Este documento analiza el diseño estructural de estribos y pilares para puentes. Explica que los estribos son elementos de apoyo extremo que soportan la carga de la superestructura y contienen los terraplenes de acceso, mientras que los pilares son elementos de apoyo intermedio que transmiten las cargas a los cimientos. Luego describe los diferentes tipos de estribos y consideraciones para su diseño, como su estabilidad, cargas y efectos sísmicos. Finalmente, cubre conceptos para el diseño de pilares como refuerzo, resistencia a

1. ANÁLISIS ESTRUCTURAL
DE ESTRIBOS Y PILARES
INGENIERÍA DE PUENTES

2. ANÁLISIS ESTRUCTURAL
DE ESTRIBOS Y PILARES
Alumno:
Rojas Olaya Ronald Gabriel
Docente:
Ing. Talledo Coveñas Miguel Lenin
PIURA-PERU
2023
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingeniería Civil
Curso:
Ingeniería de Puentes
Ciclo:
2022 – II

3. Consideraciones Generales
Un puente es una obra que se construye para
salvar un obstáculo dando así continuidad a una
vía. Suele sustentar un camino, una carretera o una
vía férrea, pero también puede transportar tuberías
y líneas de distribución de energía.
Los puentes que soportan un canal o conductos de
agua se llaman acueductos, aquellos construidos
sobre terreno seco o en un valle, viaductos. Los
que cruzan autopistas y vías de tren se llaman
pasos elevados.
Constan fundamentalmente de dos partes:
a) La superestructura conformada por: tablero
que soporta directamente las cargas; vigas,
armaduras, cables, bóvedas, arcos, quienes
transmiten las cargas del tablero a los apoyos.
b) La subestructura o infraestructura
conformada por: pilares (apoyos centrales);
estribos (apoyos extremos) que soportan
directamente la superestructura; y cimientos,
encargados de transmitir al terreno los
esfuerzos.

4. Son estructuras que sirven de apoyo extremo al puente y que además de
soportar la carga de la superestructura, sirven de contención de los
terraplenes de acceso y por consiguiente están sometidos al empuje de
tierra.
Los estribos, como son muros de contención, pueden ser de concreto
simple (estribos de gravedad), concreto armado (muros en voladizo o
con pantalla y contrafuertes), etc.
ESTRIBOS

5. PREDIMENSIONAMIENTO DE ESTRIBOS
Estribo de gravedad
Los estribos de gravedad son macizos que utilizan su
propio peso para resistir las fuerzas laterales debido al
empuje del terreno y otras cargas. No necesitan
refuerzo y son adecuados cuando el terreno es de buena
capacidad portante y la altura a cubrir no es superior a 6
metros. No son admitidas tracciones en cualquier
sección del estribo.
Los anchos mínimos de se determinan eligiendo el
mayor de los valores obtenidos entre calcular los
máximos desplazamientos o como un porcentaje
del ancho empírico de la cajuela N determinado
por la ecuación:
𝑁 = (200 + 0.0017𝐿 + 0.0067𝐻′)(1 + 0.000125𝑆2
)
Donde:
N = longitud mínima (empírica) de la cajuela, medida normalmente a la línea
central del apoyo (mm).
L = distancia del tablero del puente a la junta de expansión adyacente ó al final
del tablero del puente (mm). Para articulaciones entre luces, L debe tomarse
como la suma de la distancia a ambos lados de la articulación. Para puentes
de un solo tramo L es igual a la longitud del tablero del puente (mm).
H’ = para estribos, la altura promedio de las columnas que soportan al tablero del
puente hasta la próxima junta de expansión. Para columnas y/o pilares, la
altura del pilar o de la columna. Para articulaciones dentro de un tramo, la
altura promedio entre dos columnas ó pilares adyacentes (mm).
S = desviación del apoyo medido desde la línea normal al tramo (°).

6. Estribo en voladizo
Son económicos cuando su altura está entre 4 y 10
metros. Adecuados en la presencia de terreno de baja
capacidad portante y cuando los agregados son
escasos o el transporte de los mismos no es
económico.
Estribos con pantalla y contrafuertes
En este caso la pantalla vertical no se encuentra en
voladizo sino mas bien apoyada en los contrafuertes y
el cimiento.

7. CARGAS DE DISEÑO ÁNGULO DE FRICCIÓN DE
DIFERENTES MATERIALES

8. Los estribos se deben dimensionar de manera de
asegurar su estabilidad contra las fallas por vuelco,
deslizamiento y presiones en la base
1) Vuelco – Estados Límites de Resistencia y Evento
Extremo
2) Deslizamiento – Estados Límites de Resistencia y
Evento Extremo
3) Presiones en la base – Estados Límites de Resistencia
y Evento Extremo
CONSIDERACIONES PARA LA ESTABILIDAD

9. Cargas Permanentes
Cargas Transitorias

10. La presión lateral del terreno en estructuras de retención es amplificada en
caso de sismos debido a la aceleración horizontal de la masa retenida de
terreno. En caso de estructuras de retención altas (H >10 m) como es el
caso de estribos, las cargas sísmicas deben contemplarse, usándose a
menudo la solución de Mononobe- Okabe.
Es aplicable cuando:
- El muro no está restringido y es capaz de deformar lo suficiente para
accionar la presión activa del terreno retenido.
- El terreno de relleno es no cohesivo y no saturado
- La cuña activa de suelo que define la superficie de falla y carga el
muro, es plana.
- Las aceleraciones son uniformes a través de la masa de suelo retenido.
La presión del terreno incluyendo la acción sísmica, se determina con:
Siendo el coeficiente de presión activa sísmica del terreno:
CONSIDERACIONES SÍSMICAS
Donde:

11. Se trata de los elementos de apoyo intermedio del
puente que llegan a transmitir todos los esfuerzos de la
superestructura en dirección a las fundaciones. Estos
componentes son diseñados para aguantar las cargas
de viento, las presiones hidráulicas, las cargas de
impacto, etc.
Son fabricados en base a acero o concreto; y puede ser
de una sección transversal variable o constante
considerando la altura que tendrá el pilar. Estos
también pueden poseer una sección hueca o llena,
donde su elección dependerá directamente de la
estética y de la contractibilidad.
PILARES

12. REFUERZO MÁXIMO Y MÍNIMO EN
MIEMBROS A COMPRESIÓN
La máxima sección de
armadura longitudinal
pretensada y no
pretensada deberá ser
tal que:
La mínima sección de armadura longitudinal
pretensada y no pretensada deberá ser tal que:
Donde:
EVALUACIÓN APROXIMADA DE LOS
EFECTOS DE ESBELTEZ
Para los elementos desplazables, los efectos de la
esbeltez se pueden despreciar si:
Para los elementos que no se desplazan, los efectos
de la esbeltez se pueden despreciar si:
Siendo M1 y M2 el menor y mayor momento de
extremo respectivamente, y el término (M1/M2)
positivo para flexión de curvatura única.

13. RESISTENCIA AXIAL FLEXIÓN BIAXIAL
La resistencia axial mayorada de los elementos
comprimidos de hormigón armado simétricos
respecto de ambos ejes principales se deberá tomar
como:
- Para elementos con armadura en espiral:
- Para elementos zunchados:
Donde:
En vez de realizar un análisis en base a condiciones
de equilibrio y compatibilidad de deformaciones
para flexión biaxial, los elementos no circulares
solicitados a flexión biaxial y compresión se pueden
dimensionar utilizando las siguientes expresiones
aproximadas:
- Si la carga axial mayorada es mayor o igual que 0.10 Ø
f’cAg
Siendo:
- Si la carga axial mayorada es menor que 0.10 Ø f’cAg

14. ESPIRALES Y ZUNCHOS ARMADURA TRANSVERSAL PARA
ELEMENTOS SOMETIDOS A
COMPRESIÓN
La relación entre la armadura en espiral y el volumen total
del núcleo de concreto, medido entre las partes exteriores de
los espirales, deberá satisfacer:
donde:
La armadura transversal de los elementos
comprimidos puede consistir en zunchos o en estribos
cerrados.

15. AMPLIFICACIÓN DE MOMENTOS VIGA
- COLUMNA
Los momentos o tensiones
mayorados se pueden incrementar
para que reflejen los efectos de las
deformaciones de la siguiente
manera:
siendo:
donde:
FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA K
Las longitudes físicas de las columnas se deberán
multiplicar por un factor de longitud efectiva, K, para
tomar en cuenta condiciones de borde rotacionales y
traslacionales diferentes a las correspondientes a
extremos articulados.