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7/23/2019 CCP-14-Capitulos 1-5 y 9
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REPBLICA DE COLOMBIA
Juan Manuel Santos CaldernPresidente de la Repblica
Natalia Abello Vives
Ministra de Transporte
Carlos Alberto Garca MontesDirector General Instituto Nacional de VasINVIAS
Juan Carlos Restrepo MejaDirector TcnicoINVIAS
Nohora Gmez Roa
Subdirectora de Estudios e Innovacin (E)
Alfonso Montejo FonsecaGestor Tcnico del ContratoINVIAS
ASOCIACIN COLOMBIANA DE INGENIERA SSMICAAIS
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NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE PUENTES CCP 14
ASOCIACION COLOMBIANA DEINGENIERIA SISMICA AIS
Eduardo Castell RuanoPresidente AIS
GRUPO DE TRABAJO
COMIT DE PUENTES AIS 200Comit Directivo
Josu Galvis Ramos -CoordinadorJorge Alfredo Santander Palacios
Lus Enrique Garca ReyesLuis Enrique Aycardi Fonseca
Especialistas ColaboradoresDaro Faras GarcaSandra Faras MorenoEdgar Hernn Forero MuozLuis Garza VsquezCarlos Ramiro Vallecilla BahenaMalena Amrtegui Rodrguez
Mara del Pilar Duque Uribe
Luis Felipe Lpez MuozZulma Stella Pardo VargasJulin Carrillo Len
Ingenieros AuxiliaresNaile Aguirre CarvajalMauricio Jos Castro GarcaDoralba Valencia RestrepoYeudy Felipe Vargas AlzateDavid Alejandro Castro Cruz
Luis Fernando Caballero Castrongel David Guerrero RojasSamuel Dario Prieto Ramrez
Revisin EdicinArmando Antonio Gonzlez GLeticia Reyes Gmez
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NORMA COLOMBIANA DE DISEO DE PUENTES CCP 14
SECCIN 1 INTRODUCCINSECCIN 2 CARACTERSTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACINSECCIN 3 CARGAS Y FACTORES DE CARGA
SECCIN 4 ANLISIS Y EVALUACIN ESTRUCTURAL
SECCIN 5 ESTRUCTURAS DE CONCRETOSECCIN 6 ESTRUCTURAS DE ACEROSECCIN 7 ESTRUCTURAS DE ALUMINIOSECCIN 8 ESTRUCTURAS DE MADERASECCIN 9 TABLEROS Y SISTEMAS DE TABLEROSSECCIN 10 CIMENTACINSECCIN 11 MUROS, ESTRIBOS Y PILASSECCIN 12 ESTRUCTURAS ENTERRADAS YREVESTIMIENTOS PARA TNELES
SECCIN 13 BARANDASSECCIN 14 JUNTAS Y APOYOSSECCIN 15 DISEO DE BARRERAS DE SONIDO
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SECCIN 1
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
1.1 Alcance de las especificaciones ............................................................................................................................................. 1-1
1.2
Definiciones ............................................................................................................................................................................ 1-2
1.3 Filosofa de diseo .................................................................................................................................................................. 1-3
1.3.1 Generalidades ..................................................................................................................................................................... 1-31.3.2 Estados Lmite ..................................................................................................................................................................... 1-3
1.3.2.1 Generalidades ............................................................................................................................................................ 1-3
1.3.2.2 Estado lmite de Servicio ............................................................................................................................................ 1-41.3.2.3 Estado lmite de fatiga y fractura ...................................................................................................................................... 1-41.3.2.4 Estado Lmite de Resistencia ..................................................................................................................................... 1-5
1.3.2.5 Estados lmite de Eventos Extremos .......................................................................................................................... 1-51.3.3 Ductilidad ............................................................................................................................................................................ 1-51.3.4 Redundancia ....................................................................................................................................................................... 1-61.3.5 Importancia operacional ...................................................................................................................................................... 1-7
1.4 REFERENCIAS ....................................................................................................................................................................... 1-7
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SECCIN 1 1
INTRODUCCION
1.1Alcance de las especificaciones
Las disposiciones de este cdigo estn concebidas paradiseo, evaluacin y rehabilitacin de puentes viales tantofijos como mviles. Sin embargo, no se incluyen aspectosmecnicos, elctricos y de seguridad para los vehculos y
peatones en puentes mviles. No se incluyendisposiciones para puentes exclusivamente ferroviarios nipara los usados en el tendido de servicios pblicos. EstasEspecificaciones se pueden aplicar para puentes que noestn completamente cubiertos en el alcance de stas,incluyendo criterios de diseo adicionales donde serequiera.
Estas especificaciones no estn concebidas parasuplantar la capacidad ni el criterio profesional delDiseador, solamente estipulan los requisitos mnimosnecesarios para proveer la seguridad pblica. ElPropietario o el Diseador pueden requerir segn lasofisticacin del diseo o de la calidad de los materiales yla construccin que sean de mayor exigencia a loestablecido en los requisitos mnimos.
Se enfatizan los conceptos de seguridad a travs de laredundancia y ductilidad y de proteccin contra lasocavacin y las colisiones.
Las disposiciones de diseo de estas Especificacionesemplean el Mtodo de Diseo con Factores de Carga yResistencia [LRFD - Load and Resistance Factor Design].Los factores de mayoracin de cargas y de reduccin deresistencia han sido desarrollados a partir de la teora dela confiabilidad estructural y se basan en el conocimiento
estadstico actual de cargas y el desempeo estructural.Se incluyen mtodos de anlisis y tcnicas de modelacindiferentes a los contenidos en las Especificacionesanteriores, promoviendo su uso.
El diseo ssmico debe estar de acuerdo con lasdisposiciones de estas Especificaciones o aquellas dadaspor AASHTO Guide Specifications for LRFD SeismicBridge Design.
El comentario no pretende proveer antecedenteshistricos completos del desarrollo de stas o anterioresEspecificaciones, ni pretende proveer un resumen
detallado de los estudios y resultados de investigacionesrevisados para formular las disposiciones de laEspecificaciones. Sin embargo, se proveen referencias dealgunos de los resultados de investigaciones paraaquellos que deseen estudiar las fuentes documentalescon mayor profundidad.
El comentario dirige la atencin hacia otros documentosque proveen sugerencias para plasmar los requisitos y elobjetivo de estas Especificaciones. Sin embargo, esosdocumentos y este comentario no estn concebidos comoparte 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 econtexto del diseo que est realizando y la realidad fsica en
s misma.
El trmino debe denota un requisito para cumplir con esta
Especificaciones.
El trmino debera indica una fuerte preferencia por e
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.
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SECCIN 1 1-2
Las AASHTO LRFD Bridge Construction Specificationsson especificaciones de construccin consistentes conestas especificaciones de diseo. A menos que seespecifique lo contrario, las Especificaciones deMateriales referenciadas aqu son las AASHTOSpecifications for Transportation Materials and Methods ofSampling and Testing.
1.2Definiciones
Carga mayo radaCargas nominales multiplicadas por el factor de carga apropiado especificado por la combinacinde carga bajo consideracin.
Cic lo de vid a de di seoPeriodo de tiempo en el cual se basa la derivacin estadstica de las cargas transitorias:75 aos para estas Especificaciones.
Ciclo de vida de servicioEl periodo de tiempo en el que se espera que el puente permanezca en operacin.
ColapsoCambio considerable en la geometra de un puente que inhabilita su uso.
Componente Elemento especial o la combinacin de elementos del puente que requiere una consideracinespecial de diseo.
Diseo
Dimensionamiento y detallado de los elementos y conexiones de un puente.
Ducti l idadPropiedad de un elemento o conexin que permite una respuesta inelstica.
Es tad o lm ite Condicin ms all de la cual el puente o componente deja de satisfacer las requisitos para loscuales fue diseado.
Estad o lmit e de event os ex tremosEstados lmite relacionados con eventos tales como sismos, cargas especialesy colisiones de vehculos o embarcaciones, con perodos de retorno mayores que el perodo de diseo del puente.
Estad os lmi te de r esis tenc iaEstados lmite que se relacionan con la resistencia y la estabilidad durante el ciclode vida de diseo.
Estad os lmit e de s ervic io
Estados lmite que se relacionan con las tensiones, deformaciones, y fisuracin bajocondiciones regulares de operacin.
Estruct ura con mltiples trayectorias de cargaEstructura capaz de soportar las cargas especificadas despusde la prdida de un componente portante principal o conexin.
EvaluacinDeterminacin de la capacidad de carga de un puente existente.
Factor de cargaMultiplicador de base estadstica aplicado a efectos de fuerzas que considera fundamentalmente lavariabilidad de las cargas, la falta de precisin en los anlisis, y la probabilidad de la ocurrencia simultnea dediferentes cargas, pero que tambin se relaciona con aspectos estadsticos de la resistencia a travs del proceso decalibracin.
Factor de resistencia
Multiplicador de base estadstica aplicado a la resistencia nominal que considerafundamentalmente la variabilidad de las propiedades de los materiales, las dimensiones estructurales y la calidad de lamano de obra, unido a la incertidumbre en la prediccin de la resistencia, pero que tambin se relaciona con aspectosestadsticos de las cargas a travs del proceso de calibracin.
IngenieroPersona responsable por el diseo de un puente y/o la revisin de diseos requeridos por la obra, ascomo los planos de montaje.
Mtodo de d iseo con fac to res de c arg a y res ist enc ia [Load and resistance factor design (LRFD)] Metodologa de diseo basada en la teora de confiabilidad estructural en la cual los efectos de las fuerzas causadospor cargas mayoradas no pueden exceder la resistencia mayorada de los componentes.
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SECCIN 1
ModeloLa idealizacin de una estructura con el objeto de analizarla.
Modi f icador de cargaFactor que tiene en cuenta la ductilidad, la redundancia, y la clasificacin operacional de unpuente.
PropietarioPersona o entidad que tiene jurisdiccin sobre el puente.
PuenteCualquier estructura que tenga un ancho no menor de 6m que forma parte de una carretera o que estlocalizado sobre o bajo una carretera.
Puente fijoPuente con luz vehicular definida.
Puente mvi lPuente con luz vehicular definida y ajustable.
Rehabil itacinProceso mediante el cual se restablece o se incrementa la resistencia del puente.
Resistencia mayo radaResistencia nominal multiplicada por un factor de resistencia.
Resistencia nominal Resistencia de un componente o conexin a las solicitaciones de las fuerzas, segn loindicado 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
superiores a los 90 km/h y eventos extremos, incluida la socavacin.
Solici tacin Deformacin, tensin o esfuerzo resultante (v.gr. fuerza axial, fuerza cortante, momento flector otorsor) causado por las cargas aplicadas, deformaciones impuestas, o cambios volumtricos.
1.3Filosofa de diseo
1.3.1 GeneralidadesLos puentes deben disearsepara los estados lmite especificados para obtener losobjetivos de ser construible, seguridad, y servicio,considerando debidamente aspectos relacionados con lafacilidad de inspeccin, economa, y esttica, segn loespecificado en el Artculo 2.5.
Independientemente del tipo de anlisis utilizado, la Ec.1.3.2.1-1 debe satisfacerse para todas las solicitaciones ycombinaciones 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 comportamientoinelstico, an cuando las solicitaciones se determinan
mediante anlisis elsticos. Esta falta de consistencia es usua
en la mayora de las especificaciones para puentes actuales y
es debida a las incertidumbres en el conocimiento de la
acciones estructurales inelsticas.
1.3.2Estados Lmite
1.3.2.1 Generalidades Cada componente yconexin deben satisfacer la Ec. 1.3.2.1-1 para cadaestado 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, exceptopara pernos, para los cuales deben aplicarse lasdisposiciones del Artculo 6.5.5, y para las columnas deconcreto en Zonas Ssmicas 2, 3 y 4, para las cualesdeben aplicarse las disposiciones de los Artculos5.10.11.3 y 5.10.11.4.1b. Todos los estados lmite debenconsiderarse de igual importancia.
i i i n r Q R R (1.3.2.1-1)
en la cual:
Para cargas para las cuales es apropiado el valor mximo
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 loestados 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 do
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
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SECCIN 1 1-4
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,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 eimportancia 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
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. 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 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 LRFDDesign Specificationsha 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 estadolmite de servicio se debe considerar como el conjunto derestricciones impuestas a las tensiones, deformaciones, yanchos 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 Elestado lmite de fatiga se debe considerar como elconjunto de restricciones impuestas al rango de tensionescomo resultado del paso de un nico camin de diseo,ocurriendo el nmero anticipado de ciclos del rango detensin.
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.
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SECCIN 1
El estado lmite de fractura se debe considerar como unconjunto de requisitos sobre tenacidad de los materialesde las AASHTO Materials Specifications.
1.3.2.4 Estado Lmite de ResistenciaEl estadolmite de resistencia se debe considerar para garantizarque se provee resistencia y estabilidad, tanto local comoglobal, para resistir las combinaciones de cargaestadsticamente 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 de
puente se ha excedido. De hecho, en secciones de viga
mltiples hay una reserva significativa de capacidad elsticaen casi todos los puentes ms all de ese nivel de carga. La
carga viva 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 e
nmero de carriles disponibles. Puede ocurrir afectacin y
daos significativos bajo el estado lmite de resistencia, pero
se espera que la integridad estructural global se mantenga.
1.3.2.5 Estados lmite de Eventos ExtremosElestado lmite de eventos extremos se debe considerar
para garantizar la supervivencia estructural de un puentedurante un sismo o inundacin severos, o cuando sepresenta choque una embarcacin, o un vehculo,posiblemente bajo condiciones de socavacin.
C1.3.2.5 Se considera que los estados lmite de evento
extremos son ocurrencias nicas cuyo periodo de retorno
puede ser significativamente mayor que el perodo de diseodel puente.
1.3.3DuctilidadEl sistema estructural de un puentese debe dimensionar y detallar para garantizar eldesarrollo de deformaciones inelsticas significativas yvisibles en los estados lmite de resistencia y de eventosextremos antes de la falla.
Los dispositivos de disipacin de energa puedensustituirse por sistemas sismo resistentes dctiles
convencionales y siguiendo la metodologacorrespondiente a la que se refieren estasEspecificaciones o en AASHTO Guide Specifications forSeismic 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 quecumplen con estas Especificaciones0.95 para los componentes y conexiones paralas cuales se han especificado medidasadicionales 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 caracteriza
ya sea por un comportamiento frgil o dctil. E
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 ante
de que ocurra cualquier prdida importante de la capacidad de
carga. El comportamiento dctil advierte sobre la inminenteocurrencia de una falla estructural mediante grande
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 verifica
mediante ensayos.
Con el fin de lograr un comportamiento inelstico adecuado e
sistema debe tener un nmero suficiente de miembros
dctiles, ya sean:
Uniones y conexiones que tambin sean dctiles y puedanproporcionar disipacin de energa sin prdida de
capacidad; o
Uniones y conexiones que tengan suficiente resistencia enexceso 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
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SECCIN 1 1-6
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:
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 mltiplestrayectorias de carga y estructuras continuas deben serusadas, a menos que existan motivos justificados para nousarlas
Para el estado lmite de resistencia:
R 1.05 para miembros no redundantes
= 1.00 para niveles convencionales deredundancia, elementos de cimentacin donde
representa la redundancia, como se especificaen el Artculo 10.5
= 0.95 para niveles excepcionales de redundanciams all de vigas continuas y una seccintransversal 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
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SECCIN 1
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 debeaplicarse nicamente a los estados lmite de resistencia yde eventos extremos.
La autoridad competente puede declarar que un puente ocualquier componente estructural o conexin del mismotienen prioridad operativa.
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
C1.3.5 Esta clasificacin debe ser realizada por persona
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 unavez inspeccionado despus del evento de diseo y que
pueden ser utilizados por vehculos de emergencia y con
fines de seguridad, defensa, econmicos, o fine
secundarios de aseguramiento de la vida inmediatamente
despus del evento de diseo.
Puentes que deben, como mnimo, ser abiertos paratrnsito de vehculos de emergencia y con fines de
seguridad, defensa o econmicos, despus del evento de
diseo, y abierto a todo el trfico das despus de eseevento.
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
1.4REFERENCIAS
AASHTO. 2010. AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications, Third Edition with Interims, LRFDCONS-3-MAmericanAssociation of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC.
AASHTO. 2011AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design, Second Edition, LRFDSEIS-2AmericanAssociation of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC.
AASHTO. 2011. The Manual for Bridge Evaluation, Second Edition with Interim, MBE-2-M. American Association oState Highway and Transportation Officials, Washington, DC.
AASHTO. 2011. Standard Specifications for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing, 31thEdition, HM-31.AmericanAssociation of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC.
Frangopol, D. M., and R. Nakib. 1991. "Redundancy in Highway Bridges." Engineering Journal, American Institute oSteel 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.
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12/570
SECCIN 2
TABLA DE CONTENIDO
CARACTERISTICAS GENERALES DE DISEO Y UBICACION
2.1 ALCANCE .............................................................................................................................................. 2-1
2.2 DEFINICIONES ..................................................................................................................................... 2-1
2.3 CARACTERSTICAS DE LOCALIZACIN ............................................................................................ 2-32.3.1Ubicacin de la ruta ......................................................................................................................... 2-3
2.3.1.1General ................................................................................................................................... 2-32.3.1.2Cruces de vas acuticas y llanuras de inundacin .................................................................. 2-3
2.3.2Disposicin del Sitio del Puente ...................................................................................................... 2-42.3.2.1General .................................................................................................................................... 2-42.3.2.2Seguridad del trfico ................................................................................................................. 2-4
2.3.2.2.1Proteccin de las estructuras ............................................................................................. 2-42.3.2.2.2Proteccin de los usuarios ................................................................................................. 2-52.3.2.2.3Normas geomtricas .......................................................................................................... 2-52.3.2.2.4Superficies de la carretera ................................................................................................. 2-52.3.2.2.5Colisiones de embarcaciones ............................................................................................ 2-5
2.3.3 Glibos ............................................................................................................................................ 2-52.3.3.1De navegacin ......................................................................................................................... 2-5
2.3.3.2Glibo Vertical sobre carreteras ............................................................................................... 2-62.3.3.3Glibo horizontal en carreteras ................................................................................................ 2-62.3.3.4Cruce elevado sobre ferrocarril ................................................................................................ 2-6
2.3.4Entorno ........................................................................................................................................... 2-6
2.4 INVESTIGACION DE LAS CIMENTACIONES ...................................................................................... 2-72.4.1General ........................................................................................................................................... 2-72.4.2Estudios topogrficos ...................................................................................................................... 2-7
2.5 OBJETIVOS DE DISEO ....................................................................................................................... 2-72.5.1 Seguridad ........................................................................................................................................ 2-72.5.2 Utilidad ............................................................................................................................................ 2-7
2.5.2.1Durabilidad. .............................................................................................................................. 2-72.5.2.1.1 Materiales .......................................................................................................................... 2-72.5.2.1.2Medidas de autoproteccin ................................................................................................ 2-8
2.5.2.2 Inspeccionabilidad. ................................................................................................................... 2-82.5.2.3Mantenibilidad. ......................................................................................................................... 2-92.5.2.4 Conducibilidad .......................................................................................................................... 2-92.5.2.5Servicios Pblicos ..................................................................................................................... 2-92.5.2.6Deformaciones ......................................................................................................................... 2-9
2.5.2.6.1General ............................................................................................................................. 2-92.5.2.6.2Criterios para Deflexin ................................................................................................... 2-102.5.2.6.3Criterios Opcionales para relaciones de Luz a Profundidad ........................................... 2-12
2.5.2.7Consideracin de Futuras Ampliaciones ................................................................................ 2-132.5.2.7.1Vigas Exteriores en Puentes de Vigas Mltiples ............................................................. 2-132.5.2.7.2Subestructura .................................................................................................................. 2-14
2.5.3 Constructibilidad ............................................................................................................................ 2-142.5.4 Economa ....................................................................................................................................... 2-14
2.5.4.1 General ................................................................................................................................... 2-142.5.4.2Planos Alternativos ................................................................................................................. 2-15
2.5.5Esttica del Puente ........................................................................................................................ 2-15
2.6 HIDROLOGA E HIDRULICA ............................................................................................................ 2-162.6.1 General .......................................................................................................................................... 2-162.6.2Datos del Sitio ................................................................................................................................ 2-172.6.3Anlisis hidrolgico ........................................................................................................................ 2-182.6.4Anlisis hidrulico .......................................................................................................................... 2-18
2.6.4.1 General ................................................................................................................................... 2-182.6.4.2Estabilidad de la corriente ...................................................................................................... 2-182.6.4.3Va acutica del puente .......................................................................................................... 2-19
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2.6.4.4 Cimentaciones del puente ...................................................................................................... 2-192.6.4.4.1General ........................................................................................................................... 2-192.6.4.4.2Socavacin del puente ..................................................................................................... 2-20
2.6.4.5Calzadas de acceso al puente ............................................................................................... 2-212.6.5Localizacin de alcantarillas, longitud, y rea de la seccin hidrulica .......................................... 2-222.6.6Drenaje de la Calzada .................................................................................................................... 2-22
2.6.6.1 General ................................................................................................................................... 2-222.6.6.2Tormenta de Diseo ................................................................................................................ 2-232.6.6.3Tipo, Tamao, y nmero de desages .................................................................................... 2-232.6.6.4Descarga de los Desages del Tablero .................................................................................. 2-232.6.6.5Drenaje de Estructuras ........................................................................................................... 2-23
2.7 SEGURIDAD DEL PUENTE ................................................................................................................. 2-242.7.1 General .......................................................................................................................................... 2-242.7.2Demandas de Diseo .................................................................................................................... 2-24
2.8 REFERENCIAS .................................................................................................................................... 2-25
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SECCIN 2 2
SECCION 2 CARACTER STICAS GENERALES DE DISE O YUBICACIN
2.1ALCANCE C2.1
Se proporcionan los requisitos mnimos para espacioslibres, proteccin del medio ambiente, esttica, estudios
geolgicos, economa, manejabilidad, durabilidad,facilidad de construccin, facilidad de inspeccin yfacilidad de mantenimiento. Se referencian los requisitosmnimos para la seguridad del trfico.
Se incluyen los requisitos mnimos para drenaje ymedidas de proteccin contra agua, hielo y sales.
Se tratan, en detalle, la hidrologa y la hidrulica porreconocimiento de que muchas fallas de puentes hansido causadas socavacin.
Esta seccin tiene la intencin de proporcionar al diseador la
suficiente informacin para determinar la configuracin y
dimensiones generales del puente.
2.2DEFINICIONES
AgradacinAcumulacin general y progresiva, o elevacin del perfil longitudinal de un cauce, como resultado desedimentacin.
Ancho de la Acera Espacio despejado para uso exclusivo de peatones entre barreras o entre el bordillo y unabarrera.
An ch ur a de la L uz d e la Va Acutic a o rea de la luz del puente en un escenario especfico, y medidaperpendicularmente a la direccin principal del flujo.
Canal EstableCondicin que existe cuando una corriente tiene un cauce y una seccin transversal que permite asu canal transportar el agua y los sedimentos entregados desde aguas arriba, sin significativas degradacin,agradacin o erosin de las riberas.
Carri l de emergenc ia [Clear zone] Espacio libre, relativamente plano, ms all del borde de la calzada paraestacionamiento temporal y de emergencia de vehculos. El carril de emergencia no incluye bermas ni carrilesauxiliares.
Cuencarea 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.
DegradacinDisminucin general y progresiva del perfil longitudinal del cauce como resultado de erosin a largoplazo.
Des ca rg a d e Di seoCaudal mximo de agua que se espera en un puente sin superar las restricciones de diseoadoptadas.
Emb alse de Retencin Instalacin de manejo de 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.
Estr uc tur a Hid rulic aCualquier configuracin construida en una corriente de agua o colocada en la vecindad dela ribera para desviar la corriente, inducir sedimentacin, inducir socavacin o, de alguna otra manera, alterar el flujo yel rgimen de sedimentacin de la corriente de agua.
GliboEspacio libre horizontal o vertical.
Geom orf olo ga de la Co rrien teEl estudio de una corriente de agua y sus llanuras de inundacin con respecto asus formas terrestres, a la configuracin general de su superficie, y a los cambios que ocurren debido a la erosin y ala acumulacin de desechos de la erosin.
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2-2 SECCIN 2
Hid rul ic aLa ciencia que se ocupa de la mecnica del comportamiento y el flujo de lquidos, especialmente entuberas y canales.
Hidro lo ga Ciencia que se ocupa de la ocurrencia, distribucin y circulacin de agua en la tierra, incluyendoprecipitacin, escorrenta y agua subterrnea.
HiperflujoCualquier flujo de marea (o fluvial) con un caudal mayor al de la inundacin de los 100 aos pero nomayor al de la inundacin de los 500 aos.
ImbornalDispositivo para captar y drenar agua a travs del tablero.
Inun dacin de Dis eo po r So cavac inEl flujo de inundacin igual o menor al de la inundacin de 100 aos queproduce la socavacin ms profunda en las cimentaciones del puente. La carretera o el puente pueden inundarse ena etapa de la inundacin de diseo por socavacin. La peor condicin de socavacin puede ocurrir para lanundacin de desbordamiento, como resultado del potencial de flujo por presin.
Inu nd acin de Diseo par a la s ecc in hid ralic a d e la va acutic a La descarga, volumen, escenario, o crestade ola mximos y su probabilidad asociada de excedencia, seleccionada para el diseo de una carretera o puentesobre un ro o llanura de inundacin. Por definicin, la carretera o puente no se inundarn bajo este escenario denundacin de diseo para la seccin hidralica de la va fluvial.
Inundacin de Veri f icacin p ara Socavacin Inundacin resultante de mareas (o crecientes fluviales) portempestad, 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 500aos. La inundacin de verificacin por socavacin se utiliza en la investigacin y evaluacin de la cimentacin delpuente para determinar si puede soportar el flujo y la socavacin correspondiente, sin prdida de estabilidad. VerTambin hiperflujo.
Inu nd acin de lo s 500 Aos Inundacin debida a tormenta y/o marea con una probabilidad del 0,2% a sergualada o excedida en cualquier ao.
Inundacin de Poblacin MixtaFlujos de inundacin derivados de dos o ms factores causales, por ejemplo,pleamar causada por vientos costeros de un huracn o por lluvia.
Inun dacin d e los 100 aos o Inun dacin d e Verificacin [Check Floo d] Inundacin debida a tormenta,creciente o marea, con 1 por ciento 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 deemergencias. El peor caso de socavacin puede ser causado por la inundacin de desbordamiento.
Lagr imalDepresin lineal en la parte inferior de los componentes para hacer que al caer el agua fluya sobre lasuperficie y permitir su caida.
MareaEl aumento y la disminucin peridicos del nivel de los ocanos que resultan de la interaccin gravitacionalde la Tierra, la Luna y el Sol.
Peralte La inclinacin de la superficie de la calzada para balancear parcialmente la fuerza centrfuga sobre losvehculos en curvas horizontales.
Pleamar Marea de nivel incrementado que ocurre alrededor de cada dos semanas durante luna llena o lunanueva.
Puente de Mitigacin Abertura en un terrapln, en una llanura de inundacin, para permitir el paso del flujo.
Socavacin LocalSocavacin en un canal o en una llanura de inundacin localizada en un pilar, estribo, u otraobstruccin al flujo.
Socavacin General o de Contraccin Socavacin en un canal o en una llanura de inundacin que no estocalizada en un pilar u otra obstruccin al flujo. En un canal, la socavacin general o de contraccin, por lo generalafecta a toda o casi toda su seccin y es comnmente causada por una contraccin del flujo.
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SECCIN 2 2
Va acuticaCualquier corriente de agua, ro, estanque, lago u ocano.
2.3 CARACTER STICAS DELOCALIZACIN
2.3.1Ubicacin 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 costosde mantenimiento e inspeccin asociados con lasestructuras y con la importancia relativa de los factoreslistados arriba.
Deber prestarse atencin, de acuerdo con el riesgoinvolucrado, a localizaciones favorables del puente,tales que:
Se ajusten a las condiciones creadas por elobstculo salvado;
Faciliten diseo, construccin, operacin, inspecciny 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 deinundacin Los cruces de vas acuticas debenlocalizarse considerando los costos iniciales de laconstruccin y la optimizacin de los costos totales,incluyendo obras hidrulicas y las medidas demantenimiento necesarias para reducir la erosin. Los
estudios de cruces alternativos deben incluir evaluacinde:
Caractersticas hidrolgicas e hidrulicas de la vaacutica y de su llanura de inundacin, incluyendo laestabilidad del cauce, el registro de inundaciones y,en cruces de estuario, alcance y ciclos de lasmareas.
El efecto del puente propuesto sobre el patrn delflujo de las inundaciones y el consecuente potencialde socavacin en las cimentaciones del puente.
El potencial de crear nuevos riesgos de inundacino aumentar los existentes, y
Impactos ambientales sobre la va acutica y sullanura de inundacin.
Los puentes y sus accesos sobre llanuras de inundacindeben ubicarse y disearse teniendo en cuenta lasmetas y los objetivos del manejo de la llanura deinundacin, incluyendo:
Prevencin del uso y desarrollo antieconmico,peligroso o incompatible de las llanuras deinundacin.
Evitar, cuando sea posible, la ocurrencia designificativas invasiones transversales y
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.
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2-4 SECCIN 2
longitudinales. Minimizacin, cuando sea posible, de los impactos
adversos y mitigacin de los impactos inevitables. Consistencia, donde sea aplicable, con la intencin
de las normas y criterios del Ministerio del MedioAmbiente y del Instituto de estudios ambientales;
Agradacin o degradacin a largo plazo. Compromisos contrados para obtener aprobaciones
ambientales.
2.3.2Disposicin del Sitio del Puente
2.3.2.1 General La ubicacin y el alineamiento delpuente deberan seleccionarse para satisfacer losrequisitos del trfico sobre y debajo del puente. Sedeberan considerar las posibles futuras variaciones ena alineacin o el ancho de la va acutica, carretera oferrocarril cruzado por el puente.
Cuando sea apropiado, debera considerarse la futuraadicin de instalaciones de trnsito masivo o elensanchamiento 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 denavegacin. 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 angulos rectos y simtricamente con respecto al canal.
Proporcionar una distancia adecuada a lugares denavegacin congestionada, de maniobras de atraque de
embarcaciones u de otros problemas de navegacin.
Ubicar el puente donde la va acutica sea poco profundao 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.
2.3.2.2Seguridad del trfico
2.3.2.2.1Proteccin de las estructu ras Debetenerse en cuenta el paso seguro de vehculos sobre odebajo del puente. El peligro para los vehculos fuera decontrol dentro de la zona despejada debera reducirse almnimo mediante la localizacin de obstculos a unadistancia segura de los carriles de circulacin.
Las columnas, los pilares o los muros de las estructurasde pasos a desnivel deberan estar ubicadas enconformidad con el concepto de zona despejada
contenido en el captulo 3 de AASHTO Roadside DesignGuide, 1996. Donde no sea prctico la conformidad constas directrices debido a limitaciones de costo, de tipode estructura, de volumen y velocidad de diseo deltrfico, de disposicin de vanos, de esviaje y del terreno,as columnas, pilares o muros deberan protegersemediante barandillas u otros dispositivos de barrera. Labarandilla, u otro dispositivo de barrera, debera, si esprctico, apoyarse de forma independiente, con su caraa la carretera a una distancia mnima de por lo menos,0.6 m de la cara del pilar o del estribo, a menos que seproporcione una barrera rgida.
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SECCIN 2 2
La cara de la barandilla o de otro dispositivo debe estara una distancia mnima de 0.6 m de la lnea habitual dela berma.
2.3.2.2.2Proteccin de los Usuarios Debenproveerse barandillas a lo largo de los bordes de lasestructuras de acuerdo con los requisitos de la Seccin13.
Todas las estructuras de proteccin deben tenersuperficies y transiciones adecuadas para redirigir eltrfico errante de manera segura.
En el caso de puentes mviles deben proveerse sealesde advertencia, luces, conos para sealizacin,compuertas, barreras y otros dispositivos de seguridadpara la proteccin de peatones, ciclistas y trficovehicular. stos deben disearse para operar antes dela apertura del tramo mvil y para seguir funcionandohasta que el tramo haya sido completamente cerrado.Los dispositivos se ajustarn a las disposiciones de"Traffic Control at Movable Bridges" contenidas en elManual on Uniform Traffic Control Devices o de acuerdocon lo especificado en planos.
Las aceras deben protegerse con barreras cuando as loespecifique 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.
2.3.2.2.3No rm as geomtri cas Debe cumplirsecon los requisitos de la publicacin Manual de diseogeomtrico de vas del Instituto Nacional de VasINVIAS o deben justificarse y documentarse aquellosque se excepten. El ancho de las bermas y lageometra de las barreras de trfico debern cumplir lasespecificaciones del Propietario.
2.3.2.2.4 Superficies de la carretera Debeotorgrsele caractersticas antideslizantes, de corona,bombeo y peralte a las superficies de la carretera en unpuente de acuerdo con el Manual de diseo geomtricode vas del Instituto Nacional de Vas INVIAS orequisitos locales.
2.3.2.2.5Col is iones de embarcaciones Lasestructuras de puentes deben disearse para soportarlas fuerzas causadas por colisin especificadas en elartculo 3.14.14 o, de lo contrario, deben estarprotegidas contra fuerzas de colisin de embarcaciones
por defensas, diques, o bolardos como se especifica enel 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 GuideSpecification and Commentary for Vessel CollisionDesign
ofHighway Bridges.
2.3.3Glibos
2.3.3.1 De navegacin Debe obtenerse permisopara construccin de puentes sobre va acuticas de lasentidades que tengan jurisdiccin sobre aquellas. Losglibos verticales y horizontales deben establecerse encooperacin 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
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2-6 SECCIN 2
para puentes, incluyendo la coordinacin con la entidad que
tenga jurisdiccin sobre la va acutica a intervenir, estn
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.
2.3.3.2GliboVertical sobre carreterasEl glibode las estructuras de carretera deber estar conformecon la publicacin del Manual de diseo geomtrico devas del Instituto Nacional de Vas INVIAS para laClasificacin Funcional de la Carretera o, de lo contrario,debe justificarse lo que de all se excepte. Debenvestigarse la posibilidad de la reduccin del glibodebido al asentamiento de las estructuras del paso adesnivel. Si el asentamiento esperado excede 2.5 cmdebe aadirse al glibo especificado.
El glibo de soportes de seales y de pasos elevadospeatonales debera ser 30 cm mayor que el glibo de laestructura, y el glibo entre la calzada a la cuerdanferior de vigas en celosa que la crucen por encima nodebera 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.
2.3.3.3Glibo horizontal en carreteras El anchodel puente no debe ser menor que el de la carretera queo cruza, incluyendo las bermas o bordillos, cunetas yaceras.
Los glibos horizontales debajo del puente deberncumplir con los requisitos del Artculo 2.3.2.2.1.
No debera colocarse ningn objeto sobre o debajo deun puente, que no sea una barrera, a una distanciamenor 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 caradel objeto o del borde del carril designado para trfico.
C2.3.3.3
El ancho til de las bermas debe tomarsegeneralmente 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 ferrocarr i l Lasestructuras diseadas para pasar por encima de una vafrrea deben estar de acuerdo con los estndaresestablecidos y utilizados por la va frrea afectada segnsu prctica habitual. Estas estructuras de paso adesnivel deben cumplir con las leyes nacionales,departamentales y municipales, aplicables.
Reglamentos, cdigos y normas deberan, comomnimo, cumplir con las especificaciones y normas de
diseo del American Railway Engineering andMaintenance of Way Association (AREMA), de laAssociation 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 7Estructuras de Madera, Captulo 8Estructuras de concreto y Cimentaciones, Captulo 9Cruces de Ferrocarril, Captulo 15Estructuras de Acero, y Captulo 18Glibos.
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.
2.3.4EntornoDebe considerarse el impacto de unpuente y sus accesos en comunidades locales, sitios
C2.3.4 La geomorfologa de la corriente, v. gr.,
geomorfologa fluvial, es un estudio de la estructura y
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SECCIN 2 2
histricos, humedales y otras reas esttica, ambiental yecolgicamente sensibles. Debe garantizarse elcumplimiento de leyes nacionales, departamentales ymunicipales sobre el agua; regulaciones nacionales,departamentales y municipales sobre invasin dellanuras de inundacin, peces y hbitats de vidasilvestre; y lo dispuesto por el Sistema Nacional deGestin del Riesgo de Desastres. Debe considerarse lageomorfologa de la corriente de agua, lasconsecuencias de la socavacin del cauce y de laeliminacin de la vegetacin estabilizadora de losterraplenes, y, donde sea apropiado, la dinmica de lasmareas en los impactos a los estuarios.
formacin de las caractersticas de la tierra que resultan de las
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 LASCIMENTACIONES
2.4.1 General Una investigacin del subsuelo,incluyendo perforaciones y ensayos de suelos, debellevarse a cabo de acuerdo con las disposiciones del
Artculo 10.4 para proporcionar informacin pertinente ysuficiente para el diseo de unidades de la
subestructura. Debe considerarse el tipo y el costo delas cimentaciones en los estudios econmicos yestticos para la seleccin de alternativas de puente ysu localizacin.
2.4.2 Estudios topogrficos La topografa actualdel sitio del puente se establece a travs de mapas decurvas de nivel y fotografas. Dichos estudios debenincluir la historia del lugar en trminos de movimiento demasas del terreno, erosin de suelo y rocas y el cursode las vas acuticas.
2.5OBJETIVOS DE DISEO
2.5.1 Seguridad La principal responsabilidad delIngeniero 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..
2.5.2Utilidad
2.5.2.1Durabilidad
2.5.2.1.1 Materiales Los documentoscontractuales deben especificar materiales de calidad yla aplicacin de altos estndares de fabricacin yconstruccin.
El acero estructural debe ser auto-protegido, o tenersistema de recubrimiento de larga vida o proteccincatdica.
Las barras de refuerzo y los torones de pretensado encomponentes de concreto, que puedan estar expuestosa sales suspendidas en el aire o en el agua, debenprotegerse 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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2-8 SECCIN 2
recubrimientos epxicos y/o galvanizados, recubrimientode hormign, densidad, composicin qumica delhormign, incluyendo incorporacin de aire y pintura noporosa de la superficie del concreto o proteccincatdica.
Los ductos para torones de pretensado deben rellenarseo estar protegidos de cualquier otro modo contra lacorrosin.
Los accesorios y elementos de fijacin utilizados en laconstruccin en madera sern de acero inoxidable,hierro maleable, aluminio, o de acero galvanizado,recubierto con cadmio, o con cualquier otrorecubrimiento. Los componentes de madera deben sertratados con preservativos.
Los productos de aluminio debern estar aisladoselctricamente de los componentes de acero yhormign.
Debern protegerse los materiales susceptibles a daopor radiacin solar y/o contaminacin del aire.
Se tendr en cuenta la duracin de los materiales encontacto 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 Debenproporcionarse lagrimales continuos a lo largo del bordenferior de tableros de concreto a una distancia nosuperior a 25.0 cm del borde. Donde el tablero estnterrumpido por una junta sellada, todas las superficiesde pilares y estribos, excepto los soportes para apoyos,deben tener una pendiente mnima del 5 por cientohacia los bordes. Para juntas expuestas, esta pendiente
mnima debe aumentarse a 15 por ciento. En el caso deas juntas expuestas, los soportes deben estarprotegidos contra el contacto con sal y con desechos.
La capa de pavimento debe interrumpirse en las juntasdel tablero y debe estar provista de una transicin suavehacia el dispositivo de junta.
Las formaletas de acero debe protegerse contra lacorrosin de acuerdo con las especificaciones delPropietario.
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 "juntafija," 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 proporcionarseescaleras de inspeccin, pasarelas, pasadizos,aberturas de accesos, y suministro de iluminacin, si esnecesario, donde otros medios de control no seanprcticos.
Cuando sea prctico, debe disponerse el acceso parapermitir la inspeccin manual o visual, incluyendoadecuada altura libre en vigas cajn, en el interior decomponentes celulares y a zonas de interseccin dondepuedan ocurrir movimientos relativos.
C2.5.2.2 The Guide Specifications for Design andConstruction Of Segmental Concrete Bridges requiere
escotillas exteriores de acceso con un tamao mnimo de 0.8
m x 1.2 m, grandes aberturas en diafragmas interiores, y
ventilacin por desages o rejillas de ventilacin espaciados a
no ms de 15.0 m. Estas recomendaciones deberan utilizarse
en puentes diseados bajo estas Especificaciones.
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2.5.2.3 Mantenibilidad Deben evitarse lossistemas estructurales cuyo mantenimiento se esperaque sea difcil. Cuando el entorno climtico y/o de trficoes tal que un puente pueda necesitar reemplazarseantes de su vida til especificada, debern incluirsedisposiciones en los documentos contractuales para:
inmediato o futuro recubrimiento, futuro reemplazo del tablero, o
resistencia estructural suplementaria.Las reas alrededor de soportes de apoyo y bajo juntasde tablero deberan disearse para facilitar elevamiento,limpieza, reparacin y sustitucin de soportes y juntas.
Debe indicarse en planos los puntos de apoyo para laelevacin con gatos, y la estructura debe disearseteniendo en cuenta las fuerzas de elevacinespecificadas en el Artculo 3.4.3. Debe evitarsecavidades y esquinas inaccesibles.
Cavidades que puedan invitar habitantes humanos oanimales deben evitarse o asegurarse.
C2.5.2.3 El Mantenimiento de la circulacin durante
reparaciones debera proporcionarse mediante reparacin de
anchuras parciales por etapas o mediante la utilizacin de una
estructura paralela adyacente.
Algunas medidas para aumentar la durabilidad de tableros de
concreto y madera, incluyen barras de refuerzo recubiertas con
epxico, ductos de pretensado, y torones de pretensado en el
tablero. Puede utilizarse microslice y/o aditivos de nitrito de
calcio en la mezcla de hormign del tablero, membranas
impermeabilizantes, y recubrimientos para proteger el acero
convencional. Para requisitos adicionales con relacin a
recubrimientos ver el Artculo 5.14.2.3.10 e.
2.5.2.4 Conducibilidad La superficie del puentedebe ser diseada para permitir el movimiento fluido deltrfico. En las carreteras pavimentadas, una placa detransicin estructural debera colocarse entre la calzadade acceso y el estribo del puente. Debe especificarse enplanos, o en las especificaciones o disposicionesespeciales, las tolerancias de construccin con respectoal perfil del tablero terminado. El nmero de juntas en lasuperficie debe mantenerse en un mnimo prctico. Losbordes de las juntas en tableros de hormign expuestosa trfico deben protegerse de la abrasin y delastillamiento. Los planos para juntas prefabricadas
deben especificar que el ensamblaje de la junta seconstruya como una sola unidad.
Cuando se usen tableros de concreto sin unrecubrimiento inicial, deber proporcionarseproporcionar un espesor adicional de 13 mm parapermitir el raspado de la superficie para la rectificacindel perfil, y para compensar la prdida de espesor porabrasin.
2.5.2.5 Servicios Pblicos Donde se requiera,debe adoptarse disposiciones para sostener y mantenerla conduccin de servicios pblicos.
2.5.2.6Deformaciones
2.5.2.6.1General Los puentes deberan disearsepara evitar efectos estructurales o psicolgicosindeseables debido a sus deformaciones. Aunque laslimitaciones de deflexin y profundidad son opcionales,excepto para tableros de placas ortotrpicas, cualquierdesviacin de experiencias exitosas en materia deesbeltez y deflexin, debera ser motivo de revisin deldiseo para determinar que se va a comportaradecuadamente.
C2.5.2.6.1 Las deformaciones por cargas de servicio
pueden deteriorar el pavimento y causar agrietamiento local en
las losas de concreto y en puentes metlicos que podran
afectar la serviciabilidad y la durabilidad, aun si son
autolimitadas y no constituyan una fuente potencial de
colapso.
Ya en 1905, se hicieron intentos para evitar estos efectos
limitando la relacin profundidad/vano de cerchas y vigas, y a
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las disposiciones sobre utilidad del Artculo 9.5.2.
Cuando se apliquen estos criterios, la carga vehiculardebe incluir una asignacin para carga dinmica.
Si un propietario decide exigir control de deflexiones sepueden aplicar los siguientes principios:
Debern cargarse todos los carriles de diseo para
calcular la deflexin mxima para sistemas convigas rectas, y debera asumirse que todos losapoyos se deflectan similarmente.
Para sistemas con vigas curvas en cajn o en I, ladeflexin de cada viga deber determinarseindividualmente basndose en su respuesta comoparte de un sistema.
Para diseo con seccin compuesta, la rigidez de laseccin transversal de diseo utilizada para ladeterminacin de la deflexin deber incluir el anchocompleto de la calzada y las porciones estructuralescontinuas de las barandillas, aceras, y separadorescentrales.
Para sistemas de vigas rectas, la rigidez compuestaa flexin de cada viga individual puede tomarsecomo la rigidez determinada como se especificaarriba, dividida por el nmero de vigas.
Cuando se investiguen los desplazamientosmximos relativos, deber seleccionarse el nmeroy la posicin de los carriles cargados para proveer elpeor efecto diferencial.
La porcin de carga viva de la Combinacin deCarga de Servicio I de la Tabla 3.4.1-1 deberusarse incluyendo la asignacin por carga dinmicaIM.
La carga viva debe tomarse del Articulo 3.6.1.3.2. Deberan aplicarse las disposiciones del Artculo
3.6.1.1.2. Para puentes esviados, se puede usar seccin
transversal, recta. Para puentes curvos y puentescurvos esviados, puede usarse una seccintransversal radial.
A falta de otros criterios, los siguientes lmites puedenconsiderarse para deflexiones de puentes vehicularesde acero, aluminio, y/o concreto:
Carga vehicular, general ................. Luz/800 Carga vehicular y peatonal ............ Luz/1 000 Carga vehicular en voladizos ...... Luz/300, y Carga vehicular y peatonal
en voladizos ................................... Luz/375
Deben aplicarse las disposiciones de los Artculos6.10.4.2 y 6.11.4 en vigas en I y vigas-cajn de acero,con respecto al control de deflexiones permanentes atravs del control de tensiones en las aletas.
Deben aplicarse las disposiciones de la seccin 5 de laLRFD Guide Specifications for the Design of PedestrianBridges de la AASHTO para puentes peatonales, esdecir, para puentes cuya funcin principal es la de
disponibilidad de algunas directrices en ese sentido, expresada
con frecuencia durante el desarrollo de estas Especificaciones,
ha resultado en que se mantuvieron como criterios opcionales,
excepto para tableros anisotrpicos, para los cuales los
criterios se requieren. Tambin son obligatorios los criterios
de deflexin para tableros livianos compuestos por metal y
concreto, tales como tableros reticulares parcial o totalmente
llenos, y tableros reticulares sin llenar compuestos con losas
de concreto reforzado, como se dispone en el Artculo 9.5.2.
Pueden encontrarse directrices adicionales con respecto a
deflexiones de puentes de acero en Wright and Walker (1971).
Consideraciones y recomendaciones adicionales para
deflexiones en componentes de puentes de madera se discuten
con mayor detalle en los Captulos 7, 8, y 9 de Ritter (1990).
Para puentes de mltiples vigas rectas, esto es equivalente a
decir que el factor de distribucin para deflexiones es igual al
nmero de carriles dividido por el nmero de vigas.
Para sistemas de vigas curvas de acero, el lmite de deflexin
se aplica a cada viga individual porque la curvatura hace que
cada viga se deflecte diferentemente que las vigas adyacentesde manera que una deflexin promedio tiene poco sentido.
Para sistemas de vigas curvas de acero, la luz usada para
calcular el lmite de deflexin debera tomarse como la
longitud a lo largo del arco formado por la viga entre apoyos.
Desde un punto de vista estructural, grandes deflexiones en
componentes de madera aflojan los pernos y causan grietas y
roturas en materiales frgiles, como pavimento de asfalto.
Adicionalmente, elementos que se comban por debajo de un
plano nivelado presentan una pobre apariencia y pueden
causar en el pblico una percepcin de integridad estructural
inadecuada. Deflexiones por vehculos en movimiento
tambin producen movimientos verticales y vibraciones quemolestan a los conductores y alarman a los peatones (Ritter,
1990).
Deformaciones excesivas pueden causar deterioro prematuro
del pavimento y afectar el comportamiento de pernos y
tornillos, pero an no se han establecido lmites para las
vibraciones.
La intencin del criterio para deflexin relativa es el de
proteger el pavimento de la prdida de adherencia y de la
rotura debido a flexin excesiva del tablero.
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donde:
ytF = resistencia mnima especificada de cedencia
de la aleta a compresin (MPa)D = profundidad de la viga de acero (mm)
asL = la longitud de arco definida como sigue (mm):
Luz del arco en luces simples; 0.9 veces la luz del arco para el extremo de luces
continuas; 0.8 veces la luz del arco para luces continuas
internas.
El lmite de 2.54 mm para deflexin relativa es tentativo.
porcin de acero de la seccin compuesta.
Tabla 2.5.2.6.3-1 Profundidades mnimas tradicionales para superestructuras de profundidad constante
Superestructura
Profundidad mnima (Incluyendo el tablero)
Los valores pueden ajustarse para tener en cuentacambios en rigidez relativa de secciones de momento
positivo y negativo.
Material TipoLuces simplemente
apoyadasLuces continuas
ConcretoReforzado
Losas con refuerzo principal paraleloal trfico
Vigas T 0.070L 0.065L
Vigas Cajn 0.060L 0.055L
Vigas de estructuras para peatones 0.035L 0.033L
ConcretoPreesforzado
Losas 0.030L> 165 mm 0.027L > 165 mm
Vigas cajn vaciadas in situ 0.045L 0.040L
Vigas I prefabricadas 0.045L 0.040L
Vigas de estructuras para peatones 0.033L 0.030L
Vigas cajn adyacentes 0.030L 0.025L
Acero
Profundidad total de vigas Icompuestas
0.040L 0.032L
Profundidad de porcin de acero deviga I compuesta
0.033L 0.027L
Cerchas 0.100L 0.100L
2.5.2.7Consideracin de Futuras Ampliaciones
2.5.2.7.1Vigas Exteriores en Puentes d e VigasMltiples A menos que las futuras ampliaciones sean
C2.5.2.7.1 Esta disposicin aplica a cualquier elemento
longitudinal a flexin considerado tradicionalmente como
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prcticamente inconcebibles, la capacidad de carga deas vigas exteriores no debe ser menor que la capacidadde carga de las vigas interiores.
larguero, viga secundaria o viga principal.
2.5.2.7.2Subestructura Debe considerarse eldiseo de la subestructura para las condiciones de unaampliacin cuando puedan preverse las ampliacionesfuturas.
2.5.3 Constructibilidad Las cuestiones deconstructibilidad deberan incluir, pero no limitarse a,aspectos de deflexin , de resistencia del acero y delconcreto, y de estabilidad durante etapas crticas deconstruccin.
Los puentes deben construirse de manera tal que lafabricacin y montaje puedan desarrollarse sin dificultado peligro indebidos y que los efectos debido a lasfuerzas de construccin estn dentro de lmitestolerables.
Cuando el Diseador haya supuesto una secuencia deconstruccin en particular para inducir ciertas tensiones
bajo carga muerta, esa secuencia debe definirse en losdocumentos contractuales.
Debe llamarse la atencin en los documentoscontractuales donde quiera que haya, o pueda haber,restricciones impuestas sobre los mtodos deconstruccin, por consideraciones ambientales o porotras razones.
Al menos un mtodo de construccin deber indicarseen los documentos contractuales cuando el puentetenga una complejidad inusual, tal que sera irrazonableesperar que un contratista experimentado pueda
predecir y estimar un mtodo de construccin apropiadomientras licita el proyecto.
Debe indicarse en los documentos contractuales lanecesidad de refuerzo y/o arriostramiento o apoyotemporal, si as lo requiere el diseo.
Deben evitarse detalles en los que se requierasoldaduras en zonas restringidas o colocacin deconcreto a travs de congestiones de refuerzo.
Deben considerarse las condiciones climticas ehidrulicas que puedan afectar la construccin del
puente.
C2.5.3 Un ejemplo de una secuencia de construccin en
particular sera donde el diseador especifica que la viga de
acero debe apoyarse mientras se vacia el tablero de concreto,
de manera que la viga y el tablero acten de forma compuesta
tanto para carga muerta como para carga viva.
Un ejemplo de un puente complejo podra ser un puente
atirantado que tiene limitaciones en lo que va a cargar,
especialmente en trminos de equipos, durante construccin.
Si estas limitaciones no son evidentes para un contratista
experimentado, puede exigrsele al contratista la realizacin de
ms anlisis previos de lo comn. Esto puede no ser viable
para el contratista dadas las restricciones inusuales de tiempo
y presupuesto para licitacin.
Esta Artculo no requiere que el diseador le ensee al
contratista cmo se construye un puente; se espera que el
contratista tenga la experiencia necesaria. Tampoco se
pretende restringir que el contratista sea innovador para tomar
ventaja de sus competidores.
Manteniendo constantes los dems factores, normalmente se
prefieren diseos que sean auto-soportados o que usen
sistemas de formaletera estandarizada, sobre aquellos que
requieran formaletera nica y compleja.
Debe protegerse adecuadamente del trfico a la formaletera
temporal colocada en el carril de emergencia.
2.5.4Economa
2.5.4.1 General Deben seleccionarse los tiposestructurales, las longitudes de vanos, y los materialesteniendo en cuenta los costos proyectados. Debenconsiderarse los costos de gastos futuros durante lavida til proyectada del puente. Deben considerarsefactores regionales, tales como disponibilidad demateriales, fabricacin, localizacin, transporte, y
C2.5.4.1 Si estn disponibles datos acerca de tendencias en
costos de mano de obra y materiales, su efecto debera
proyectarse al momento en el probablemente se construya el
puente.
Las comparaciones de costo entre alternativas estructurales
debera basarse en consideraciones a largo plazo, incluyendo
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restricciones de montaje inspeccin, mantenimiento, reparacin, y/o reemplazo. Elmenor costo inicial no necesariamente conlleva el menor costo
total.
2.5.4.2 Planos Alternativos El Propietario puederequerir la preparacin y licitacin de planos alternativosen casos en los cuales los estudios econmicos no denuna opcin clara. Los diseos de planos alternativosdeben tener valores similares de seguridad,funcionalidad, y esttica.
Deben evitarse, tanto como sea posible, puentesmviles sobre vas acuticas navegables. Cuando sepropongan puentes mviles, debe incluirse en lascomparaciones econmicas por lo menos unaalternativa fija.
2.5.5 Esttica del Puente Los puentes debencomplementar su entorno, ser de forma grcil, y teneruna apariencia de resistencia adecuada.
Los ingenieros deberan procurar una apariencia msplacentera mejorando las formas y relaciones de los
componentes estructurales. Debe evitarse la aplicacinde embellecimiento extraordinario y no estructural.
Deben tenerse en cuenta las siguientes directrices:
Durante la seleccin del sitio y la etapa delocalizacin debera estudiarse, y refinarse durantela etapa de diseos preliminares, diseosalternativos del puente sin o con pocos pilares.
La configuracin de los pilares debera serconsistente con la superestructura en forma y endetalle.
Debera evitarse cambios abruptos en la
configuracin de componentes y tipos estructurales.Donde no pueda evitarse la interfaz entre tiposestructurales diferentes, debera lograrse unatransicin de apariencia fluida entre un tipoestructural y otro.
No debera pasarse por alto la atencin a losdetalles, tales como los bajantes para drenaje deltablero.
Si debido al funcionamiento y/o a consideracioneseconmicas se prescribe el uso de una estructuraelevada, el sistema estructural deberaseleccionarse para proporcionar una aparienciaabierta y no atiborrada.
Donde sea posible debe evitarse el uso del puentecomo soporte de vallas publicitarias o direccionaleso de iluminacin.
Los Rigidizadores transversales de almas no debenser visibles en elevacin, excepto aquelloslocalizados en los puntos de apoyo.
Deberan preferirse estructuras en arco para salvarcaadas profundas.
C2.5.5 Puede lograrse frecuentemente mejoras
significativas en apariencia con pequeos cambios en la forma
o en la posicin de elementos estructurales a un costo
despreciable. Sin embargo, para puentes prominentes,
frecuentemente se justifica el costo adicional para lograr una
mejor apariencia, teniendo en cuenta que el puente
probablemente va a ser un rasgo caracterstico del paisaje por75 aos o ms.
Directrices exhaustivas sobre la apariencia de un puente estn
fuera del alcance de estas Especificaciones. Para orientacin al
respecto, los Ingenieros pueden recurrir a documentos tales
como Bridge Aesthetics Around the World (1991), del
Transportation Research Board.
Las estructuras modernas ms admiradas son aquellas que
dependen de la buena apariencia de la configuracin de sus
componentes estructurales:
Los componentes se conforman para responder a lafuncin estructural. Son gruesos donde las tensiones son
mayores y delgados donde las tensiones son menores.
Es visible la funcin de cada parte y cmo se desempeadicha funcin.
Los componentes son
