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DISEÑO ESTRUCTURAL DE PUENTES Según AASHTO-LRFD con Aplicación de Software CSiBRIDGE
Ing. César Alvarado Calderón
INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICGEmail: [email protected] / Web: www.construccion.org
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DISEÑO DISEÑO ESTRUCTURAL DE ESTRUCTURAL DE PUENTES SEGÚN AASHTO PUENTES SEGÚN AASHTO
LRFDLRFD
EXPOSITORING.CIP CÉSAR ALVARADO CALDERÓN
TEMA 01: TIPOS Y COMPONENTES ESTRUCTURALES DE PUENTES
PUENTES: DEFINICIÓN Y CONCEPTOS GENERALES
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Para muchos, los puentes son sólo grandes y casiindestructibles obras de la ingeniería. Son muypocas las personas que al verlos se detienen yreflexionan acerca de su utilidad, de su forma, suestructura y otras importantes características quehacen de ellos obras muy necesarias para elhacen de ellos obras muy necesarias para eldesarrollo de un país, pueblo o región.
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El rol que juegan los elementos estructurales de un puente enel proceso de construcción es de vital importancia.Se presenta a continuación los principales componentes de
ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE UN PUENTE
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Se presenta a continuación los principales componentes delos puentes.- La Superestructura
* Tablero* Estructura principal
- La Subestructura* Estribos* Pilares
- La Cimentación* Zapatas, Pilotes y* Cajones (caissons)
- Elementos de conexión
Se denomina superestructura al sistema estructural formadopor el tablero y la estructura portante principal.
LA SUPERESTRUCTURA4
El tablero: está constituido por los elementos estructurales quesoportan, en primera instancia, las cargas de los vehículos paraluego transmitir sus efectos a la estructura principal. En lospuentes definitivos, en la mayoría de los casos, se utiliza unalosa de concreto como el primer elemento portante del tablero.
En los puentes modernos de grandes luces en lugar de la losaEn los puentes modernos de grandes luces, en lugar de la losade concreto se esta utilizando el denominado tableroortotrópico que está conformado por planchas de aceroreforzados con rigidizadores sobre el que se coloca un materialasfáltico de 2” como superficie de rodadura.
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El tablero ortotrópico de acero es mucho más caro que la losade concreto, pero por su menor peso, su uso resultaconveniente en los puentes de grandes luces. Por ejemplo, en
LA SUPERESTRUCTURA5
la construcción del tablero del puente provisional Reque (1999),ubicado en la ciudad de Chiclayo se utilizó este tipo de tableroque permitió disminuir el peso del tablero considerablemente,mejorando la capacidad sismorresistente del puente.
En el caso de los puentes provisionales en lugar de la losa deconcreto se utiliza el maderamen que consiste de un sistemaconcreto se utiliza el maderamen, que consiste de un sistemaestructural en base a tablas dispuestas en dirección transversaly paralelo al eje del puente (huellas), debido a que permitereducir notablemente la carga muerta sobre la estructuraprincipal.
La estructura principal: Se denomina estructuraprincipal, al sistema estructural que soporta el tablero ysalva el vano entre apoyos, transmitiendo las cargas a la
b
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subestructura.
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TIPOS DE SUPERESTRUCTURAS
La construcción de la superestructura de un puente depende deltipo de superestructura que puede ser establecido de la siguientemanera:
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PUENTES METÁLICOSSimplemente apoyados, reticulados o de alma llena.Continuos, reticulados o de alma llena.Arcos.Atirantados.Colgantes.
PUENTES DE CONCRETOSimplemente apoyados.Continuos.Pórticos.Arcos
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PUENTES METÁLICOS11
d. Atirantado
e. Colganteb. Continuo
a. Simplemente Apoyados
c. Arco
PUENTES DE CONCRETO12
a. Simplemente Apoyados
b. Continuo
d. Pórtico
c. Arco
e. Atirantado
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En los puentes convencionales, la subestructura esta formadapor los elementos estructurales que soportan la superestructuray que transmiten las cargas a la cimentación. Dependiendo de su
bi ió d i t ib il L t ib l
LA SUBESTRUCTURA13
ubicación, se denominan estribos o pilares. Los estribos son losapoyos extremos del puente, mientras que los pilares son losapoyos intermedios.
Sin embargo, en ciertos tipos de puentes la superestructura seune monolíticamente y en consecuencia, la separación entresuperestructura y subestructura deja de tener sentido. En estecaso el estudio del comportamiento estructural del puente paratodos los estados de carga debe de ser realizado considerandoel puente como un todo. Por ejemplo, en los puentes tipo pórticoy puentes de arco.
Los pilares generalmente son de concreto armado ypueden ser de varios tipos: de una sola placa o una solacolumna o dos o mas columnas unidas por una viga
LA SUBESTRUCTURA14
columna, o dos o mas columnas unidas por una vigatransversal. Los pilares de gran altura se hacen en secciónhueca y en los otros casos de sección maciza. Los estribospueden ser concreto ciclópeo o de concreto armado. Sedebe añadir que los elementos de la subestructuratransmiten las cargas al terreno a través de su cimentación.
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La cimentación puede ser clasificada en dos grupos:
• Cimentación directa o superficial: Es la que se hacemediante zapatas que transmiten la carga al suelo portante.
LA CIMENTACIÓN15
p q g pEste tipo de cimentación se utiliza cuando el estrato portanteadecuado se encuentra a pequeñas profundidades y a la cuales posible llegar mediante excavaciones.
• Cimentación profunda: Se utiliza cuando el estrato resistentese encuentra a una profundidad al que no es fácil llegarmediante excavaciones. Las cimentaciones profundas se
( )hacen a través de cajones de cimentación (caissones), pilotajey cimentaciones compuestas (cajones con pilotes). Porejemplo, en la cimentación de los pilares del puente provisionalReque se utilizó el sistema mixto: pilotes y cajones de concretoarmado.
En los puentes, además de los elementos estructuralesindicados anteriormente, existen dispositivos de conexiónque deben ser analizados y diseñados cuidadosa y
DISPOSITIVOS DE CONEXIÓN16
que deben ser analizados y diseñados cuidadosa ygenerosamente por cuanto se ha observado que sucomportamiento es de suma importancia durante sismos,huaycos y cambios de temperaturas. A los dispositivos deconexión entre la superestructura y la subestructura se lesdenomina aparatos de apoyo que pueden ser fijos omóviles.
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Un puente es una obra que permite brindar continuidad a lavía en la cual se encuentra y como tal, el tablero debesatisfacer los requisitos de funcionalidad que se establecen
ACCESORIOS DEL TABLERO17
satisfacer los requisitos de funcionalidad que se establecenen las Normas y Especificaciones correspondientes; es porello que por ejemplo, en el tablero se deben colocarelementos accesorios como veredas, barandas, etc., queen general constituyen carga muerta adicional.En los puentes de ferrocarril se coloca balasto, durmientesy rieles; y en los puentes para trenes eléctrico de transportey e es; y e os pue tes pa a t e es e éct co de t a spo terápido masivo los rieles se colocan generalmente sinutilizar balasto, con lo que se reduce el peso muerto y sebajan los costos de mantenimiento.
PUENTE LOSA PUNO PERÚ18
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PUENTE LIMBANI-PHARA PUNO PERÚ
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IDEALIZACIÓN DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA
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IDEALIZCION DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA
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PUENTE CARRASQUILLO PIURA PERÚ
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PUENTE CARRASQUILLO PIURA PERÚ
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24PUENTE LLAPUPAMPA PUNO
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25IDEALIZACION DE PUENTE DE VIGAS Y LOSA
26PUENTE CHINO AGUAYTIA PUCALLPA
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27PUENTE CHINO AGUAYTIA PUCALLPA
28PUENTE HUASCAR METRO DE LIMA
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29PUENTE HUASCAR METRO DE LIMA
30PUENTE HUASCAR METRO DE LIMA
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ACUEDUCTO EN SEGOVIA 31
PONT D’AVIGNON FRANCIA32
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PUENTE SALINAS ABANCAY PERÚ
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34PUENTE CALICANTO YAULI
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PUENTE BOLOGNESI PIURA PERÚ
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PUENTE SANTA ROSA ABANCAY PERÚ
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PUENTE QUEBRADA HONDA ABANCAY-CUZCO PERÚ
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PUENTE QUEBRADA HONDA (CUZCO –ABANCAY)
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PUENTE RÍO COLORADO JUNÍN PERÚ
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PUENTE SICUANI CUSCO PERÚ
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IDEALIZACIÓN DE PUENTE EN ARCO
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42PUENTE SAN FELIX JUNÍN
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43PUENTE SALINAS AMAZONAS
44PUENTE CARBÓN MADRE DE DIOS
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PUENTE CASINCHIHUA ABANCAY PERÚ
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PUENTE ANTARUMI ABANCAY PERÚ
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PUENTE PILCOPATA CUSCO PERÚ
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IDEALIZACIÓN DEL PUENTE PILCOPATA
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PUENTE CAJARURO AMAZONAS PERÚ
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50PUENTE TAMBORAQUE III LIMA
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51PUENTE TAMBORAQUE III LIMA
PUENTE NARANJITOS AMAZONAS PERÚ
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53PUENTE MODULAR TIPO BAILEY CUSCO
54PUENTE MODULAR TIPO BAILEY (ACROW PANEL)
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PUENTE LURÍN LIMA PERÚ55
IDEALIZACIÓN DEL PUENTE LURÍN
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Vista Lateral
Isométrico Vista en planta Inferior
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57PUENTE EL SILENCIO
58PUENTE EL SILENCIO
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PUENTE AGUAYTIA UCAYALI PERÚ
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60PUENTE HABICH LIMA
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PUENTE EL LINO LAMBAYEQUE PERÚ
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PUENTE SAN FRANCISCO SAN MARTÍN PERÚ
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PUENTE COLGANTE TIPO CUADRICABLE, CARROZABLE, SAN FRANCISCO, UCHIZA,
L= 145m. (2002-2003).
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PUENTE NIEVA AMAZONAS PERÚ
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PUENTE BILLINGHURST MADRE DE DIOS PERÚ
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PUENTE BILLINGHURST MADRE DE DIOS PERÚ
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67PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN
68PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN
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69PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN
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PUENTE PUNTA
ARENAS SAN MARTÍN
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PUENTE PUNTA
ARENAS SAN MARTÍN
72PUENTE PUNTA ARENAS SAN MARTÍN
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IDEALIZACIÓN DEL PUENTE INCACHACA AYACUCHO PERÚ
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MÓDULO DE VIGA DE RIGIDEZ DEL PUENTE INCACHACA
AYACUCHO PERÚ
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IDEALIZACIÓN DE MÓDULO DEL PUENTE INCACHACA
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NUEVO PUENTE YANANGO JUNÍN PERÚ
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PUENTE YANANGO JUNÍN PERÚ
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PUENTE YANANGO JUNÍN PERÚ
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79PUENTE BELLAVISTA SAN MARTÍN
80PUENTE BELLAVISTA SAN MARTÍN
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81PUENTE BELLAVISTA SAN MARTÍN
82PUENTE BELLAVISTA SAN MARTÍN
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PUENTE PEATONAL RAYOS DE SOL LIMA PERÚ
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ESPECIFICACIONES DE DISEÑO
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El principal objetivo de la Especificación LRFD (Load andResistance Factor Design) es proveer una confiabilidaduniforme a las estructuras bajo varias consideraciones de
LRFD vs. ASD 92
carga. Esta uniformidad no puede ser obtenida con elmétodo de diseño por esfuerzo permisible (ASD AllowableStress Design).
El método ASD puede ser representado por la inigualdadQi ≤ Rn / F.S.
El lado izquierdo es la suma de los efectos de la carga Qi(por ejemplo fuerzas y momentos). El lado derecho es elesfuerzo nominal o resistencia Rn dividida por un factor deseguridad.
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Cuando se divide por una apropiada propiedad de sección(por ejemplo área o módulo de sección), los dos lados de lainigualdad se convierten en esfuerzo calculado y esfuerzopermisible respectivamente El lado izquierdo puede ser
LRFD vs. ASD 93
permisible, respectivamente. El lado izquierdo puede serexpresado de la siguiente manera:
Qi: el máximo valor (valor absoluto) de las combinaciones
D+L
D+L+W
D+L+E
D-W
D-E
Donde D, L’, W y E son, respectivamente, los efectos de las cargas muerta, viva, viento y sismo
ASD, entonces, está caracterizado por el uso de cargas deservicio no factoradas en conjunción con un único factor deseguridad aplicado a la resistencia. Debido a la mayor
i bilid d l t t i d ibilid d d l i
LRFD vs. ASD 94
variabilidad y, por lo tanto, impredecibilidad de la carga viva yotras cargas en comparación con la carga muerta, no esposible una uniforme confiabilidad.
LRFD, como su nombre lo implica, usa factores separadospara cada carga y para la resistencia. Fue necesario unaconsiderable investigación y experiencia para establecerfactores apropiados. Debido a que los diferentes factoresreflejan un grado de incertidumbre de diferentes cargas ycombinaciones de carga y la exactitud de un esfuerzopredecible, es posible una mayor confiabilidad de este método.
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El método LRFD puede ser resumido por la siguientefórmula:
RRQ
LRFD vs. ASD 95
En el lado izquierdo de la inigualdad, se encuentra elesfuerzo requerido que es la suma de varios efectos decarga Qi multiplicados por sus respectivos factores de cargagi. El esfuerzo de diseño, que se encuentra en el ladoderecho, es el esfuerzo nominal o resistencia Rn
rniii RRQ
,multiplicado por un factor de resistencia f.
Los puentes deberán ser diseñados teniendo en cuenta los
Estados Límite que se especificarán, para cumplir con los
objetivos de constructibilidad, seguridad y servicialidad, así
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objetivos de constructibilidad, seguridad y servicialidad, así
como con la debida consideración en lo que se refiere a
Inspección, Economía y Estética.
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De acuerdo a la versión LRFD de las EspecificacionesAASHTO, los puentes deben ser proyectados para cumplirsatisfactoriamente las condiciones impuestas por los
97
estados límites previstos en el proyecto, considerandotodas las combinaciones de carga que puedan serocasionadas durante la construcción y el uso del puente.Asimismo, deben ser proyectados teniendo en cuenta suintegración con el medio ambiente y cumplir las exigenciasde durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a susde durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a susfunciones, importancia y las condiciones ambientales.
Los Estados Límites contemplados por las Especificaciones
AASHTO LRFD son:
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• Estado Límite de Servicio
• Estado Límite de Fatiga y Fractura
• Estado Límite de Resistencia
• Estado Límite de Evento Extremo
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ALTURA MÍNIMA RECOMENDADA PARA SUPERESTRUCTURAS DE ALTURA CONSTANTE
SUPERESTRUCTURA ALTURA MÌNIMA INCLUYENDO TABLERO
Material Tipo Tramo simple Tramos continuos
Losa con armadura principal paralela al tráfico
1.2(S+3000)/30 (S+3000)/30>165 mm
99
Concretoarmado
Vigas Tee 0.070 L 0.065 L
Vigas Cajón 0.060 L 0.055 L
Vigas de estructuras peatonales 0.035 L 0.033 L
Concreto presforzado
Losas 0.030 L >165 mm 0.027 L >165 mm
Vigas cajón vaciadas in situ 0.045 L 0.040 L
Vigas doble T prefabricadas 0.045 L 0.040 L
Vigas de estructuras peatonales 0.033 L 0.030 L
Vigas de cajón adyacente 0.030 L 0.025 L
Acero
Altura total de una viga doble T compuesta
0.040 L 0.032 L
Altura de porción de sección doble T de una viga doble T compuesta
0.033 L 0.027 L
Cerchas 0.100 L 0.100 L
ESPECIFICACIONES 100
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ESPECIFICACIONES 101
102
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Tipo de CargaFactor de Carga
Máximo Mínimo
DC: Componentes y accesorios 1.25 0.90
DD: Fricción negativa (downdrag) 1.80 0.45
Tabla 3.4.1-2 – Factores de carga para cargas permanentes, p103
g ( g)
DW: Superficies de rodamiento e instalaciones paraservicios públicos
1.50 0.65
EH: Empuje horizontal del montaje• Activa• En reposo
1.501.35
0.900.90
EL: Tensiones residuales de montaje 1.00 1.00
EV: Empuje vertical del suelo• Estabilidad global 1 00 N/AEstabilidad global• Muros de sostenimiento y estribos• Estructura rígidas enterrada• Marcos rígidos• Estructuras flexibles enterradas u otras, excepto
alcantarillas metálicas rectangulares• Alcantarillas metálicas rectangulares
1.001.351.301.351.95
1.50
N/A1.000.900.900.90
0.90
ES: Sobrecarga de suelo 1.50 0.75
104
SOBRECARGA VEHICULAR
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SOBRECARGA HS-20
105
SOBRECARGA C-30106
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SOBRECARGA HL-93
ANCHO DE VIA
108
145 kN8P=
35 kN145 kN8P= 2P=
Bordillo
.60
m G
ene
ral
.30
m L
osa
9.3 kN/m 9.3 kN/m
var 4.30 a 9.00 m 3.00 m4.30 m
SUBSISTEMA K
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55
SOBRECARGA HL-93109
SUBSISTEMA M
SOBRECARGA HL-93110
EL EFECTO REDUCIDO AL 90%
SUBSISTEMA S
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56
Las medidas y cargas máximas permitidas a losvehículos para su tránsito en el Sistema Nacionalde Transporte Terrestre, son las siguientes:
111
112
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57
113
114
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58
TABLA DE DIMENSIONES Y CARGA
PESO
115
C4
SIMBOLO DIAGRAMA TOTAL
(MTS)
EJE
PESO
3° eje
CARGA POR EJE POSTERIOR
2° eje1° eje 4° eje
T3S3
3S3o
CUADRO COMPARATIVO DE ESFUERZOS PRODUCIDOS POR LOS DIFERENTES
CAMIONES DE DISEÑO
116
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59
117
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
DEFINICIÓN
f
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
118
La distribución de cargas tiene por finalidad estudiar lainfluencia de la asimetría de la carga móvil con relación al ejede la sección transversal del tablero.Como la ubicación de los vehículos en un puente es muyvariable, tanto longitudinal como transversalmente, el cálculode los máximos esfuerzos por carga viva es una tarealaboriosa.Para fines prácticos es suficiente con idealizar al puenteprimero como una estructura plana en el sentido longitudinalpara determinar los esfuerzos longitudinales y luego efectuarel cálculo transversal del tablero.
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60
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
EMPARRILLADO PLANO
119
Viga Principal b
distribución lateralVigas sin
1.00.4
P=1
Viga Principal c
P=1
(z= )Vigas transversales
z=1z=25 Rigidas
Viga a Viga b Viga c
P=1
Viga Principal a
a
aL=Luz del puente
a
0.2
1.0z=25
z=1(z= )Rígidas
Vigas sindistribución lateral
Vigas transversales
Viga Principal c
Vigas sin
z=25
z=1
0.61.0
distribución lateral
z= L2a( )
3 a
Vigas transversalesRigidas (z= )
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
EMPARRILLADO PLANO
d + d1 Viga 2 3 4
120
d
c
Viga b
a
c
d
/4
Mb
+
+
+
+
+
-- - - -
Superficie de Influencia de Momento Flector
/2
bM /20
en C de Viga Principal bL
a
b
c
d
++++
+
-
-
d+
g
2M a/2 a
a
a
en C de Viga Transversal 2Superficie de Influencia de Momento Flector
L
Viga a
b
c
+
+
+
+
+ +
+
/4aM0 /2
Ma /2
en C de Viga Principal aSuperficie de Influencia de Momento Flector
L
a
Viga b
c
+
+
+++++Q
1.0
b0
Qb00
en Apoyo 0 de Viga Principal bSuperficie de Influencia de Fuerza de Corte
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61
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
METODOS APROXIMADOS
Método de Courbon
121
P.e=K.tanxi
P.e=K.tanxi
P i"=K.yi=K.xi .tan
Pi = P'i + P"i K.tan=P.e
nPPi = P.e xi+
xi 2 P i"= P.e .xi
xi2
xi2
n
n = número de vigas
P'i = P
2P.e=K.y i .xi
yi=xi .tan
P.2e=Pi".xi
2
2
Vigas transversales son infinitamente rígidas. Vigas longitudinales
funcionan como apoyos elásticos (resortes de rigidez "k")
e
xi
eP/2
eP/2
Pi
eP/2
x2x1
=
P/2
eP
P'iP1 = 7.25+0.80x4.05
2P1 = 4x7.25 + 29x1x4.05
(1.35 +4.05 )2.702.701 2
2.703 4
P1 = 10.49 ton
4 2
R=4x7.25 ton=29 ton1m
R
xi
+
P/2P/2 P/2
xi
yi
+P/2
P''i
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
VIGAS INTERIORES (AASHTO STANDARD)
122
Los momentos flectores debidos a carga viva para cadaviga interior serán determinados aplicando al momentototal de una sección la fracción de una carga de ruedadeterminada en la siguiente tabla
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Tipo de TableroPuente diseñado
para una vía de tráfico
Puente diseñado para dos o más vías de
tráfico
Madera S/4.0 S/3.75
Plataforma laminadas clavadas de 4”
TABLA 1.0 123
de espesor o pisos de múltiples capas con espesores>5”
S/4.5 S/4.0
Laminados clavados de 6” o más de espesor
S/5.0Si S excede 5’
usar nota a
S/4.25Si S excede 6.5’
usar nota a
Paneles laminados encolados sobre vigas laminadas encoladas de 4” de espesor
S/4.5 S/4.0
De 6” o más de espesor S/6.0Si S excede 6’
usar nota a
S/5.0Si S excede 7.5’
usar nota a
Sobre vigas de Acero de 4” de espesor S/4.5 S/4.0
De 6” o más de espesor S/5.25Si S excede 5.5’
usar nota a
S/4.5Si S excede 7’ usar nota a
Tipo de TableroPuente diseñado para
una vía de tráfico
Puente diseñado para dos o más vías de
tráfico
Concreto:
Sobre vigas I de acero y vigas de S/7.0 S/5.5
TABLA 1.0 (continuación) 124
concreto pretensado. Si S excede 10’ usar nota a Si S excede 14’ usar nota a
Sobre Vigas T S/6.5Si S excede 6’ usar nota a
S/6.0Si S excede 10’ usar nota a
Vigas cajón de concreto S/8.0Si S excede 12’ usar nota a
S/7.0Si S excede 16’ usar nota a
Sobre vigas cajón de acero (AASHTO 10.39.2)
Sobre un arreglo de vigas cajón de concreto pretensado
(AASHTO 3.38)p
Enrejado de acero
menor que 4” de espesor S/4.5 S/4.0
4” o más S/6.0Si S excede 6’ usar nota a
S/5.0Si S excede 10.5 usar nota a
Puente de Acero plataforma corrugada (mínimo 2” de profundidad)
S/5.5 S/4.5
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DISTRIBUCIÓN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO
VIGAS INTERIORES
125
VIGAS INTERIORES
Nota a: En este caso la cargaen cada viga será la reacciónde la carga de ruedas,asumiendo que la losa entrelas vigas actúa como una vigag gsimplemente apoyada.
VIGAS EXTERIORES (AASHTO STANDARD)La carga muerta soportada por la viga exterior será aquella
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS EN VIGAS DE PISO
126
La carga muerta soportada por la viga exterior será aquellaque corresponde a losa de piso dentro del área de influenciaque la viga soporta.
Si las barandas, sardineles y superficie de desgaste soncolocados después del curado de la losa, el peso de éstaspueden ser igualmente distribuidas en todas las vigas.
El momento flector por carga viva para las vigas exterioresserá determinada aplicando a la viga la reacción de la cargade ruedas obtenida asumiendo que la losa entre las vigasactúa como una viga simplemente apoyada.
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64
Tabla 2.6.4.2.2.1 Superestructura de Tablero común referidos en los artículos 4.6.2.2.2 y 4.6.2.2.3 (AASHTO LRFD)
127
Tabla 2.6.4.2.2.2.b-1 Distribución de carga viva por el carril para Momento en Vigas interiores (AASHTO LRFD)
128
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65
Tabla 2.6.4.2.2.2d-1 Distribución de carga viva por carril para momento en vigas longitudinales exteriores (AASHTO LRFD)
129
Tabla 2.6.4.2.2.2.e-1 Reducción de Factores de Distribución de Carga para Momentos en vigas longitudinales sobre apoyos esviados. (AASHTO LRFD)
130
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66
131
APLICACIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES AASHTO LRFD EN DISEÑO DE LOSAS
PRESENCIA MÚLTIPLE DE CARGA VIVA AASHTO LRFD
Tabla 3.6.1.1.2-1
132
Número de VíasCargadas NL
Presencia MúltipleFactor “m”
1 1.20
2 1.00
3 0 853 0.85
>3 0.65
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67
E
LUZ PRINCIPAL PERPENDICULAR AL TRÁFICO AASHTO LRFD TABLA 4.6.2.1.3-1
133
Luz Principal Perpendicular al traficoLuz Principal Perpendicular al trafico
Para reaccion y momento en viga exterior
Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E)
Para momentos Negativos
Para momento Positivos
Tabla A4.6.2.1.3-1
1220+0.25.S
660+0.55.S
1140+0.833.X
E=
E=
E= mm
mm
mm
Span
= S
Ancho
LUZ PRINCIPAL PARALELA AL TRAFICO S4600 mm AASHTO LRFD TABLA 4.6.2.1.3-1
134
Sp
Luz Principal paralela al trafico S 4600 mm
Franja deborde
FranjaInterior
Franja deborde
Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E)
para Momento negativo
Franja interior
Franja de borde
A4.6.2.1.3
1220+0.25.S
espacio+300+1/2.E 1800
E=
E=
mm
mmdonde: espacio=distancia entre la cara exterior de la losa y
la cara interior de la Vereda
para Momento positivo 660+0.55.SE= mm
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68
Span
= S
LUZ PRINCIPAL PARALELA AL TRÁFICO S>4600 mm AASHTO LRFD 4.6.2.3
135
(C4 6 2 3) Multiple Vias Cargadas
Luz Principal paralela al trafico S > 4600 mm
Ancho transversal equivalente de carga de rueda (E)
Franja deborde
(C4 6 2 3) Un Via Cargada
Franja deborde
FranjaInterior
A4.6.2.3
donde: espacio = distancia entre la cara exterior de la losa yla cara interior de la vereda
N L=Numero de carriles
(C4.6.2.3) Multiple Vias Cargadas
m
W1=Ancho
L1=min(Ancho,18000)
Eint=minimo( E
Eborde=espacio+300+1/2.Eint 1800 mm
L1=min( Span ,18000)
(C4.6.2.3) Un Via Cargada
=250+0.42. L1.W1
W1=min(Ancho,9000)
Franja interior
Franja de borde
1E E
)m1, E
=2100+0.12. L1.W1 Ancho/NL
2.6.5 Ubicación y Longitud de las Alcantarillas, Áreadel Curso de Agua
• Pasaje de peces y demás vida silvestre,
AASHTO LRFD 136
j p y ,• Efecto de las altas velocidades de salida y
concentraciones de flujo en la salida de lasalcantarillas, el canal aguas abajo y las propiedadesadyacentes,
• Efectos de la subpresión en las entradas de lasalcantarillasalcantarillas,
• Seguridad del tráfico, y• Efectos de los niveles de descarga elevados que
pudieran ser provocados por controles aguas abajo omareas de tormenta.
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3.6.1.3.3 Cargas de Diseño para Tableros, Sistemas deTableros y Losas Superiores de AlcantarillasRectangulares
Si para analizar tableros y losas superiores de alcantarillas
AASHTO LRFD 137
Si para analizar tableros y losas superiores de alcantarillasrectangulares se utiliza el método aproximado de las fajas, lassolicitaciones se deberán determinar en base a lo siguiente:
Si las fajas primarias son transversales y su longitud es menor oigual que 4600 mm − las fajas transversales se deberán diseñarpara las ruedas del eje de 145.000 N.
Si las fajas primarias son transversales y su longitud es mayorque 4600 mm − las fajas transversales se deberán diseñar paraque 4600 mm las fajas transversales se deberán diseñar paralas ruedas del eje de 145.000 N y la carga del carril.
Si las fajas primarias son longitudinales − las fajas longitudinalesse deberán diseñar para todas las cargas especificadas en elArtículo 3.6.1.2, incluyendo la carga del carril.
3.6.1.3.3 Cargas de Diseño para Tableros, Sistemas deTableros y Losas Superiores de AlcantarillasRectangulares
AASHTO LRFD 138
Si se utilizan los métodos refinados se deberán considerartodas las cargas especificadas en el Artículo 3.6.1.2,incluyendo la carga del carril.
Los sistemas de tablero, incluidos los puentes tipo losa, sedeberán diseñar para todas las cargas especificadas en elArtículo 3.6.1.2, incluyendo la carga del carril., y g
Se deberá asumir que las cargas de las ruedas de un ejeson iguales; para el diseño de tableros no será necesarioconsiderar la amplificación de las cargas de las ruedasdebida a las fuerzas centrífugas y de frenado.
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2.6.5 Ubicación y Longitud de las Alcantarillas,Área del Curso de Agua
3 6 2 2 Componentes Enterrados
AASHTO LRFD 139
3.6.2.2 Componentes EnterradosEl incremento por carga dinámica paraalcantarillas y otras estructuras enterradascubiertas por la Sección 12, en porcentaje, sedeberá tomar como:
DE = profundidad mínima de la cubierta de tierra sobre la estructura (mm)
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