Conferencia No. 22

Título: Distribución transversal en puentes de vigas

Sumario: MÉTODO DE REDUCCIÓN DE HIPERESTATICIDAD

• Distribución transversal de la carga móvil para momento flector.

• Distribución transversal de la carga móvil para cortante.

• Ejemplo de aplicación.

Objetivos:

• Conocer y aplicar los diferentes aspectos a tomar en consideración

para distribuir la carga móvil sobre el tablero de un puente de losa y viga aplicando el método de reducción de hiperestaticidad

Bibliografía:

AASHTO. Asociación Americana de Funcionarios Estatales de Caminos y

Transportistas. 2004.

Notas de clases

Método de reducción de hiperestaticidad

Este método considera que la losa entre vigas principales se apoya simplemente en

estas, tributando las cargas hacia la viga objeto de análisis, es decir no hace caso de

la rigidez que pueda tener la losa como elemento conector entre las vigas, de ahí su

nombre al reducir el sistema a una estructura isostática.

Además se supone que no existe desplazamiento de una viga con relación a las

adyacentes.

La suposición implica que el esquema de análisis sea el supuesto en la figura,

donde las losas son prefabricadas y no existe unión rigidizadora entre viga y losas

Para el cálculo en la figura del esquema de análisis hay que distinguir dos casos,

las vigas interiores (2; 3; n – 1), que estarán soportando dos losa adyacentes por lo

que hay que considerar las posibles cargas que pueden situarse sobre ellas, una es

colocando dos cargas simétricas de dos camiones n30 y la otra colocando una carga

sobre la viga.

En las vigas exteriores, extremas, (1; n) solo tiene que soportar una losa y la parte

correspondiente al voladizo cuando existe.

Coeficiente distribución transversal general.

En este método se define como coeficiente de distribución transversal general, a la

suma de las ordenadas de las líneas de influencia bajo cada carga.

Considerando una línea de influencia transversal, para la reacción de apoyo de la

viga analizada, según sea la extrema o la interior.

κ = Yi

N

1

Donde

Yi = ordenada de la línea de influencia bajo cada carga

N = # de cargas que tributan a la viga analizada

Para obtener el valor máximo del coeficiente de distribución transversal general es

necesario colocar las cargas de los vehículos N30 y NK80 de manera que se

obtenga la mayor sumatoria de las ordenadas de la líneas de influencia.

En las figura anteriores se indican las posiciones más desfavorables de las cargas,

para las vigas interiores y las extremas.

En el caso de las vigas extremas como se ve en la figura, las cargas deben colocarse

lo más cercanas al pretil o la vereda cuando exista, para obtener las máximas

ordenadas, pero ello depende de lo más que se puede acercar la carga al pretil,

según lo especificado por la norma para las cargas N30 o NK80.

Hay que señalar que dependiendo de la distancia entre vigas bo, es posible que

puedan colocarse una o dos cargas.

Para las vigas interiores, el valor máximo de la ordenada de la línea de influencia

está en la misma posición de la viga, y su valor es la unidad, lo que indica según la

figura, es necesario concentrar las cargas hacia este punto, por lo cual para el

camión N30, se presentan dos posibilidades de obtener la mayor sumatoria

Para la carga NK80 como es un solo vehículo la psición más desfavorable es

colocando una carga sobre la viga.

Momentos flectores longitudinales, Mx

Para el cálculo de los momentos flectores longitudinales se utiliza la misma

expresión dada en el capítulo anterior.

Mx = Mfila κ Donde:

Mfila = Momento flector longitudinal de una fila de ruedas en la sección x

. considerada.

κ = Coeficiente de distribución transversal general

Cortante en vigas principales, Tx

Se admite el mismo coeficiente de distribución transversal general que se utiliza

para el cálculo de los momentos, según lo planteado anteriormente.

Tx = Tfila κ Donde:

Tfila = Cortante de una fila de ruedas en la sección x considerada.

Losa de tablero.

Los momentos transversales My, se pueden obtener por los métodos explicados

para el caso de losa, teniendo en cuenta que esta losa está simplemente apoyada

Ejemplo.

Un puente compuesto de vigas y losas prefabricadas como se muestra en la figura,

tiene una luz de 18 m.

Obtener los momentos flectores y la fuerza cortante máximos para las vigas

interiores y exteriores debido a las cargas verticales móviles N30 y NK80