Curso: Diseo y Calculo de Puentes 2015-1 Prof.: Matas A. Valenzuela Saavedra

Trabajo de Puentes

- El objetivo del proyecto es familiarizar al alumno con el diseo y construccin de puentes,

permitiendo una correcta interpretacin de la estructura.

Parmetros del estudio

Alzado y Consideraciones Generales:

El puente que se proyectar considera las siguientes caractersticas:

a) El puente es de tipo paso superior urbano que viene a salvar un ro.

b) El ro presenta un ancho de 62 metros, con un nivel aguas normales de -12,5 metros con respecto a la cota de entrada al puente.

c) El puente contempla 3 vanos con luces de 54, 72 y 54 metros respectivamente obteniendo una longitud total del puente de 180 metros, apoyados en 2 pilas con

altura tipo de ellas aproximadamente a 8 metros.

d) Los estribos se considera con altura libre tipo de aproximadamente 8 metros. e) El tablero se conforma de 2 pasillos de 5 metros cada uno y de una calzada con 4

carriles de 3,50 metros cada uno, lo que da un total de 24 metros de ancho.

Se proyecta una pendiente transversal de 2% en los pasillos y calzada. Adems se considera

una pendiente longitudinal parablica que da una diferencia de cota equivalente a:

)*5,0(*100

5,21 LLCv

Donde: L1 = 54 metros

L = 72 metros

Luego Cv = 2,25 metros.

Materiales:

Se utilizar hormigones armados en pilas y estribos, y hormign pretensado en el tablero.

Para Pilas y Estribos:

fc = 30 MPa a los 28 das (resistencia caracterstica)

Ec = 28576,8 MPa (mdulo de elasticidad del hormign)

Para Tablero:

fc = 40 MPa a los 28 das (resistencia caracterstica)

Ec = 30891,05 MPa (mdulo de elasticidad del hormign)

Seccin Longitudinal:

Tablero de canto variable con una magnitud de seccin mayor en los apoyos y menor en el

centro luz permitiendo ahorros en materiales y entregndole un valor esttico al puente.

Para el sector de apoyos:

18

1

L

H

Con lo cual: Vano central H = 4 metros

Vano extremos H = 3 metros

Para el sector centro luz:

24

1

L

H

Con lo cual: Vano central H = 3 metros

Vano extremos H = 2,25 metros

Pilas y Estribos:

a) La posicin de los estribos se realiza en forma vertical desde la cota 0 hasta los 8 metros.

b) En el caso de los pilares se ubicaran con eje central a 5 metros del borde del ro (que presenta una cota de -12 metros), con una altura equivalente a la distancia entre cota

de tablero y cota de terreno.

nAlturaCajoCotaTerrenoCotaTablerrAlturaPila

Con: Cota Terreno = -11,7 metros (a 5 metros del borde ro, considerando que la

diferencia entre cotas es lineal hasta el estribo).

Cota Tablero = +1,35 metros (considerando la misma ecuacin de Cv).

Altura Cajn = 4 metros

Con lo cual la Altura Pilar = 8 metros.

Seccin Transversal:

Se proyecta una seccin transversal cajn tricelular.

Se considera para la seccin que:

hmin > 0,8 metros

Hmin > 1,2 / 1,3 metros

Lmin > 30 metros

Como el canto es variable, se decide ir aumentando la losa inferior al acercar a los apoyos

hasta un aumento aproximado de 50 cm., sin modificar los espesores de nervios y losa

superior.

Adicionalmente se considera diafragmas rgidos en cada apoyo, correspondiente a la

seccin resultante del canto mximo sin la presencia de los aligeramientos. Adicionalmente

se considera dejar un paso de hombre en las zonas macizadas de 70 cm y 1,9 metros de

altura para inspeccin y mantenimiento.

Para el puente presentado:

1.- Realice un anlisis crtico del diseo presentado, en lo referente a alzado, seccin

longitudinal del tablero, seccin transversal de tipo incluyendo superestructura y cualquier

detalle que estime importante. Para ello deber redactar una breve memoria que justifique

la solucin adoptada y los cambios que usted realizara.

2.- Realice un diseo geomtrico de las cepas y estribos que considerara en el proyecto.

Fundamente su eleccin segn los tipos de carga, geometra de la superestructura,

condiciones ssmica, entre otras.

Responder las siguientes preguntas, desarrollando el tema con dibujos y explicacin

referenciada:

1.- Mencione al menos cuatro antecedentes necesarios para realizar un proyecto de

Ingeniera conceptual de un puente ubicado sobre el ro Maipo.

2.- Comente cuales son las normativas utilizadas para el diseo de puentes en Chile. Qu

diferencia relevante existe entre la ASD y LRFD?

3.-Considere un puente tradicional chileno ubicado sobre un valle, con una luz principal de

vano igual a 60 metros, explique:

Cul es la carga viva que controla su diseo?, considerando el concepto de anlisis del momento absoluto.

En caso que la luz del vano principal alcanzar los 500 metros, cual es la carga principal de anlisis?

4.- En puentes tradicionales, indique el mtodo de anlisis ssmico utilizado. En caso que se

proponga el diseo de un puente atirantado de luz libre de 200 metros, cul sera el

mtodo apropiado y por qu?

5.- Explique la diferencia entre puentes tradicionales y puentes de grandes luces (atirantado

y colgante) respecto al anlisis de carga de viento.

6.- Cul es el parmetro de optimizacin en puentes de tramo recto isosttico y cual es la

solucin entregada en relacin a secciones transversales. Cul es el mayor problema en

puentes isostticos de varios tramos?

7.- Describa el mejoramiento estructural resistente de los puentes continuos respecto al

puente isosttico? Esquematice su respuesta. Dibuje un puente tipo Gerber

8.- Si usted realiza una inspeccin a un puente chileno de la dcada del 30, qu tipo de

junta espera encontrar?. Describa la diferencia con las que encontrara en puentes recientes.

9.- En relacin al posible colapso de puentes, mencione al menos tres factores que definen

el diseo de pilas o cepas.

10.- Comente algunas caractersticas que debe considerar para el diseo de: a) Dados de

amarre o encepados de cepas en puentes ubicados sobre ros, b) pilas de gran altura.

11.- Realice un esquema de un estribo muro lleno con alas y fundacin directa. Identifique

todos los elementos que lo componen.

12.- Recomendara el uso de estribos con alas de 45? Justifique su decisin, en caso

contrario proponga una alternativa fundamentada.

13.- Una empresa constructora le pide revisar los planos de un proyecto de puente. En ellos

Ud. observa que la losa de acceso esta en la superficie. Aceptara el proyecto? Justifique

su decisin definiendo el uso de este tipo de elementos.

14.- Qu consideraciones debe tener para el diseo de una fundacin con ms de un

pilote?

15.- Defina el uso de las Barras antissmicas. Qu tipo de cargas debe considerar para su

diseo?

16.- Esquematice el ancho de una mesa de apoyo para una viga simplemente apoyada y otra

tipo Gerber.

17.- Esquematice tres tipos diferentes de topes ssmicos longitudinales.

18.- Segn los nuevos criterios ssmicos, Ud. Dnde y cuando utilizara travesaos o vigas

transversales?

19.- Defina un puente integral. Cmo es posible materializarlo entre vigas?.

20.- Realice un esquema de un puente atirantado tipo arpa, y muestre la ley de esfuerzo de

momento de flexin y axial en el tablero. Cul es el mayor problema de un puente

atirantado con luz principal mayor a 1000 metros?

21.- Realice un esquema de un puente colgante. Describa los elementos principales.