PUENTES MODULARES

PUENTE

• Definición: Estructura de madera, piedra, �ladrillo, cemento, acero u hormigón armado que se construye para que exista continuidad en el ancho transversal de un camino, interrumpido por la presencia de obstáculos imposibles de suprimir, como ríos, torrentes, brazos de mar y otras carreteras, o para salvar un desnivel excesivo �

MODULAR

• Definición: Se define como todo aquel cuerpo que está compuesto de módulos.

• El módulo es cada uno de los cuerpos de un conjunto que son identificados de manera individual o el valor numérico que permite referir una magnitud a otra de la misma naturaleza.

PUENTES MODULARES PREFABRICADOS

• Con el perfeccionamiento de la soldadura del acero, así como de los pernos de alta resistencia, se ha podido desarrollar igualmente las estructuras metálicas modernas y entre ellas las de los puentes prefabricados tradicionalmente conocidos como puentes Bailey, Mabey, Acrow.

Los puentes prefabricados de los tipos enunciados están constituidos por estructuras reticuladas, modulares, portátiles, con base en aceros de alta resistencia, con una dimensión estándar denominada módulo o panel, la cual permite construir puentes de gran magnitud.

• Se distinguen en este tipo de estructuras, el tablero elemento que provee apoyo directo a las cargas de los vehículos), las cuerdas (elementos horizontales), los nudos (intersección de elementos), los miembros del alma (diagonales y verticales), los contraventeos (rigidizadores o arriostres laterales) y los puntales (elementos verticales en los extremos, sobre los apoyos).

CARACTERISTICAS DE LOS PUENTES MODULARES

• Su construcción modular facilita la fabricación en serie y el almacenaje de piezas iguales.

• Las piezas iguales pueden ser empleadas en la construcción de puentes de distintas luces.

• Tamaño y peso de los módulos adecuados con la capacidad de transporte por medio del ser humano

• Montaje rápido y sencillo con base en pines, en los nudos de resistencia, y pernos comunes para la fijación de maderas, pasarelas, otros.

• Los distintos elementos ensamblados en forma repetida, sea en el plano horizontal o en el vertical producen puentes de resistencia creciente.

• El montaje y lanzamiento sobre el vacío que debe cubrir se hace con mano de obra no calificada.

• No requiere de medios mecánicos pesados tales como grúas, montacargas, otro.

• Las piezas se pueden intercambiar.

PUENTES BAILEY ESTANDAR O M-1

Es una armazón soldada que comprende dos cordones unidos por montantes verticales y diagonales. Estos elementos se fabrican con acero especial de alta resistencia.

COMPONENTES DEL PUENTE BAILEY• Panel Bailey

• Marco de refuerzo

• Puntal

• Larguero de botones

• Placa base

• Apoyo de cojinete

• Rodillo fijo

• Rampa de botones

TIPOS DE PUENTES BAILEY• Para este tipo de puentes se emplean siete

tipos de construcciones para armar la gama completa de puentes de tablero inferior:

1. SIMPLE SIMPLE (SS)

2. DOBLE SIMPLE (DS)

3. TRIPLE SIMPLE (TS)

5. TRIPLE DOBLE(TD)

4. DOBLE DOBLE (DD)

6. DOBLE TRIPLE (DT)

MONTAJE PUENTE TIPO M-1 SS

PROCEDIMIENTO GENERAL• Se construyen los tramos de nariz requeridos para el lanzamiento del

puente. • Se monta el primer tramo del puente de la siguiente manera: colocar dos

paneles en la parte posterior de la nariz de lanzamiento.• Colocar tres travesaños uno detrás del montante delantero, uno delante

del montante central, uno delante del montante posterior asegurando los tres con abrazadera de travesaño.

• Colocar puntales a los travesaños delanteros y posterior.• Ajustar los pernos de arriostramiento o de cabeza a los puntales.• Colocar las varillas tensoras, con la parte mas larga de estas hacia la luz

del vado.• No es conveniente colocar piso de rodadura a este tramo.

El tramo dos se monta como sigue:• Colocar dos paneles adicionales dos travesaños uno delante del montante

central, otro delante del montante posterior asegurándolos ambos con abrazadera del travesaño. Colocar puntales al travesaño posterior y ajustar los pernos.

• Colocar varillas tensoras y ajustar. Nunca deben templarse las varillas tensoras antes que los puntales hayan sido colocados y ajustados.

Tramo tres y todos los tramos siguientes:• Repítase la construcción exactamente como se describe para el tramo dos

hasta que el puente tenga la longitud requerida.• Se instala el piso con 13 tablones de madera por tramo que encajen en los

largueros.

LANZAMIENTO PUENTE TIPO M-1 SS

• Estando el puente armado se empuja por el mismo personal que participo en el montaje.

• Tan pronto como el extremo de cola ha pasado los rodillos de construcción se acoplan los postes delanteros a los extremos de cada viga se continua el lanzamiento hasta que estos queden enfrentados con los apoyos de cojinete.

• Con la ayuda de gatos mecánicos se ubican los postes finales hasta que queden asentados en los apoyos de cojinete.

• El piso del primer tramo se puede colocar y el puente queda listo para su uso, en seguida se hace una revisión para asegurar que cada perno haya sido colocado correctamente.

OTROS TIPOS

PUENTE ESTÁNDAR ENSANCHADO Ó M-2

• Cumple con la misma configuración del tipo M-1, solo que permite un mayor espacio de vía empleable por vehículos mas anchos.

• Se diferencia del M-1 en que algunos componentes de la estructura son de mayor dimensión.

• También existen configuraciones SS, DS, DD, TD, TS.

PUENTE BAILEY EXTRA ANCHO O M-3

• Este es el puente de tablero inferior mas ancho que se puede encontrar la estructure no sufre modificaciones pero es necesario cambiar algunas piezas como los travesaños; el piso esta soportado por 5 largueros lisos y dos de botón con tablones mas largos.

• También existen las mismas configuraciones de puente que el M-1 y M-2 pero la tercera hilera de un puente triple simple va entre la primera y la segunda hilera de paneles.

PUENTE BAILEY CON TABLERO DE ACERO O Mk-II

• Tiene la misma configuración de los tipos anteriores salvo la diferencia que este tiene tablero de acero en vez de tablones de madera. El piso se puede asfaltar para dar duración y estética, además solucionan problemas de drenaje.

CALCULOS EN PUENTES BAILEY1. La selección del tipo de puente Bailey mas apropiado para resolver

cualquier necesidad particular depende principalmente de dos cosas.– Longitud requerida

Puede determinarse exactamente, y es el ancho de la luz que se va a cruzar mas una distancia apropiada a cada extremo, para permitir que las cargas del puente en las cimentaciones se distribuyan en el subsuelo.– Peso y magnitud de la cargaEs la carga que debe ser soportada; es conocida algunas veces específicamente y otras veces es afirmativo.

Hay que determinarse la carga viva que va a aplicarse en el puente, cuando se ha realizado esto se debe aplicar el calculo del puente de dos formas:

El piso de madera esta proyectado para una carga máxima por rueda de 6 toneladas, el piso de acero esta proyectado para una carga máxima por rueda de 11.5 toneladas

Determinación de el esfuerzo cortante que se produce en el extremo del puente:

Donde: F: Carga en toneladasX: Carga con entrada a una distancia X. X siempre menor que Y.L: longitud total del puente

Determinación del momento máximo de flexión que la carga viva produce en el centro del punto o cerca de el.

Donde:F: Carga en toneladas L: Longitud del puente

• Hay que tener en cuenta el impacto generado por los vehículos para los cuales se han adoptado los siguientes porcentajes:Para trafico normal de ruedas de caucho = 25% de impactoPara tractores, excavadoras, grúas y otras maquinas que circulan sobre orugas = 10% impacto.

• Una vez se haya determinado el efecto total de la carga viva, impacto y carga muerta, puede decidirse la construcción mas adecuada para las vigas maestras principales, basados en los siguientes principios:– El máximo esfuerzo cortante admisible por estructura en el extremo

de un puente con los postes finales instalados es:15 toneladas para armadura de un solo piso 25 toneladas para armaduras de doble o triple piso.

Aplicación de los ábacos y tablas de calculo con material Bradley

1. Para calcular la longitud de la nariz de lanzamiento que se requiere para cualquier puente, se toma la mitad del numero de tramos en el puente y se agrega un tramo.– Ejemplo: Para un puente de 140 ft de luz la nariz tendrá : 14/2 = 7

+ 1 = 8 tramos.2. Para puentes de un solo piso la longitud máxima de la nariz SS es de 6

tramos y de una nariz DS 4 tramos. Para puentes de doble y triple piso la longitud máxima de la nariz SS es 6 tramos y la nariz DS es 3 tramos, cualquier tramo adicional debe ser DD.

3. Este tipo de puente se encuentra muy restringido al uso de ábacos especificados en el libro de estructuras metálicas semipermanentes de la escuela de ingenieros militares para casi todos los cálculos de la estructura.

PUENTES DE VARIAS LUCES CON MATERIAL BAILEY

• Las luces de estos tipos de puente se da dependiendo de la longitud del tramo en el que se va a implementar y el presupuesto disponible, dado que con los materiales Bailey también se pueden construir pilotes y cumbreras de unión estos ayudan a sostener la estructura si es necesario construir un puente con mas de una luz.

METODOS DE MONTAJE• Puente de vigas continuas:

Compuesto por paneles unidos con pasadores de panel y que tiene uno o varios puntos de apoyo. Tiene varias ventajas como: si las luces sin iguales los momentos de flexión se minimizan presentando ahorro de paneles y cordones de refuerzo, no emplea postes intermedios.

• Puente de tramos articulados:Es un puente continuo pero en los diferentes estribos se hace articulado, aunque el piso de rodadura es continuo. La articulación se presenta en las vigas laterales del puente, de tal manera que una carga se desplace por este asumida independientemente por cada luz, brindando mayor resistencia a la estructura.

• El montaje y lanzamiento es similar a los métodos de los tipos de puente anteriores, aunque presenta un aspecto novedoso en el cual se acoplan los postes intermedios en el tramo que se haya establecido por corresponder a la distancia de cada uno de los estribos intermedios. La parte inferior de los postes intermedios, a diferencia de los postes finales permite que se deslicen sobre rodillos, hasta llegar al lugar de instalación.

• Reemplazar por material Bailey parte de un puente continuo deteriorado:

Este fenómeno se presenta cuando la estructura de un puente se ha dañado, pero sus estribos finales e intermedios están en buen estado y pueden soportar el material Bailey sin perder capacidad.