Este manual presenta dos tipos de puentes mixtos de acero y hormigón: un puente bijáceno y un puente de viga cajón. Explica el dimensionamiento de la estructura de acero, las fases de construcción, y proporciona datos generales como las propiedades de los materiales y las combinaciones de cargas utilizadas para el análisis. Además, realiza un análisis global de los puentes y verificaciones de las secciones transversales en diferentes puntos para comprobar que cumplen los criterios estructurales.

1. Manual de Proyecto PARTE I
COMBRI Aplicación del EUROCÓDIGO

2. Prólogo
Este Manual de Proyecto está basado en los resultados del proyecto de investigación RFS-CR-
03018“Competitive steel and composite bridges by innovative steel plated structures - COMBRI” [7 para la
primera parte y 15 para la segunda parte] y, consecuencia del primero, del proyecto de divulgación RFS2-
CT-2007-00031 “Valorisation of Knowledge for Competitive Steel and Composite Bridges - COMBRI+”,
ambos financiados por el Research Fund for Coal and Steel (RFCS) de la Comisión Europea. En el proyecto
RFCS de investigación se adquirieron conocimientos esenciales para mejorar la competitividad de los
puentes de acero y mixtos, que han sido incorporados en este Manual de Proyecto que también ha sido
presentado en varios seminarios y talleres técnicos. El manual se divide en dos partes para proporcionar al
lector unos documentos más claramente organizados y concisos
► Parte I: Aplicación de los Eurocódigos
En el proyecto de investigación se han recogido las diferentes experiencias nacionales de cada socio sobre la
aplicación e interpretación de los métodos del Eurocódigo y se ha conseguido un compendio de información
de referencia y de conocimiento general. Con el objeto de proporcionar la información de la forma más útil,
en la Parte I del Manual de Proyecto [16] se presentan dos tipologías de puentes mixtos – bijáceno y viga-
cajón – mediante ejemplos en los que el conocimiento desarrollado se presenta de manera práctica. Los
ejemplos incluyen referencias a las metodologías de los Eurocódigos actuales.
► Parte II: Estado del arte y diseño conceptual de puentes mixtos de acero y hormigón
El estado de arte sobre el diseño de puentes puede diferir de unos países a otros, es por ello, que en primer
lugar se presentan las tipologías principales correspondientes a los países de los socios participantes en el
proyecto - Alemania, Bélgica, España, Francia y Suecia. Esas tipologías reflejan la práctica actual en esos
países mediante aplicaciones tanto en puentes de características convencionales como en otros más
singulares, que resuelven problemas específicos; en el Manual de Proyecto COMBRI adicionalmente se
tratan algunas soluciones correspondientes a proyectos de I+D. También se discuten mejoras aplicables al
diseño de puentes de acero y mixtos y se resaltan las posibilidades y limitaciones de las metodologías
actualmente incluidas en los Eurocódigos.
Además, se presentan las funcionalidades del software EBPlate, desarrollado en el proyecto de investigación
para determinar las tensiones críticas elásticas de pandeo para su utilización en el diseño de puentes.
Finalmente, los autores de este Manual de Proyecto agradecen el apoyo y la financiación del Research Fund
for Coal and Steel (RFCS) de la Comisión Europea.
Ulrike Kuhlmann, Benjamin Braun
Universität Stuttgart, Institute for Structural Design / Institut für Konstruktion und Entwurf (KE)
Markus Feldmann, Johannes Naumes
RWTH Aachen University, Institute for Steel Structures
Pierre-Olivier Martin, Yvan Galéa
Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM)
Bernt Johansson, Peter Collin, Jörgen Eriksen
Luleå University of Technology, Division of Steel Structures (LTU)
Hervé Degée, Nicolas Hausoul
Université de Liège, ArGEnCo Département
José A. Chica, Sandra Meno
Fundación LABEIN
Laurence Davaine, Aude Petel
Services d’Études Techniques des Routes et Autoroutes (SÉTRA)
Octubre 2008

3. Aunque se han tomado todas las precauciones necesarias para garantizar la integridad y calidad de esta
publicación y de la información contenida, ni los socios integrantes del proyecto ni el impresor asumen
ninguna responsabilidad por daños o perjuicios ocasionados a personas o bienes derivados de posibles
errores o malas interpretaciones de esta publicación y de la información contenida.
1ª Edición
Copyright © 2008 Socios del proyecto
ISBN 978-84-613-1243-6
La reproducción no comercial queda autorizada siempre que la fuente sea referenciada y el coordinador del
proyecto informado. La distribución pública de esta publicación a través de otras fuentes diferentes a las
páginas web abajo citadas, requiere el previo permiso de los Socios del proyecto. Las solicitudes deben
enviarse al coordinador del proyecto:
Universität Stuttgart
Institut für Konstruktion und Entwurf / Institute for Structural Design
Pfaffenwaldring 7
70569 Stuttgart
Germany
Phone: +49-(0)711-685-66245
Fax: +49-(0)711-685-66236
E-mail: sekretariat@ke.uni-stuttgart.de
El presente documento y otros relacionados al proyecto de investigación COMBRI RFS-CR-03018
“Competitive Steel and Composite Bridges by Improved Steel Plated Structures” y el proyecto
subsiguiente de divulgación COMBRI+ RFS2-CT-2007-00031 “Valorisation of Knowledge for Competitive
Steel and Composite Bridges”, que han sido co-financiados por el Research Fund for Coal and Steel
(RFCS) de la Comisión Europea, pueden obtenerse gratuitamente en las siguientes páginas web de los
Socios del proyecto:
Bélgica: www.argenco.ulg.ac.be
Francia: www.cticm.com
Alemania: www.uni-stuttgart.de/ke, www.stb.rwth-aachen.de
España: www.labein.es, http://edificaciónindustrializada.com, www.apta.org.es
Suecia: cee.project.ltu.se
Traducción técnica: José Antonio Chica y Sandra Meno
Maquetación de la versión española: Mª Mar Alonso
Publicación impresa en España, con el patrocinio de la Asociación para la Promoción Técnica del Acero,
APTA.
Fotografía principal en portada: Puente sobre la M-45 en Vallecas, Madrid (2003-2004).
©
Javier Manterola Amisén, CFC S.L.
Fotografía portada Parte I: Puente de acceso al hospital San Pedro sobre el Iregua, Logroño (2008).
©
Guillermo Capellán Miguel, Arenas & Asociados, Ingeniería de Diseño.
Fotografía portada Parte II: Viaducto de Bergara, LAV “Y” VASCA.
©
Francisco Millanes Mato, IDEAM S.A.
Fotografías de portada (de arriba a abajo):
©
Puente del valle Haseltal cerca de Suhl, Alemania, 2006 ( KE)
Puente del valle Dambachtal cerca de Suhl, Alemania, 2005 (© KE)
©
Viaducto sobre el río Dordogne cerca de Souillac, Francia, 2000 ( Sétra)

4. Índice
ÍNDICE
ÍNDICE ...................................................................................................................................................... I
Símbolos ....................................................................................................................................................V
1 Introducción y descripción del alcance ............................................................................................. 1
1.1 Introducción ........................................................................................................................... 1
1.2 Estructura del documento....................................................................................................... 3
1.3 Estructura del documento en la versión en español ............................................................... 3
2 Descripción del tablero y análisis global........................................................................................... 5
2.1 Puente bijáceno ...................................................................................................................... 5
2.1.1 Alzado longitudinal .................................................................................................. 5
2.1.2 Sección transversal ................................................................................................... 5
2.1.3 Dimensionamiento de la estructura de acero ............................................................ 5
2.1.4 Fases de construcción ............................................................................................. 11
2.2 Puente de viga cajón ............................................................................................................ 15
2.2.1 Alzado longitudinal ................................................................................................ 15
2.2.2 Sección transversal ................................................................................................. 15
2.2.3 Dimensionamiento de la estructura de acero .......................................................... 17
2.2.4 Fases de construcción ............................................................................................. 19
2.3 Datos generales .................................................................................................................... 25
2.3.1 Armadura de la losa de hormigón........................................................................... 25
2.3.1.1 Descripción de la armadura de la losa hormigón .................................... 25
2.3.1.2 Modelización de la losa para el cálculo de la flexión longitudinal global25
2.3.2 Propiedades de los materiales................................................................................. 29
2.3.2.1 Acero estructural ..................................................................................... 29
2.3.2.2 Hormigón ................................................................................................ 29
2.3.2.3 Armaduras ............................................................................................... 31
2.3.2.4 Coeficientes parciales de seguridad para materiales ............................... 31
2.3.3 Acciones ................................................................................................................. 31
2.3.3.2 Retracción del hormigón ......................................................................... 35
2.3.3.3 Fluencia – Relación de módulos elásticos............................................... 37
2.3.3.4 Cargas de tráfico ..................................................................................... 39
2.3.3.5 Torsión .................................................................................................... 47
2.3.3.6 Gradiente térmico.................................................................................... 49
2.3.4 Combinaciones de las acciones .............................................................................. 49
2.3.4.1 Situaciones de diseño .............................................................................. 49
2.3.4.2 Observaciones generales ......................................................................... 49
2.3.4.3 Combinaciones en ELU, sin considerar la fatiga .................................... 51
2.3.4.4 Combinaciones en ELS ........................................................................... 51
I

5. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
2.4 Análisis global ..................................................................................................................... 53
2.4.1 General ................................................................................................................... 53
2.4.1.1 Fisuración del hormigón ......................................................................... 53
2.4.1.2 Arrastre por cortante en la losa de hormigón .......................................... 53
2.4.2 Solicitaciones, fuerzas y momentos – Tensiones.................................................... 53
2.4.2.1 Modelo numérico .................................................................................... 53
2.4.2.2 Ancho eficaz............................................................................................ 55
2.4.2.3 Determinación de las zonas de fisuradas en los apoyos intermedios ...... 63
2.4.2.4 Retracción y zonas fisuradas ................................................................... 65
2.4.2.5 Diagrama de flujo de los cálculos del análisis global ............................. 65
2.4.2.6 Resultados ............................................................................................... 69
3 Verificaciones de la sección transversal.......................................................................................... 79
3.1 Puente bijáceno .................................................................................................................... 79
3.1.1 General ................................................................................................................... 79
3.1.2 Verificación de la sección transversal en el apoyo final, estribo C0 ...................... 81
3.1.2.1 Geometría................................................................................................ 81
3.1.2.2 Propiedades de los materiales ................................................................. 83
3.1.2.3 Solicitaciones, fuerzas y momentos ........................................................ 85
3.1.2.4 Determinación de la clase de la sección transversal................................ 85
3.1.2.5 Análisis plástico de la sección................................................................. 87
3.1.3 Verificación de la sección transversal en el vano C0-P1........................................ 95
3.1.3.1 Geometría................................................................................................ 95
3.1.3.2 Propiedades de los materiales ................................................................. 95
3.1.3.3 Solicitaciones, fuerzas y momentos ........................................................ 95
3.1.3.4 Determinación de la clase de la sección transversal................................ 95
3.1.3.5 Análisis de la sección plástica................................................................. 95
3.1.4 Verificación de la sección transversal a media luz del vano P1-P2........................ 97
3.1.4.1 Geometría................................................................................................ 97
3.1.4.2 Propiedades de los materiales ................................................................. 99
3.1.4.3 Solicitaciones, fuerzas y momentos ...................................................... 101
3.1.4.4 Determinación de la clase de la sección transversal.............................. 101
3.1.4.5 Análisis plástico de la sección............................................................... 103
3.1.5 Verificación de la sección transversal en el apoyo intermedio P2 ....................... 107
3.1.5.1 Subpanel 1 - Geometría......................................................................... 107
3.1.5.2 Subpanel 1 - Propiedades de los materiales .......................................... 111
3.1.5.3 Subpanel 1 – Solicitaciones, fuerzas y momentos ................................ 111
3.1.5.4 Subpanel 1 – Determinación de la clase de la sección transversal........ 111
3.1.5.5 Subpanel 1 - Análisis elástico de la sección.......................................... 115
3.1.5.6 Subpanel 2 - Geometría......................................................................... 127
II

6. Índice
3.1.5.7 Subpanel 2 – Propiedades de los materiales.......................................... 127
3.1.5.8 Subpanel 2 – Solicitaciones, fuerzas y momentos ................................ 127
3.1.5.9 Subpanel 2 – Determinación de la clase de la sección transversal........ 127
3.1.5.10 Subpanel 2 – Análisis elástico de la sección ......................................... 127
3.1.5.11 Subpanel 3 - Geometría......................................................................... 131
3.1.5.12 Subpanel 3 – Propiedades de los materiales.......................................... 133
3.1.5.13 Subpanel 3 – Solicitaciones, fuerzas y momentos ................................ 133
3.1.5.14 Subpanel 3 – Determinación de la clase de la sección transversal........ 133
3.1.5.15 Subpanel 3 – Análisis elástico de la sección ......................................... 133
3.2 Puente de viga-cajón .......................................................................................................... 137
3.2.1 General ................................................................................................................. 137
3.2.2 Verificación de la sección transversal en el vano P1-P2 ...................................... 139
3.2.2.1 Geometría.............................................................................................. 139
3.2.2.2 Características de los materiales ........................................................... 141
3.2.2.3 Solicitaciones, fuerzas y momentos ...................................................... 141
3.2.2.4 Reducción debida al efecto de arrastre por cortante.............................. 143
3.2.2.5 Determinación de la clase de la sección transversal.............................. 143
3.2.2.6 Verificación de la resistencia a flexión ................................................. 145
3.2.2.7 Verificación de la resistencia a cortante................................................ 145
3.2.2.8 Interacción M-V .................................................................................... 151
3.2.3 Verificación de la sección transversal en el apoyo intermedio P3 ....................... 151
3.2.3.1 Geometría.............................................................................................. 151
3.2.3.2 Propiedades de los materiales ............................................................... 153
3.2.3.3 Solicitaciones, fuerzas y momentos ...................................................... 155
3.2.3.4 Propiedades mecánicas de la sección transversal bruta......................... 155
3.2.3.5 Área eficaz del ala inferior .................................................................... 157
3.2.3.6 Área eficaz del alma.............................................................................. 173
3.2.3.7 Verificación de la resistencia a flexión ................................................. 179
3.2.3.8 Verificación de la resistencia a cortante................................................ 179
3.2.3.9 Interacción entre el momento flector y el esfuerzo cortante ................. 189
4 Verificaciones durante el montaje................................................................................................. 193
4.1 Puente bijáceno .................................................................................................................. 193
4.1.1 General ................................................................................................................. 193
4.1.2 Verificaciones según los Capítulos 6 y 7 del Eurocódigo EN 1993-1-5 .............. 197
4.1.3 Verificación según el Capítulo 10 del Eurocódigo EN 1993-1-5 ......................... 199
4.1.4 Resultados............................................................................................................. 207
4.2 Puente de viga-cajón .......................................................................................................... 209
4.2.1 General ................................................................................................................. 209
4.2.2 Verificación según el Capítulo 6 del Eurocódigo EN 1993-1-5 ........................... 215
III

7. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
4.2.2.1 Situación de lanzamiento “1”................................................................ 215
4.2.2.2 Situación de lanzamiento “2”................................................................ 221
4.2.2.3 Situación de lanzamiento “3”................................................................ 221
4.2.3 Verificación según el Capítulo 10 del Eurocódigo EN 1993-1-5 ......................... 223
4.2.3.1 Panel del alma (sólo situación de lanzamiento “1”).............................. 223
4.2.3.2 Placa inferior ......................................................................................... 241
4.2.4 Resultados............................................................................................................. 261
5 Resumen ........................................................................................................................................ 265
Referencias ............................................................................................................................................ 269
Lista de figuras ...................................................................................................................................... 271
Lista de tablas ........................................................................................................................................ 275
IV

8. Símbolos
Símbolos
Letras latinas minúsculas
a Longitud del panel del alma entre rigidizadores transversales adyacentes (subíndices
posibles: p, w)
bb Ancho del ala inferior
bbf Ancho del ala inferior de la viga
beff Ancho eficaz de la losa de hormigón
bi Ancho geométrico real de la losa conectada a la viga principal
btf Ancho del ala superior de la viga
bp Ancho del panel
bslab Espesor de la losa de hormigón
bsub Ancho de cada subpanel del ala inferior
b0 Distancia entre filas de conectadores exteriores
b1 Distancia entre almas del rigidizador
b2 Anchura del ala del rigidizador
b3 Anchura de cada alma del rigidizador
cbf Parte del ala inferior solicitada a compresión
cw Parte del alma solicitada a compresión
clr Distancia entre el centro de gravedad de cada capa inferior de armadura longitudinal y la
superficie exterior libre más próxima.
cur Distancia entre el centro de gravedad de cada capa superior de armadura longitudinal y la
superficie exterior libre más próxima.
e Espesor de la losa de hormigón
fcd Resistencia de cálculo a compresión del hormigón
fck Resistencia característica a compresión a 28 días
fctk,0.05 Resistencia axial característica, fractil 5%
fctk,0.95 Resistencia axial característica, fractil 95%
fctm Valor medio de la resistencia axial
fcm Valor medio de la resistencia del hormigón a 28 días
fsk Límite elástico de la armaduras de acero
fu Tensión de última o de rotura del acero estructural
fy Límite elástico del acero estructural (subíndices posibles: w, tf, tf1, tf2, tst, p)
fyd Límite elástico de cálculo (subíndices posibles: w, tf, tf1, tf2, tst, p)
h Canto de la viga
ha,seff Eje neutro elástico eficaz de la parte de acero estructural únicamente
heff Eje neutro elástico eficaz de la sección transversal mixta
hw Canto del alma de la viga
hw,eff Canto eficaz del alma en compresión de la viga
V

9. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
hwe1,2 Distribución del canto eficaz del alma en compresión de la viga
hst Altura del rigidizador
kσ Coeficiente de pandeo de placa para tensiones normales (subíndices posibles: c, p, w, pw,
pbf, LT, op)
kτ Coeficiente del pandeo de placa para la tensión de cortante
kτ,st Coeficiente del pandeo de placa para la tensión a cortante en placas con rigidizadores
longitudinales
mq Cargas de torsión debidas a cargas uniformemente distribuidas
nlr Número total de armaduras en la capa inferior
n, n0 Relación de módulo de acero estructural / hormigón para cargas de corta duración
nL Relación de módulo de acero estructural / hormigón para cargas de larga duración
nst Número de rigidizadores (con idéntica separación) del ala inferior
nur Número total de armaduras en la capa superior
p Perímetro de la losa de hormigón
q Cargas de tráfico excéntricas uniformemente distribuidas
qfk Valor característico de las cargas uniformemente distribuidas debidas a transeúntes y tráfico
de bicicletas
qmin Valor mínimo de la carga lineal debida al equipamiento del puente
qmax Valor máximo de la carga lineal debida al equipamiento del puente
qnom Valor nominal de la carga lineal debida al equipamiento del puente (sistemas de seguridad,
pavimento, …)
slr Separación de las armaduras en la capa inferior de la losa de hormigón
sur Separación de las armaduras en la capa superior de la losa de hormigón
t Espesor de la chapa (subíndices posibles: tf, tf1, tf2, p, w, st)
t Tiempo
t0 Edad del hormigón “in situ” en cada etapa de construcción
tf Espesor de las alas de la viga (subíndices posibles: 1, 2)
tini Edad a la apertura al tráfico
tslab Espesor de la losa de hormigón
tst Espesor del rigidizador
tst,eq Espesor equivalente del rigidizador del alma
tw Espesor del alma de la viga
w Ancho de todos los carriles de tráfico
x Abscisa del puente
z Posición del centro de gravedad de la sección transversal
zna Posición del centro de gravedad de la sección transversal del puente mixto
zpl Posición del eje plástico neutro de la sección transversal mixta
VI

10. Símbolos
Letras mayúsculas latinas
Aa Área de la sección transversal de la sección de acero estructural
Aabf Área de la sección transversal del ala inferior
Aa, eff Área de la sección transversal eficaz de la parte de acero estructural únicamente
Aatf Área de la sección transversal del ala superior (subíndices posibles: 1, 2)
Aaw Área de la sección transversal del alma
Ac Área de la sección transversal total de la losa de hormigón; Área bruta del ala inferior con
rigidizadores, despreciando partes adyacentes apoyadas en placas adyacentes
Ac.eff.loc Área local eficaz del ala inferior con rigidizadores
Aclr Área de la sección transversal del hormigón localizado bajo la capa inferior de armadura de
la losa
Aclur Área de la sección transversal del hormigón localizado entre las capas inferior y superior de
armaduras de la losa
Acur Área de la sección transversal del hormigón localizado sobre la capa superior de armadura de
la losa
Aeff Área de la sección eficaz de la sección transversal mixta
Aslr Área de la sección transversal de una armadura de la capa inferior de la losa
Astw Área de la sección transversal del rigidizador del alma
Asur Área de la sección transversal de una armadura de la capa superior de la losa
Atot Área bruta de la sección transversal mixta
Atslr Área de la sección transversal total de armadura en la capa inferior de la losa
Atsur Área de la sección transversal total de la armadura en la capa superior de la losa
Ea Módulo elástico del acero estructural
Ecm Módulo elástico del hormigón
Es Módulo elasticidad del acero de las armaduras
Gk Valor característico (nominal) del efecto de las acciones permanentes
Gk,inf Valor característico de la acción permanente favorable (valor nominal del peso propio y
valor mínimo del equipamiento no estructural) teniendo en cuenta las fases de construcción
Gk,sup Valor característico de la acción permanente desfavorable (valor nominal del peso propio y
valor máximo del equipamiento no estructural) teniendo en cuenta las fases de construcción
I Momento de inercia
Ia,eff Momento de inercia eficaz de la parte de acero estructural
Ieff Momento de inercia eficaz de la sección transversal
It Rigidez torsional de St. Venant
Itot Momento de inercia bruto del puente mixto
IΔ Momento de inercia (alrededor del eje horizontal Δ localizado en la interfaz acero/hormigón)
Le Luz equivalente en la sección transversal considerada
Li Luz del vano i
Ma,Ed Momento flector actuante de cálculo en la sección transversal de acero estructural
Mc,Ed Momento flector actuante de cálculo en la sección transversal mixta
VII

11. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
Mf,Rd Resistencia plástica a flexión de cálculo de la sección transversal considerando únicamente
las alas
MEd Momento flector actuante de cálculo
Mpl,Rd Resistencia plástica a flexión de cálculo
MQ Momento torsor debido a cargas concentradas
Na Resistencia plástica axil de cálculo de la sección transversal de acero estructural
Nabf Resistencia plástica axil de cálculo del ala inferior de acero estructural
Natf Resistencia plástica axil de cálculo del ala superior de acero estructural
Naw Resistencia plástica axil de cálculo del alma de acero estructural
Nc Resistencia plástica a compresión de cálculo de la losa de hormigón
Nclr Resistencia plástica a compresión de cálculo del hormigón situado bajo la capa inferior de
armadura
Ncur Resistencia plástica a compresión de cálculo del hormigón situado sobre la capa superior de
armadura
Nclur Resistencia plástica a compresión de cálculo del hormigón situado entre la capa inferior y
superior de armadura
Nsl Resistencia plástica de cálculo de la capa inferior de armadura de acero
Nsu Resistencia plástica de cálculo de la capa superior de armadura de acero
Q Cargas de tráfico concentradas excéntricas
Qk1 Valor característico de la acción variable principal 1
Qki,i≥2 Valor característico de la acción variable de acompañamiento i
S Envolvente de los valores característicos de las fuerzas internas y momentos (o
deformaciones) debidas a la retracción del hormigón
Sna Módulo del área bruta de la sección transversal del puente mixto
TSk Envolvente de los valores característicos de las fuerzas internas y momentos (o
deformaciones) debidas a cargas verticales concentradas del Modelo de Carga número 1
[LM1] del Eurocódigo EN 1991-2
UDLk Envolvente de los valores característicos de las fuerzas internas y momentos (o
deformaciones) debidas a cargas uniformemente distribuidas del Modelo de Carga número 1
[LM1] del Eurocódigo EN 1991-2
Vb,Rd Resistencia a cortante de cálculo en caso de pandeo a cortante de placa en el alma de acero
estructural
Vbf,Rd Resistencia a cortante del ala en caso de pandeo a cortante de placa en el alma de acero
estructural
Vbw,Rd Resistencia a cortante del alma en caso de pandeo a cortante de placa en el alma de acero
estructural
VEd Cortante de cálculo actuante
VEd, proj Proyección del cortante de cálculo en la dirección del alma
VRd Resistencia a cortante de cálculo
Vpl,Rd Resistencia plástica a cortante de cálculo
Vpl,a,Rd Resistencia plástica a cortante de la sección transversal de acero estructural
VIII

12. Símbolos
Letras griegas minúsculas
α Factor; ángulo; porcentaje de altura comprimida
αQi Coeficiente de ajuste en cargas concentradas TS del LM1 en carriles i (i = 1, 2, …)
αqi Coeficiente de ajuste en cargas distribuidas uniformemente UDL del LM1 en carriles i (i =1,
2…)
αqr Coeficiente de ajuste en modelo de cargas LM1 en la superficie restante
β Coeficiente de reducción para el efecto de arrastre por cortante
γC Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia del hormigón
γM Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia del acero estructural
γM0 Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia del acero estructural (plastificación,
inestabilidad local)
γM1 Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia del acero estructural (resistencia frente a
la inestabilidad de elementos)
γM2 Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia del acero estructural (resistencia de
uniones)
γM,ser Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia al acero estructural en el Estado Límite
de Servicio (ELS)
γS Coeficiente parcial de seguridad para la resistencia de las armaduras
235 N / mm ²
ε Deformación; coeficiente (subíndices posibles: tf, tf1, tf2, p, w, st)
fy
εca Deformación por retracción autógena
εcd Deformación por retracción de secado
εcs Deformación total por retracción
η Coeficiente sobre el límite elástico del acero estructural
η1 ; η 3 Relación entre la tensión aplicada y el límite elástico en una sección transversal de acero
η1 ; η3 Relación entre la fuerza aplicada y la resistencia en una sección transversal de acero
θω Angulo de inclinación del alma respecto de la vertical
κ Cociente para considerar el arrastre por cortante
λ Esbeltez reducida (subíndices posibles: c, p, w, pw, pbf, LT, op)
μ Módulo resistente
ν Coeficiente de Poisson
σabfu Tensión en el borde superior del ala inferior (subíndices posibles: eff)
σabfl Tensión en el borde inferior del ala inferior (subíndices posibles: eff)
σatfl Tensión en el borde inferior del ala superior (subíndices posibles: eff)
σatfu Tensión en el borde superior del ala superior (subíndices posibles: eff)
σc Tensión de tracción longitudinal en la fibra superior de la losa de hormigón
σcr Tensión crítica elástica de pandeo de placa
σE Tensión crítica elástica de Euler
IX

13. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
σEd Tensión normal de cálculo en una sección transversal
σtslr Tensión en la armadura inferior de la losa de hormigón (subíndices posibles: eff)
σtsur Tensión en la armadura superior de la losa de hormigón (subíndices posibles: eff)
σsup,reinf Tensión máxima en ELU (Estado Límite Último) en la armadura superior de la losa de
hormigón en comportamiento fisurado (momento positivo)
ρ Cociente de reducción (≤ 1,0) para el área eficaz de la sección transversal de acero
ρc Cociente de reducción para el ancho eficazp
ρs Porcentaje de armadura en una sección transversal de hormigón
τcr Tensión tangencial crítica elástica de pandeo
τEd Tensión tangencial de cálculo en una sección transversal
ϕ Función de fluencia
φ Diámetro de la armadura de la losa de hormigón
φlr Diámetro de la armadura inferior de la losa de hormigón
φur Diámetro de la armadura superior de la losa de hormigón
χ Coeficiente de reducción por inestabilidad (≤ 1) (subíndices posibles: c, p, w)
ψ Relación de tensiones entre extremos opuestos en una placa de acero (subíndices posibles:
w)
ψL Factor de fluencia para la relación de módulos
ψ0 Coeficiente de combinación para una acción variable
ψ1 Coeficiente para el valor frecuente de una acción variable
ψ2 Coeficiente para el valor cuasi - permanente de una acción variable
Ω Área bordeada por los planos medios de elementos internos de la sección transversal en
cajón
X

14. Introducción y descripción del alcance
1 Introducción y descripción del alcance
1.1 Introducción
En el proyecto de investigación COMBRI [7], en el que este Manual de Proyecto tiene su origen, se trataron
y recogieron las diferentes particularidades nacionales de cada socio sobre como aplicar e interpretar las
metodologías del Eurocódigo dando lugar a una información y conocimiento general consensuado a nivel
europeo. Para facilitar la implementación de los Eurocódigos EN 1993-1-5, EN 1993-2 y EN 1994-2 en lo
relativo a las verificaciones del pandeo de placas, se decidió desarrollar dos ejemplos prácticos de puentes
mixtos de acero y hormigón – un puente bijáceno y otro de viga-cajón – para presentar el conocimiento
desarrollado de manera aplicada. Dado que los ejemplos tratados se centran en el detalle de la aplicación e
interpretación de las metodologías de los Eurocódigos relacionadas con las verificaciones del pandeo de
placas, el diseño general del puente no puede ser abarcado en su totalidad. Para ilustrar el contexto general,
en la Figura 1-1 se muestran las partes del Eurocódigo que pueden estar involucradas en el proyecto de un
puente mixto. En este Manual de Proyecto se tratan principalmente las partes del Eurocódigo siguientes, EN
1993-1-5 “Placas planas cargadas en su plano”, EN 1993-2 “Puentes de acero” y EN 1994-2 “Puentes
mixtos”. Part 1 - 11
10
re
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nc 92 9 s -1
Co 19 3-
2 Part 1
EN
EN 1994 - 2 General rules - steel
Composite bridges
Part 1 - 1
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7
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ide
Part
Traffic
Pa
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Ac
Acc
Figura 1-1: Eurocódigos a utilizar en el proyecto de un puente mixto
En algunas partes, este Manual de Proyecto propone hipótesis generales, por ejemplo en el caso de las
acciones, que no tienen propósito alguno de constituir una referencia teórica o sobre el detalle del modelo a
utilizar. Además, se asume que el lector está familiarizado con los aspectos del proyecto en general y la
modelización de puentes ya que este Manual de Proyecto ofrece una visión detallada del pandeo de placas
pero, obviamente, no pretende abordar todos los temas relacionados con la verificación del diseño. Para más
información sobre esos temas, se recomienda al lector acudir por ejemplo a [2], [4], [6], [32], [33], [34], [35],
[36], [37], [39], [41]1. No obstante, este resumen de referencias no trata de ofrecer una revisión exhaustiva de
la literatura disponible y pueden existir otros trabajos excelentes que no se mencionan aquí.
1
Nota de los traductores: Para España son de especial interés la referencia [79 de la segunda parte], que ayuda a la
aplicación de las recomendaciones españolas, y la referencia [1 de la segunda parte], que presenta una comparativa
entre la aplicación de las recomendaciones españolas y el Eurocódigo.
1

15. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
The design of steel and composite bridges with the Eurocodes
For the design of steel and composite bridges the following Eurocodes are mandatory [3]:
• EN 1990/A1 Eurocode: Basis of structural design – Application for bridges [14]
• EN 1991-1-1 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-1: General actions -
Densities, self-weight, imposed loads for buildings [15]
• EN 1991-1-3 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-3: General actions, Snow
loads [16]
• EN 1991-1-4 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-4: General actions, Wind
actions [17]
• EN 1991-1-5 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-5: General actions, Thermal
actions [18]
• EN 1991-1-6 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-6: General actions, Actions
during execution [19]
• EN 1991-1-7 Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-7: General actions,
Accidental actions [20]
• EN 1991-2 Eurocode 1: Actions on structures – Part 2: Traffic loads on
bridges [21]
• EN 1993-1-1 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-1: General rules and
rules for buildings [22]
• EN 1993-1-5 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-5: Plated structural
elements [23]
• EN 1993-2 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 2: Steel Bridges [24]
• EN 1994-1-1 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures –
Part 1-1: General rules and rules for buildings [25]
• EN 1994-2 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures –
Part 2: General rules and rules for bridges [26]
• EN 1997-1 Eurocode 7: Geotechnical design – Part 1: General rules [27]
• EN 1998-1 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance –
Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings [28]
• EN 1998-2 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance –
Part 2: Bridges [29]
• EN 1998-5 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 5:
Foundations, retaining structures and geotechnical aspects [30]
Throughout the document, references to the Eurocodes used herein are given.
2

16. Introducción y descripción del alcance
1.2 Estructura del documento
A continuación, se presentan los ejemplos de cálculo organizados en forma de doble página con comentarios,
información de soporte y aspectos susceptibles de interpretación en la página de la izquierda y el desarrollo
del ejemplo de cálculo en la derecha. Se proporcionan todas las referencias relevantes a las metodologías
actuales del Eurocódigo. Como se ha mencionado anteriormente, los ejemplos de cálculo tratan un puente
bijáceno y otro de de viga-cajón los cuales permiten básicamente comparar un diseño con rigidizadores
longitudinales y sin ellos.
En el Capítulo 2 se describen los tableros del puente bijáceno y del de viga cajón y se presenta el análisis
global de ambos puentes. Con este propósito, se proporciona en primer lugar una descripción general de la
geometría del puente, el dimensionamiento inicial y las fases de construcción. A continuación, le sigue una
sección general en la que se dan datos generales, tales como, propiedades de los materiales y acciones, así
como las combinaciones de éstas. Por ultimo, se presenta el análisis global de ambos puentes y los resultados
correspondientes - solicitaciones - se resumen para las verificaciones posteriores. En base a lo anterior, en el
Capítulo 3 y en el Capítulo 4 se repasan las verificaciones durante la etapa final y la de ejecución. Cada uno
de estos capítulos se ha dividido en una parte que trata las verificaciones del puente de bijáceno y del puente
de viga-cajón.
1.3 Estructura del documento en la versión en español
Dado que a la fecha de elaboración del Manual de Proyecto COMBRI, Octubre de 2008, no se encontraban
disponibles en España, traducidas al español, las versiones oficiales EN de los Eurocódigos relevantes para el
proyecto de puentes de acero y mixtos de acero y hormigón, los responsables de la traducción técnica al
español han optado por mantener en inglés las páginas izquierdas que contienen la información de los
artículos de los Eurocódigos relevantes para seguir los ejemplos desarrollados.
Esta decisión trata de mantener de forma estricta la división entre el articulado de los Eurocódigos y la
aplicación de los mismos en base a los criterios considerados por los socios del proyecto COMBRI. La
ausencia de una traducción oficial en español de los Eurocódigos ha dado lugar a que se mantengan los
textos de la versión oficial en inglés como referencia del contenido íntegro de las partes del Eurocódigo
aludidas en el ejemplo.
3

17. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
4

18. Descripción del tablero y análisis global – Puente bijáceno
2 Descripción del tablero y análisis global
2.1 Puente bijáceno
2.1.1 Alzado longitudinal
El puente consiste en un tablero mixto realizado con dos vigas simétricas, con tres vanos de 50 m., 60 m. y
50 m. de luz (esto es, con una longitud total entre estribos de 160 m.). Este es un ejemplo teórico en el que se
han realizado algunas simplificaciones geométricas:
• el trazado en planta es de alineación recta,
• la superficie del tablero es plana,
• el puente es recto,
• las vigas principales de acero son de canto constante: 2.400 mm.
C0 P1 P2 C3
50.00 m 60.00 m 50.00 m
Figura 2-1: Alzado del puente bijáceno
2.1.2 Sección transversal
El puente constan de dos carriles de 3,5 m. de ancho y unos arcenes de 2 m. de ancho por cada lado, con una
barrera de seguridad estándar (véase la Figura 2-2).
La sección transversal de la losa de hormigón y el equipamiento no estructural son simétricos respecto del
eje del puente. El espesor de la losa varía entre 0,4 m. sobre las vigas principales y 0,25 m. en los bordes
libres, sin embargo ha sido modelizada como un rectángulo de canto igual a 0,325 m.
El ancho total de la losa es de 12 m. La separación entre las vigas principales es de 7 m. y el voladizo de la
losa a cada lado es de 2,5 m.
2.1.3 Dimensionamiento de la estructura de acero
El dimensionamiento de la estructura de acero para la viga principal se presenta en la Figura 2-4.
Cada viga principal tiene un canto constante de 2.400 mm. y las variaciones de espesor del ala superior e
inferior se realizan hacia la cara hacia el interior de la viga. El ala inferior tiene 1.000 mm. de ancho mientras
que el ala superior tienen una anchura de 800 mm.
5

19. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
6

20. Descripción del tablero y análisis global – Puente bijáceno
2.00 3.50 3.50 2.00
Girder no 1 Girder no 2
2.4
2.50 7.00 2.50
12.00
Figura 2-2: Sección transversal con datos del tráfico del puente bijáceno.
Las vigas cuentan con diafragmas en los estribos y en los apoyos intermedios, así como cada 8.333 m. en los
vanos laterales (C0-P1 y P2-C3) y cada 7,5 m. en el vano central (P1-P2). La Figura 2-3 muestra la
geometría adoptada para estos diafragmas en los apoyos. Con el objeto de satisfacer el requisito de
resistencia a cortante de la sección sobre los apoyos intermedios, se añaden unos rigidizadores transversales
cada 1,5 m hasta unos 4 m. de distancia de los soportes intermedios.
La optimización de los rigidizadores será tratada en la segunda parte del Manual de Proyecto COMBRI [8],
de acuerdo con los resultados del proyecto de investigación COMBRI [7].
2.00 3.50 3.50 2.00
2.5% 2.5%
2400
7000
Figura 2-3: Diafragma en los apoyos del puente bijáceno
7

21. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
8

22. bijáceno.
C0 P1 P2 C3
50.00 m 60.00 m 50.00 m
2400
UPPER FLANGE 4000 9000 6000 8000 8000 6000 9000 4000
28000 x 40 x x 15000 x 95 x x 20000 x 35 x x 15000 x 95 x x 28000 x 40
Constant width 800 mm
50 65 65 45 45 65 65 50
WEB 19 x160000
LOWER FLANGE 4000 9000 6000 8000 8000 6000 9000 4000
28000 x 40 x x 15000 x 95 x x 20000 x 35 x x 15000 x 95 x x 28000 x 40
Constant width 1000 mm 50 65 65 45 45 65 65 50
Figura 2-4: Dimensionamiento de la estructura de acero para una viga principal del puente de
9
Descripción del tablero y análisis global – Puente bijáceno

23. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
EN 1994-2, 6.6.5.2(3)
(3) In execution, the rate and sequence of concreting should be required to be such that partly
matured concrete is not damaged as a result of limited composite action occurring from
deformation of the steel beams under subsequent concreting operations. Wherever possible,
deformation should not be imposed on a shear connection until the concrete has reached a
cylinder strength of at least 20 N/mm2.
EN 1994-2, 5.4.2.4, Stages and sequence of construction
(1)P Appropriate analysis shall be made to cover the effects of staged construction including
where necessary separate effects of actions applied to structural steel and to wholly or partially
composite members.
(2) The effects of sequence of construction may be neglected in analysis for ultimate limit states
other than fatigue, for composite members where all cross-sections are in Class 1 or 2 and in
which no allowance for lateral-torsional buckling is necessary.
10

24. Descripción del tablero y análisis global – Puente bijáceno
2.1.4 Fases de construcción
Las hipótesis relacionadas con las diferentes fases de construcción son importantes para las verificaciones
durante el montaje de la estructura de acero del tablero y durante el hormigonado. También son necesarias
para el cálculo de la relación de módulos elásticos del acero y el hormigón (véase el apartado 2.3.3.3)
Finalmente, para el cálculo de las solicitaciones, fuerzas y momentos, actuantes en el tablero, se deben tomar
en consideración las fases de construcción (EN1994-2, 5.4.2.4).
Se han adoptado las siguientes fases de construcción:
• montaje de la estructura de acero del tablero mediante lanzamiento (véase el apartado 4.1);
• hormigonado de la losa por segmentos de acuerdo a un orden preasignado:
La longitud total de 160 m. ha sido dividida en 16 segmentos idénticos de hormigón de 10 m. de
longitud. Éstos son hormigonados en el orden indicado en la Figura 2.5. El tiempo de origen se
considera cuando comienza el hormigonado del primer segmento (t = 0). Su definición es necesaria
para determinar las edades respectivas de los segmentos de la losa de hormigón durante las fases de
construcción.
El tiempo de trabajo considerado para el hormigonado de cada segmento de la losa es de tres días. El
primer día se dedica al hormigonado, el segundo al endurecimiento y el tercero a retirar el encofrado
móvil. El trabajo de la losa se completado en 48 días (EN1994-2, 6.6.5.2 (3)).
• Instalación del equipamiento no estructural:
Se asume que se completa en 32 días, por los que el tablero queda completamente construido en t =
48 + 32 = 80 días.
Una vez adoptadas estas hipótesis, la Tabla 2-1 muestra la edad de los segmentos de losa y el valor medio t0
del el hormigón puesto en obra en cada fase de la construcción.
4 3
1 2
10.00 m
1 2 3 16 15 14 4 5 6 7 13 12 11 10 9 8
50.00 m 60.00 m 50.00 m
160.00 m
Figura 2-5: Secuencia de hormigonado de los segmentos de la losa del puente bijáceno
11

25. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
12

26. Descripción del tablero y análisis global – Puente bijáceno
Tabla 2-1: Edad de los segmentos de la losa de hormigón al final de la etapa de construcción del
puente bijáceno.
13

27. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
14

28. Descripción del tablero y análisis global – Puente de viga cajón
2.2 Puente de viga cajón
2.2.1 Alzado longitudinal
El puente consta de una viga-cajón mixta simétrica con cinco vanos de 90 m., 120 m., 120 m., 120 m. y 90
m. de luz (esto es, con una longitud total entre estribos de 540 m.). Este es un ejemplo teórico para en el que
se han realizado algunas simplificaciones geométricas:
• el trazado en planta es de alineación recta,
• la superficie del tablero es plana,
• el puente es recto,
• la viga-cajón es de canto constante: 4.000 mm.
C0 P1 P2 P3 P4 C5
90.00 m 120.00 m 120.00 m 120.00 m 90.00 m
Figura 2-6: Alzado del puente de viga-cajón
2.2.2 Sección transversal
El puente está compuesto por cuatro carriles de tráfico. Cada carril tiene 3,5 m. de ancho y los dos de la parte
de fuera están bordeados por un carril de seguridad a la derecha de 2,06 m. de ancho. Las barreras de
seguridad están colocadas fuera de los carriles de tráfico y en el medio del ancho de la losa (véase la Figura
2-7).
La sección transversal de la losa de hormigón y el equipamiento no estructural son simétricos respecto al eje
del puente. La losa de 21,5 m de ancho se ha modelizado con un espesor constante de 0,325 m. La
separación entre las almas del puente a la altura de las alas superiores es de 12,0 m. y el voladizo de la losa a
cada lado es de 4,75 m.
21.50
2.06 3.50 3.50 2.10 3.50 3.50 2.06
1.50 4.75
12.00
4.00
0.50
0,20
0.50 0.50
6.50
6.70
Figura 2-7: Sección transversal con datos de tráfico del puente de viga-cajón.
15

29. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
16

30. Descripción del tablero y análisis global – Puente de viga cajón
La losa de hormigón queda conectada a la sección en cajón abierta con las siguientes características:
• canto total de la sección en cajón de acero: 4,0 m.
• separación entre las almas en la parte superior: 12,00 m
• separación entre las almas en la parte inferior: 6,50 m
• ancho de las alas superiores: 1,50 m
• ancho del ala inferior: 6,70 m
2.2.3 Dimensionamiento de la estructura de acero
El dimensionamiento de la estructura de acero se muestra en la Figura 2-10.
La viga-cajón tiene un canto constante de 4.000 mm. y las variaciones de espesor en las alas superiores e
inferiores se realizan hacía la cara interior de la viga. El ala inferior tiene 6.700 mm. de ancho mientras que
las alas superiores tienen una anchura de 1.500 mm. En la zona de alrededor de los apoyos intermedios es
necesario suplementar el ala superior. Este suplemento se colocada bajo el ala superior, de forma que la
altura total de la viga-cajón es siempre de 4.000 mm. El ancho de este suplemento del ala es de 1.400 mm.
Adicional se conecta a la losa de hormigón una viga de sección en I laminada en caliente (colocada a lo largo
del eje longitudinal de simetría del puente). Esta viga facilita la etapa de hormigonado de la losa y colabora
en la resistencia de la sección mixta (proporcionando una sección adicional a las alas superiores de acero)
La sección en cajón tiene diafragmas en los estribos y en los apoyos internos, así como cada 4 m. en los
vanos laterales y centrales. La Figura 2-8 muestra la geometría adoptada para estos diafragmas en los
apoyos.
Para satisfacer el requisito de resistencia a cortante en los paneles de las almas adyacentes al apoyo
intermedio, se añaden diafragmas a 2,5 m de éste.
Axis of the bridge
Figura 2-8: Diafragma en los apoyos del puente de viga-cajón
La Figura 2-9 muestra las dimensiones de los rigidizadores trapezoidales longitudinales del ala inferior. El
espesor empleado es de 15 mm. para las almas y el ala de los rigidizadores. Los rigidizadores del ala inferior
son continuos a lo largo de todo el puente, mientras que los rigidizadores longitudinales del alma sólo se
utilizan para los paneles próximos a los apoyos intermedios. Los rigidizadores longitudinales del alma tienen
las mismas dimensiones que los rigidizadores longitudinales del ala inferior; se colocan a medio canto de las
almas. Estos han sido empleados para conseguir la resistencia a cortante del alma requerida.
El diseño de los rigidizadores se ha realizado siguiendo las recomendaciones del proyecto de investigación
COMBRI [7], lo que ha dado lugar a dimensiones mayores que las que se hubieran obtenido con los métodos
clásicos.
17

31. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
EN 1993-1-10, Table 2.1
EN 1994-2, 5.4.2.4, Stages and sequence of construction
(1)P Appropriate analysis shall be made to cover the effects of staged construction including
where necessary separate effects of actions applied to structural steel and to wholly or partially
composite members.
(2) The effects of sequence of construction may be neglected in analysis for ultimate limit states
other than fatigue, for composite members where all cross-sections are in Class 1 or 2 and in
which no allowance for lateral-torsional buckling is necessary.
EN 1994-2, 6.6.5.2(3)
(3) In execution, the rate and sequence of concreting should be required to be such that partly
matured concrete is not damaged as a result of limited composite action occurring from
deformation of the steel beams under subsequent concreting operations. Wherever possible,
deformation should not be imposed on a shear connection until the concrete has reached a
cylinder strength of at least 20 N/mm2.
18

32. Descripción del tablero y análisis global – Puente de viga cajón
0.015
0.20
0.50
0.50
Figura 2-9: Detalle del rigidizador longitudinal del ala inferior del puente de viga-cajón.
NOTA 1: En los apoyos intermedios, se suelda al ala superior una chapa suplementaria de 1.400 mm x 90
mm.
NOTA 2: Pueden obtenerse diferentes relaciones de espesor utilizando acero S355 con grado M o ML
entorno a los apoyos intermedios. Según la norma EN 10025-3, utilizando acero S355 N/NL el espesor
máximo del ala superior está limitado a 100 mm. para mantener el límite elástico igual a 315 MPa, mientras
que con la norma EN 10025-4 utilizando acero S355 M/ML el límite elástico es de 320 MPa hasta espesores
de chapa de 120 mm. Por tanto, un diseño con acero S355 M/ML permite un espesor en el ala superior de
120 mm y 70 mm. adicionales de espesor en el ala superior de los apoyos intermedios. La selección del
espesor de la chapa debería cumplir también los requisitos establecidos en la Tabla 2.1 del Eurocódigo EN
1993-1-10.
NOTA 3: Se estudia un diseño alternativo con un ala superior sencilla de acero S 460 en el Capítulo 3 de la
segunda parte de este Manual de Proyecto, [8].
2.2.4 Fases de construcción
Las hipótesis relacionadas con las diferentes fases de construcción son importantes para las verificaciones
durante el montaje de la estructura de acero del tablero y durante el hormigonado. También son necesarias
para el cálculo de la relación de módulos elásticos del acero y el hormigón (véase el apartado 2.3.3.3)
Finalmente, para el cálculo de las solicitaciones, fuerzas y momentos, actuantes en el tablero, se deben tomar
en consideración las fases de construcción (EN1994-2, 5.4.2.4).
Se han adoptado las siguientes fases de construcción:
• montaje de la estructura de acero del tablero mediante lanzamiento (véase el apartado 4-2);
• hormigonado de la losa por segmentos de acuerdo a un orden preasignado:
La longitud total de 540 m. ha sido dividida en 45 segmentos idénticos de hormigón de 12 m. de
longitud. Éstos son hormigonados en el orden indicado en la Figura 2-11. El tiempo de origen se
considera cuando comienza el hormigonado del primer segmento (t = 0). Su definición es necesaria
para determinar las edades respectivas de los segmentos de la losa de hormigón durante las fases de
construcción.
El tiempo de trabajo considerado para el hormigonado de cada segmento de la losa es de tres días de
trabajo. El primer día se dedica al hormigonado, el segundo a su endurecimiento y el tercero a retirar
el encofrado móvil. El trabajo de la losa está completado en 135 días (EN 1994-2, 6.6.5.2(3)).
• Instalación del equipamiento no estructural:
Se asume que se completa en 35 días, por lo que el tablero queda completamente construido en t =
135 + 35 = 170 días.
Una vez adoptadas estas hipótesis, la Tabla 2.2 muestra la edad de los segmentos de losa y el valor medio t0
del hormigón puesto en obra en cada fase de la construcción. Para simplificar la representación, no se indican
los días libres de trabajo.
19

33. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
20

34. Descripción del tablero y análisis global – Puente de viga cajón
Figure 2-10: Dimensionamiento de la estructura de acero para una viga principal del puente
de viga cajón.
21

35. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
22

36. Descripción del tablero y análisis global – Puente de viga cajón
Figura 2-11: Secuencia de hormigonado de los segmentos de la losa del puente de viga cajón.
Tabla 2-2: Edad de los segmentos de la losa de hormigón al final de la etapa de construcción del
puente de viga-cajón.
del hormigón al
Edad media t0
segmento 39
segmento 40
segmento 41
segmento 42
segmento 43
segmento 44
segmento 45
segmento 1
segmento 2
segmento 3
segmento 4
segmento 5
segmento 6
segmento 7
segmento 8
tiempo t
tiempo t
Carga o acción
…
hormigonado segmento 1 0 0
hormigonado segmento 2 3 3 3
hormigonado segmento 3 6 6 3 4.5
hormigonado segmento 4 9 9 6 3 6
hormigonado segmento 5 12 12 9 6 3 7.5
hormigonado segmento 6 15 15 12 9 6 3 9
hormigonado segmento 7 18 18 15 12 9 6 3 10.5
hormigonado segmento 8 21 21 18 15 12 9 6 3 12
… … … … … … … … … … …
hormigonado segmento 39 114 114 111 108 105 102 99 96 93 … 58.5
hormigonado segmento 40 117 117 114 111 108 105 102 99 96 … 3 60
hormigonado segmento 41 120 120 117 114 111 108 105 102 99 … 6 3 61.5
hormigonado segmento 42 123 123 120 117 114 111 108 105 102 … 9 6 3 63
hormigonado segmento 43 126 126 123 120 117 114 111 108 105 … 12 9 6 3 64.5
hormigonado segmento 44 129 129 126 123 120 117 114 111 108 … 15 12 9 6 3 66
hormigonado segmento 45 132 132 129 126 123 120 117 114 111 … 18 15 12 9 6 3 67.5
fin del endurecimiento de la losa 135 135 132 129 126 123 120 117 114 … 21 18 15 12 9 6 3 69
Superestructuras 170 170 167 164 161 158 155 152 149 … 56 53 50 47 44 41 38 104
Fin de la etapa de
construcción 170 170 167 164 161 158 155 152 149 … 56 53 50 47 44 41 38 104
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38. Descripción del tablero y análisis global – Datos generales
2.3 Datos generales
2.3.1 Armadura de la losa de hormigón
2.3.1.1 Descripción de la armadura de la losa hormigón
En este documento no se trata la armadura transversal. Solo se describe la armadura longitudinal
Para el ejemplo expuesto, el cálculo de la armadura de acero longitudinal de la sección transversal ha sido
tratado por separado para las regiones de vanos y de apoyos intermedios. Las longitudes de estas regiones se
muestran en la Figura 2-12 y en la Figura 2-13.
• En las regiones de vanos:
Barras de alta adherencia de diámetro Φ = 16 mm. y espaciamiento s = 130 mm. en capas superiores e
inferiores
(Esto es, en total ρs = 0,96 % de la sección de hormigón)
• En las regiones de los apoyos intermedios:
Barras de alta adherencia de con diámetro Φ = 20 mm. y espaciamiento s = 130 mm. en capa superior
Barras de alta adherencia de con diámetro Φ = 16 mm. y espaciamiento s = 130 mm. en capa inferior
(Esto es, en total ρs = 1,22% de la sección de hormigón)
40.00 m 22.0 m 36.00 m 22.0 m 40.00 m
Figura 2-12: Localización de las secciones de vano y de apoyo intermedio para la armadura de
acero longitudinal del puente bijáceno
72.00 m 42.00 m 72.00 m 48.00 m 72.00 m 48.00 m 72.00 m 42.00 m 72.00 m
Figura 2-13 Localización de las secciones de vano y de apoyo intermedio para la armadura de
acero longitudinal del puente de viga cajón
2.3.1.2 Modelización de la losa para el cálculo de la flexión longitudinal global
Para simplificar el cálculo, se modeliza la sección transversal real de la losa correspondiente a medio tablero
(véase la Figura 2-15) mediante un sección rectangular con el ancho real (esto es, 6 m.). La altura e de este
rectángulo se calcula para que las secciones reales y las modelizadas tengan el mismo área. Esto da un
resultado de e = 32,5 cm.
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39. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
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40. Descripción del tablero y análisis global – Datos generales
Las propiedades mecánicas de la sección transversal total de la losa son:
Para el puente bijáceno:
• Área: Ab = 3,9 m²
• Inercia (Alrededor del eje horizontal Δ localizado en la interfaz acero/hormigón):
IΔ = 0,137 m4
• Perímetro: p = 24,65 m.
0,325
0,800
1,000
2.50 3.50
Figura 2-14: Modelo de la losa de hormigón para el momento flector longitudinal global
(puente bijáceno)
Para el puente de viga-cajón:
• Área: Ab = 21,5 * 0,325 = 6,99 m²
• Inercia (Alrededor del eje horizontal Δ localizado en la interfaz acero/hormigón):
IΔ = 21,5 * 0,3253 / 12 + Ab * (0,325 / 2)2 = 0,246 m4
• Perímetro: p = (21,5 + 0,325 ) * 2 = 43,65 m.
10.750
0.325
1.500
6.000
4.000
3.250
Figura 2-15: Modelo de la losa de hormigón para el momento flector longitudinal global
(puente de viga-cajón)
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41. Manual de Proyecto COMBRI – Parte I
EN 1993-1-1, 3.2.6, Design values of material coefficients
(1) The material coefficients to be adopted in calculations for the structural steels covered by this
Eurocode Part should be taken as follows:
• modulus of elasticity E = 210000 N/mm²
E
• shear modulus G = ≈ 81000 N/mm²
2 (1 + ν )
• Poisson’s ratio in elastic stage ν = 0,3
• coefficient of linear thermal expansion α = 12.10-6 per K (for T ≤ 100 °C)
NOTE: For calculating the structural effects of unequal temperatures in composite concrete-
steel structures according to EN 1994 the coefficient of linear thermal expansion is taken as
α = 10.10-6 per K.
EN 1993-1-10 and EN 10164
EN 1992-1-1, Tabla 3.1, características de esfuerzo y resistencia para el hormigón
EN 1992-1-1, Table 3.1, Strength and deformation characteristics for concrete
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