clasificad en dos grupos:

- La cimentacin directa. Se utiliza cuando el estrato portante adecuado se

encuentra a pequeas profundidades, a la cual es posible llegar mediante

excavaciones.

- La cimentacin profundas. Se utilizan cuando el estrato se encuentra a

una profundidad al que no es prctico llegar mediante excavaciones. Las

cimentaciones profundas se hacen mediante Cajones de cimentacin

(varios tipos), pilotaje y cimentaciones compuestas (cajones con pilotes).

En la cimentacin del puente San Francisco Oakland se utilizaron cajones que

se hicieron hasta una profundidad de 73.8 m.

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2.2.5 LAS CONEXIONES

En los puentes, existen los elementos de conexin entre la superestructura y la

subestructura que se les denomina dispositivos o aparatos de apoyo (fijo o mvil).

2.2.6 ACCESORIOS DEL TABLERO

Debe satisfacer los requisitos de funcionalidad, que se establezcan en las

normas y especificaciones correspondientes. En el tablero se deben colocar

elementos accesorios como veredas, como barandas, etc., que en general

constituyen carga muerta adicional. En los puentes de ferrocarril se coloca

balastos, durmientes y rieles; y en los puentes para trenes elctricos de transporte

rpido masivo los rieles se colocan sin utilizar balasto generalmente, con lo que se

reduce el peso muerto y bajan los costos de mantenimiento.

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CAPTULO II

CLASIFICACIN DE LOS PUENTES

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CAPTULO II

CLASIFICACIN DE LOS PUENTES

3.1 SEGN LA FINALIDAD

Puentes para carretera, puente para ferrocarril, puentes para trenes de

transportes rpido masivo, puente para peatones, puentes par acueductos,

puentes para trfico mixto (ferrocarriles y vehculos automotores),...

3.2 SEGN EL MATERIAL PRINCIPAL

En general, en un puente se utilizan distintos materiales. Para los fines de

clasificacin, la identificacin se hace en base al material utilizado en la estructura

principal.

Los puentes modernos se construyen en concreto de acero; los de concreto a

su vez pueden ser de concreto armado, concreto presforzado o parcialmente

presforzado. Tambin se han construido puentes en aluminio.

3.2.1 SEGN EL TIPO DE SISTEMA ESTRUCTURAL PRINCIPAL:

a. Puentes tipo viga

Constituyen el esquema estructural ms simple. En este tipo de puente, las

cargas principales de la superestructura se transmiten a la subestructura a travs

de los apoyos como reacciones verticales. Los esfuerzos primarios en los puentes

tipo viga son de flexin. Los puentes de vigas continuas son estructuralmente la

solucin ms eficiente.

Los puentes de vigas parcialmente continuas, son aquellos puentes que se

construyen en base de viga prefabricadas, que se colocan entre apoyos, y

posteriormente se integran con una losa de concreto vaceada en sitio, de tal

manera de lograr un sistema de vigas continuas. En una primera etapa, las vigas

trabajan como simplemente apoyadas para efectos de soportar el peso de las

cargas durante la construccin, y cuando el concreto de la losa ha fraguado, las

vigas trabajaran como vigas continuas para soportar las cargas vivas y dems

acciones que actan despus de la etapa de construccin (peso muerto de

veredas, barandas, asfalto).

Entre las ventajas de este tipo de solucin estructural, podemos citar el ahorro

en falso puente, la rapidez de la construccin y la disminucin de juntas. Las vigas

generalmente son elementos prefabricados de concreto.

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b. Puentes tipo prtico

La principal caracterstica es la unin rgida entre la superestructura y los

pilares y/o estribos. Con la tcnica de la construccin por volados sucesivos,

actualmente se construyen puentes de estructuras isosttica para soportar el peso

propio y las cargas durante la construccin.

c. Puente en arco

Se caracteriza por el hecho de que gracias a su forma es capaz de transmitir las

cargas trabajando en un estado en el que los esfuerzos primarios son de

compresin. Actualmente, el concreto es el material ms utilizado en los puentes

en arco por su alta compresin. La solucin en arco se recomienda cuando se

dispone de buenas condiciones de cimentacin en los arranques, y el

rebajamiento es el adecuado.

Una vez que la estructura est terminada, el sistema estructural resistente est

conformado por el arco + columnas + tablero trabajando como un todo, y es el

sistema integral total el que se debe considerar como la estructura principal para

resistir la carga muerta de veredas, barandas, asfalto, la carga viva, las fuerzas

de sismo, variacin de temperatura,...

d. Puentes reticulados

Est conformado por dos reticulados planos paralelos. El tablero est

constituido por una losa que se apoya en vigas transversales que transmiten las

cargas a los nodos de los dos reticulados longitudinales. Adicionalmente en las

zonas de los apoyos colocar portales para resistir las fuerzas transversales

horizontales de viento y sismo.

(1) Los ejes centroidales de sus miembros son concurrentes en puntos

denominados nodos, (2) La cargas llegan al reticulado en sus nodos, (3) En

general los puentes reticulados se hacen en base a estructuras metlicas; sin

embargo existen algunos casos de puentes reticulados de concreto tambin de

madera.

e. Puente colgante

Lo constituyen los cables que soportan las cargas y transmiten a las torres y a

los macizos de anclaje. Los cables sostienen el tablero por medio de tirantes

denominados pndolas. El cable principal es rigidizado por la viga de rigidez. En

los puentes colgantes clsicos, la viga de rigidez se forma en base a reticulados,

mientras que en los puentes europeos modernos se viene utilizando vigas

ortotrpicas de seccin cajn de forma aerodinmica. El actual (1989) puente

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colgante ms largo del mundo (Hanter Bridge) tiene una viga de seccin

ortotrpica.

f. Puente atirantado

El tablero est suspendido por medio de varios cables inclinados que se fijan

entre torres. La forma que se le puede dar a la torre o piln de apoyo y a la

disposicin de los cables es muy variada. Inicialmente en los puentes atirantados

el tablero era totalmente de acero, en la actualidad se viene utilizando en un gran

porcentaje el concreto presforzado. Por su versatilidad, eficiencia estructural y

belleza, los puentes atirantados son considerados los puentes del futuro.

3.4 SEGN LA SECCIN TRANSVERSAL DE LA SUPERESTRUCTURA

Es muy variada ejemplos: puentes losa de seccin maciza o aligerada, puentes

de viga T, puentes de seccin cajn.

3.5 SEGN EL SISTEMA CONSTRUCTIVO

Los puentes de concreto pueden construirse mediante vaciado en situ sobre

encofrado, mediante elementos prefabricados, en volados sucesivos con dovelas

prefabricadas o vaceadas en sitio, mediante elementos.

3.6 SEGN SU DISPOSICIN EN PLANTA

Los puentes pueden ser: rectos, esviados, curvos o de planta arbitraria.

3.7 SEGN EL TIEMPO DE VIDA PREVISTO

Se tiene los puentes definitivos y los puentes provisionales. Es frecuente en

nuestro pas que los puentes provisionales (Bailey) se queden muchas veces

como definitivos.

3.8 SEGN OTROS CRITERIOS

Los puentes se clasifican segn la capacidad de carga y el ancho de la

superficie de rodadura en puentes de primera, segunda o tercera clase. En

nuestro pas no existe un reglamento para clasificar los puentes.

4 ESTUDIOS BSICOS

Antes de proceder al diseo del proyecto de un puente, es indispensable

realizar los estudios bsicos para obtener los datos necesarios para la elaboracin

de los anteproyectos del proyecto definitivo del puente. La informacin que se

requiere es.

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4.1 Los datos de las condiciones naturales del lugar donde se requiere construir

el puente. Se debes realizar para la zona de ubicacin del puente los estudios de:

Topografa, Geologa y Geotecnia, Hidrologa e Hidrulica del rio y Riesgo

Ssmicos (segn la categora ssmica).

Como parte de los estudios bsicos, es igualmente indispensable realizar un

estudio de la disponibilidad de materiales y equipo.

4.2 Los datos de las condiciones funcionales; son en general fijados por el

propietario a su representante (ministerio de transportes, municipalidades) y por

las normas y/o especificaciones correspondientes. Entre los datos funcionales ms

importantes que se deben fijar antes de iniciar el proyecto del puente tenemos:

Datos geomtricos. Ancho de la calzada (nmero de vas) y las dimensiones

dela vereda, barandas, Peralte, sobreancho, pendientes, curvatura, glibo y los

datos de las cargas vivas y el sistema de cargas de diseo, cargas excepcionales,

cargas futuras.

Otros datos. Velocidad de diseo, Volumen de trfico y los Accesorios del

tablero: vereda, barandas, ductos.

4.3 Datos socio econmicos, este es un aspecto sumamente importante que

debe tomar en cuenta todo proyectista al igual que los funcionarios pblicos

involucrados en el proyecto. Los puentes se construyen con fondos pblicos que

son escasos.

4.5 ELECCION DEL TIPO DE PUENTE

Es una de las etapas ms importantes en la elaboracin del proyecto de un

puente. Y se debe tener presente. Las condiciones naturales del lugar de

emplazamiento de la obra (estudios bsicos), y las diversas soluciones

tcnicamente factibles de acuerdo a las dimensiones del proyecto.

En base a lo anterior, se debe preparar anteproyectos y luego de una

evaluacin tcnico- econmico elegir la solucin ms conveniente.

Segn el ingeniero Eugenio Freyssinet, manifest: que las cualidades del

carcter, valor, honradez y amor respeto a la tarea aceptada, son infinitivamente

ms necesarias al ingeniero que las de la inteligencia, que tan solo es una

herramienta a las rdenes del ente moral (tomado del libro hormign pretensado

de Y Yuyon).

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4.6 FILOSOFAS DE DISEO ESTRUCTURAL:

La ingeniera o tecnologa hace cosas que no existen previamente, mientras

que la ciencia descubre lo que siempre ha existido. Los cientficos descubren lo

preexistente y explican su comportamiento inventando frmulas, mientras que los

ingenieros creamos cosas usando frmulas preexistentes para realizar y verificar

nuestros diseos.

En el diseo estructural de un puente debe ser visto como un proceso iterativo

en el que se aplica la ciencia, la tecnologa y el arte para crear una obra que hoy

en da se considera el prototipo de la ingeniera civil. Es por ello que debemos de

tener presente que un buen diseo debe satisfacer los siguientes requisitos

bsicos:

a. Debe ser factible de construir, en base a los materiales y tecnologa

disponibles.

b. Debe ser seguro para resistir las cargas y acciones actuales y futuras,

naturales y artificiales.

c. Debe satisfacer los requisitos de utilizacin y funcionalidad

d. Debe ser econmico

e. Debe ser esttico.

f. Debe ser una solucin tica honesta.

En los puentes la reserva de resistencia por efecto del comportamiento

inelstico y de la redistribucin, no es tan grande como los edificios, porque

muchos de los puentes son isostticos y las dimensiones de los elementos

estructurales no son mucho mayores que lo necesario.

La carga viva de diseo puede ser alcanzada y superada muchas veces

durante la vida til (fatiga). En muchos casos, la resistencia a fuerzas ssmicas

depende de muy pocos elementos estructurales (un pilar de una sola columna).

Un puente es una obra de vital importancia que debe continuar en condiciones de

utilizacin durante y despus de las acciones ssmicas.

4.6.1 ALGUNOS CONCEPTOS DEL DISEO PARA ESTADOS LMITES

El diseo para estados lmites se viene utilizando desde hace varios aos en

Europa y en algunos pases sudamericanos como el Brasil y Bolivia. Proporciona

una definicin ms precisa de las condiciones de falla y duracin de una obra.

Los estados lmites no solamente se refieren a los estado de falla o colapso,

tambin se refieren a los estados de utilizacin de la estructura.

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Estados- lmites ltimos, que corresponden a la capacidad mxima de carga, y

estados- lmites de utilizacin, que definen las condiciones que deba satisfacer la

obra bajo cargas normales de servicio para asegurar un adecuado

comportamiento y durabilidad.

a. Estado- lmites ltimos

La prdida de la estabilidad de una parte o del conjunto de la estructura como

un cuerpo rgido, la ruptura de las secciones crticas, la transformacin de la

estructura de un mecanismo; la inestabilidad por deformacin, pandeo

b. Estados- lmites de utilizacin

Deformaciones excesivas para una utilizacin normal de la estructura.

Fisura excesiva

Vibracin excesiva

En los mtodos basados en la nueva filosofa del diseo estructural (mtodo

semiprobablstico del estado- lmites), las residencias mecnicas y las cargas y

acciones se consideran variables aleatorias y los valores que se utilizan en el

clculo estructural se basan en lo que se denomina valores.

Valores caractersticos

Estos valores deben cubrir las diferentes causas de incertidumbre que se

presentan en las estructuras reales.

Resistencia caracterstica del material

Para determinar su valor, se requiere conocer la ley de distribucin estadstica

de las resistencias; generalmente se supone que la distribucin es normal, en

consecuencia, la resistencia caracterstica RK se obtiene mediante la expresin:

RK= Rm. K. S

Dnde:

Rm= media aritmtica de los resultados de los ensayos;

Ks= coeficiente que depende de la probabilidad aceptada a priori, de obtener

resultados de los ensayos inferiores a R

S= desviacin tpica de la distribucin

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Cargas y acciones caractersticas

Cuando las cargas pueden considerarse aleatorias, el valor caracterstico viene

definido por la expresin:

FK = Fm (1+ KD)

Dnde:

Fm = valor medio de la distribucin

D = desviacin cuadrtica media

K = coeficiente que depende de la probabilidad, aceptada a priori, de obtener

acciones de valor superior a FK por ejemplo, las nuevas especificaciones para el

diseo ssmico de puentes recomiendan utilizar un sismo de diseo con 10%

excedencia en 50 aos.

Valores de clculo

El concepto general es el de reducir las residencias y amplificar las acciones.

a. Resistencia de clculo

R* = RK / Bm

Siendo Bm, un coeficiente superior o igual a la unidad, que considera la

incertidumbre que aparece cuando se pasa de la resistencia caracterstica definida

por los ensayos de laboratorio a la resistencia del material real colocado en obra.

b. Acciones y solicitaciones de clculo

S* = Bs Sk

Dnde:

Sk = esfuerzos por cause de las acciones caractersticas FK

Bs = factor en general mayor que la unidad

En los casos en que se combinen cargas de distinta procedencia, se deben

ajustar los factores de carga de tal manera de tomar en cuenta la poca

probabilidad de que las cargas acten simultneamente con sus valores

caractersticos; en dichos casos, los factores para algunos estados de carga sern

menores que la unidad.

25

4.7 NORMAS Y ESPECIFICACIONES DE DISEO:

Durante muchos aos se ha venido utilizando en nuestro pas las

especificaciones americanas de la AASTHO (American Association of State

Higway and Transportation Officials), y desde hace algunos aos los puentes en

ciertas zonas se vienen diseando para las cargas vivas de las especificaciones

francesas. Pero lamentablemente, en nuestro pas no existen Normas para el

diseo de puentes.

En nuestro pas, en vista de que en el Reglamento Nacional de Construcciones

se ha optado por las especificaciones americanas tanto para el diseo en

concreto como en acero, lo recomendable es optar igualmente por las

especificaciones americanas para el diseo de puentes (AASTHO, ACI, AREA).

4.8 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE PUENTES:

Los materiales que ms se utilizan actualmente en la construccin de puentes

son el concreto y acero.

4.8.1 Concreto

El concreto se elabora de acuerdo a la norma ASTM C150. En donde existen

cinco tipos de cemento que pueden ser utilizados en la elaboracin del concreto,

la AASHTO recomienda utilizar cemento tipo I O IA. Los componentes del

concreto deben cumplir las especificaciones: M 80 (cemento), T 26 (agua), M6

(agregado fino), y M80 (agregado grueso). La AASTHO de especificaciones para

ocho clases de concreto, por ejemplo:

Para la superestructura recomienda utilizar concreto de clase A (fc = 280

kg/ ) o Clase A (AE) (315 kg/ ) para elementos de concreto presforzado se

utiliza concreto Clase P (fc de acuerdo a los requerimientos de clculo).

ltimamente a nivel internacional se viene utilizando concretos de alta

resistencia, para su utilizacin se deben tomar las precauciones correspondientes.

4.8.2 Acero

El acero se utiliza en la construccin de puentes bajo tres formas: Acero

estructural, Acero de refuerzo, y Acero para preesforzado.

4.8.2.1 Acero estructural

Las uniones en taller se hacen predominantes mediante soldadura, mientras

que el ensamblado en obra mediante el uso de alta resistencia. Gracias al

desarrollo de las mquinas de soldadura automtica y semiautomtica, es posible

26

hacer uniones soldadas en obra. La soldadura no es recomendable para algunos

tipos de acero.

4.8.2.2 Acero de refuerzo

Acero de refuerzo, es el acero que se utiliza como refuerzo en los elementos

de concreto armado. Las barras se fabrican del # 3 al # 18, en nuestro pas hasta

el # 11 (13/8).

4.8.2.3 Acero para presforzado:

La principal diferencia con el acero de refuerzo es que el acero para

preesforzado tiene una resistencia ltimamente bastante mayor, (de 150 a 270

Ksi).

Los tipos de acero para preesforzado ms comnmente usados son: el

alambre; el strand de 7 alambres, y las barras para preesforzado. El alambre de

postensado viene en dimetro de 0.192 a 0.276 de pulgada, siendo el de el

ms utilizado mientras que el alambre tiene una resistencia mnima de tensin de

235 a 250 Ksi de acuerdo a la norma ASTM A 421; el strand de 7 alambres est

formado por un alambre central y seis alambres que lo encierran estrechamente

en espiral. El dimetro nominal vara de a 0.6 de pulgada y viene en grado 250

o 270 Ksi. El ms comnmente utilizado es el strand de de grado 270; las

especiaciones para el strand de 7 alambres se dan en la norma ASTM A 416

(AASHTO M 203).

4.9 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS:

Se debe tener presente que el procedimiento de construccin de un puente

influye de manera importante en la eleccin del tipo de estructura e igualmente es

un aspecto de suma importancia que se debe tener en cuenta durante la etapa

del diseo estructural. En algunos tipos de puentes, es en la etapa de construccin

en que se presentan las condiciones ms crticas de esfuerzos y/o estabilidad.

4.10 CALIDAD DEL DISEO DE UN PUENTE:

En los criterios de evaluacin se debe considerar que un buen diseo debe

satisfacer los siguientes objetivos bsicos:

Funcional (ubicacin y dimensiones adecuadas)

Estructural (resistencia y buen comportamiento en condiciones de

servicio)

Econmico (costo mnimo: inicial + mantenimiento)

Esttico.

27

En el aspecto de costos, se debe considerar tanto el costo inicial como el costo

de mantenimiento anual. Por el otro lado, se debe tener en presente que el costo

en forma aislada no es un indicador completo de un diseo ptimo, por cuanto el

costo depende del tiempo y del lugar, la cantidad de materiales es un indicador

ms permanente y cientfico, pero tampoco se debe independizar de los otros

costos como mano de obra, costos financieros,...

En el campo del diseo de puentes el ingeniero civil tiene la oportunidad de crear

estructuras en las que mediante la forma se controla las fuerzas.

28

CAPTULO III

LOS PUENTES Y SU INFLUENCIA EN

EL DESARROLLO

29

CAPTULO III

LOS PUENTES Y SU INFLUENCIA EN EL DESARROLLO

La Fundacin Puentes del Mundo es una entidad sin nimo de lucro, cuyo

objetivo final es la sensibilizacin de la sociedad a travs de la difusin de

acciones relacionadas con la cooperacin al desarrollo, as como proyectos

sociales, sanitarios, educativos y culturales de inters general que favorecen el

fomento de la solidaridad.

La Fundacin Puentes del Mundo nace en el ao 2007 con la finalidad de

facilitar la cooperacin entre los principales grupos de accin social, promoviendo

las relaciones de colaboracin en apoyo de los objetivos del milenio de la ONU.

Pretende transmitir, comunicar y sensibilizar a la sociedad las diferentes formas

de comprometerse en los distintos proyectos solidarios en los que trabajan, da a

da, las entidades pblicas y privadas, organizaciones no gubernamentales y el

voluntariado social.

Entre sus objetivos estn el sensibilizar a la sociedad fomentando el

conocimiento de los ocho objetivos del milenio de la ONU; impulsar el compromiso

compartido por las administraciones pblicas, empresas y organizaciones

sociales; intercambiar experiencias creando un espacio de encuentro en torno a

los objetivos del milenio de la ONU y promover en el mundo empresarial la

incorporacin voluntaria en la gestin, estrategia, polticas y procedimientos de la

responsabilidad social empresarial a favor de las preocupaciones sociales,

laborales, medioambientales y de respeto a los derechos humanos.

30

LOS OCHO OBJETIVOS

DE DESARROLLO DEL MILENIO

En la Cumbre del Milenio de 2000, en Nueva York, que reuni a 147 Jefes de

Estado y Gobierno, de 189 naciones en total, se adoptaron los ocho Objetivos de

Desarrollo del Milenio:

1. Reducir a la mitad la pobreza extrema y el hambre.

2. Lograr la enseanza primaria universal.

3. Promover la igualdad entre los sexos.

4. Reducir en dos tercios la mortalidad de los menores de 5 aos.

5. Reducir la mortalidad materna en tres cuartas partes.

6. Detener la propagacin del VIH/SIDA, el paludismo y la tuberculosis.

7. Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente.

8. Fomentar una asociacin mundial para el desarrollo, con metas para la

asistencia, el comercio y el alivio de la carga de la deuda.

La Fundacin Puentes del Mundo se constituye en Oviedo, Principado de

Asturias (Espaa), por una serie de personas y empresas que tienen una

sensibilidad especial y entienden la importancia de dar a conocer a la sociedad el

valor de los compromisos adquiridos por muchas entidades pblicas y privadas,

organizaciones no gubernamentales y de voluntariado social que trabajan da a

da para apoyar a los ms desfavorecidos.

En este quehacer cuenta con la colaboracin del Padre ngel Garca,

Presidente y fundador de Mensajeros de la Paz, Premio Prncipe de Asturias de la

Concordia en 1994, que es el Presidente de Honor de la Fundacin. Como indica

el nombre de la Fundacin, su afn es servir de Puente entre la sociedad y todas

estas entidades con el objetivo sensibilizar a la sociedad a travs de la difusin de

acciones relacionadas con la cooperacin al desarrollo, as como proyectos

sociales, sanitarios, educativos y culturales de inters general que favorecen el

fomento de la solidaridad. Comprender el conjunto de acciones que se

31

desarrollen para promover una mejor percepcin por parte de la sociedad de los

problemas que afecten a los pases en desarrollo y que estimulen la solidaridad y

cooperacin a travs de campaas de divulgacin, programas formativos y apoyo

a las iniciativas en favor de la cooperacin al desarrollo. Para ello, considera

prioritario concienciar al mundo empresarial del papel que puede ejercer desde su

mbito, enmarcando sus actuaciones dentro del eje de la Responsabilidad Social

Corporativa. Las empresas pueden y deben implicarse en el futuro del mundo.

Objetivos Especficos y Acciones

Las acciones que la Fundacin Puentes del Mundo realiza estn encaminadas

a desarrollar proyectos de sensibilizacin. Por proyectos de sensibilizacin se

entiende el conjunto de acciones diseadas para lograr, mediante estrategias

diferenciadas, unos objetivos vinculados a promover una mayor percepcin y

conocimiento por parte de la sociedad sobre la situacin y causas de la pobreza y

exclusin que afectan a los pases en desarrollo, as como dar a conocer las

situaciones vulnerables que sufren diferentes colectivos en el transcurso de sus

vidas, tratando de crear una conciencia participativa y crtica, relacionndolo con

una actitud positiva hacia el respeto al medio ambiente, el deporte y los hbitos de

vida saludables.

Para conseguir una alta repercusin meditica nacional e internacional de las

acciones, se cuenta con el apoyo de diferentes personas de relevancia en

diferentes mbitos de la sociedad. El resultado final de estas acciones es un gran

impacto en la sociedad, favoreciendo cambios en los estilos de vida y pautas de

comportamiento personales y sociales, que afectan a los procesos y a las

relaciones internacionales con los pases en desarrollo.

32

La educacin para el desarrollo y la sensibilizacin social que lleva a cabo la

Fundacin Puentes del Mundo se realiza a travs de las siguientes acciones:

1. Campaas de difusin y apoyo a las iniciativas en favor de la cooperacin

al desarrollo, en sus diferentes manifestaciones.

2. Acciones que contribuyan a la promocin de una ciudadana responsable y

solidaria que, de manera activa, tome conciencia de las diversas realidades

sociales existentes.

3. Organizacin de cursos, jornadas, seminarios o talleres, que traten

diferentes proyectos sociales, sanitarios, educativos y culturales de inters

general.

4. Elaboracin y difusin de materiales formativos o divulgativos, y tambin

campaas que utilicen todos o algunos de los canales anteriormente

citados.

5. Colaboraciones en trabajos de Investigacin Desarrollo e Innovacin

(I+D+I) en el mbito del tercer sector o sector no lucrativo, en colaboracin

con entidades pblicas o privadas.

6. Acciones que favorezcan el conocimiento de los valores y perspectivas

vitales de los diferentes grupos culturales y tnicos participantes en los

proyectos.

7. Iniciativas deportivas que transmitan y potencien el desarrollo de actitudes

positivas y hbitos saludables para la promocin y el crecimiento personal.

Generando un espacio de convivencia intercultural y social bajo el marco de

la prctica deportiva.

8. Organizacin de eventos sociales y artsticos que contribuyan a la

promocin y difusin de causas sociales.

33

CONCLUSIONES

En el primer captulo se logr brindar toda la informacin y descripcin de

los puentes y los rasgos de evolucin a lo largo del tiempo. Y As llagamos

a la conclusin de que los puentes a lo largo de la historia han sido de

mucha utilidad para todas las personas ya que gracias a este avance ellos

podan trasladarse de un lugar a otro.

En el segundo captulo llegamos a la conclusin que tan importantes son

las clasificaciones de los puentes; y las estructura que cada uno de ellos

empleen para poder diferenciarse y poder clasificarlos.

En el tercer captulo llegamos a la conclusin que los puentes en nuestro

pas pas se han realizado estudios para conocer de la ingeniera de

puentes ya que desde hace ms de cincuenta aos se han construido

puentes en las carreteras y caminos por todo el pas. Estos puentes en su

momento fueron diseados con materiales y normas distintas a los que

existen hoy en da, durante estos aos han evolucionado, los materiales y

las normas.

34

Bibliografa

LIBROS

1. STANDARD SPECIFICATIONES FOR HIGHWAY BRIDGES, 15 Edicin

1992. American association of state highway and transportation officials

(aashto).

2. MANUAL FOR RAILWEY ENGINEERING, chapter 8, concrete

structures and foundations American Railwey Engineering Association,

1986

3. MANUAL FOR RAIL WAY ENGINEERIENG, chapter 15, Steel

Structures specifications for steel Railway Bridges, American Railway

Engineering Association, 1986

4. COMPUTATION OF STRESSES IN BRIDGE SLABS DUE TO WHEEL

LOADS.

H.M. Westtergaard 1930

5. HIGHWAY SLABBRIDGES WITH CURBS: LABORATORY TEST AND

PROPOSED DESIGN METHOD, University of Illinois, V.P Jensen R.W.

Kluge and C.B. Williams.

6. CALCUL DES PLAQUES RECTANGULAIRIES MINCES, au moyen des

Abaques de M. IInspecteur General Pigeaud Paul Lheureux Paris,

France 1957.

7. EINFLUSFELDER ELASTISCHER PLATTEN, Adolf Pucher, 1964

8. FAHRBAHNPLATTEN MIT VERNDERLICHER DICKE Homber/ Ropers,

1965

9. CALCUL DES PONTS LARGES A POUTRES MULTIPLES

SOLIDARISEES PAR DES ENTRETOISES, Y. Guyon, 1994

10. CALCUL DES PONDS DALLES, Y. Guyon, 1949

11. DESING OF BRIDGE SUPERESTRUCTURES, O-Connors J.Wiley

1971.

12. BRIDGE DECK ANALYSIS, Cusens & Pama- J. Wiley 1975.

13. LOAD DISTRIBUTION IN PRESTRESSED CONCRETE BRIDGE

SYSTEMS, P.B. Morice and G. Little, 1954

14. A LOAD DISTRIBUTION THEORY FOR BRIDGE SLABS ALLOWING

FOR THE EFFECT OF POISSONS RTIO R.E. Rowe, 1955.

15. METHODE DE CALCUL DES PONTS A POUTRES

MULTIPLESNTENANT COMPTE DE LEUR RESISTANCE A LA

TORSION, C. Massonnet, 1950

16. COMPLEMENTS A LA METHODE DE CALCUL DES PONTS A

POUTRES MULTIPLES, C. Massonnet, 1954.

35

ANEXOS

Anexo A

Anexo B

PUENTE ATIRANTADO.

Son los puentes del

futuro

PUENTE COLGANTE.

Son los puentes

antiguos

36

Anexo C

Anexo D

PUENTE EN ARCO.

Son puentes con

una mejor

superestructura y

son caros

PUENTE PLACA.

Son puentes

comunes, y los ms

usados en el Per.