trabajo puentes y obras de arte

1. CONCEPTOS GENERALES E
IMPORTANCIA DE LOS
PUENTES

2. INTRODUCCION
Existen numerosas normas de diseño que han sido usadas
durante muchos años como son las Normas DIN (Alemania), la
Norma Francesa, la Norma Británica, el Eurocode (Unión
Europea), las Normas AASHTO (USA), etc. Sin embargo, en
nuestro país no se contaba con un reglamento oficial, es por ello
que estas normas fueron de alguna manera adoptadas por los
profesionales dedicados al diseño y construcción de puentes.

3. NOCIONES PRELIMINARES
Los puentes generalmente son obras complejas, que requieren para su proyecto definitivo estudiar
los siguientes aspectos:
• Localización de la estructura o ubicación.
• Luz y tipo de puente que resulte más adecuado para el sitio escogido teniendo en cuenta su
estética, economía y seguridad.
• Forma geométrica y dimensiones, analizando sus accesos, superestructura, subestructura, cauce
de la corriente y cimentaciones.
• Obras de arte y complementarias.

4. La utilidad de los puentes puede ser muy distinta. Los más modernos
son
los viaductos para transporte rápido masivo de pasajeros (TRM). Entre
los distintos
puentes tenemos:
• Puentes peatonales.
• Puentes para carreteras.
• Puentes para vías férreas.
• Puentes para el paso de tubería.
• Viaductos para transporte rápido masivo de pasajeros (TRM).
1.2 Tipos de puentes
1.2.1 Según su utilidad

5. 1.2.2 Según el material
En cuanto a los fines de clasificación se refiere, la
identificación se hace en
base al material utilizado en la estructura principal. Por
ejemplo, cuando se habla
de un puente de acero, se entiende que la estructura
principal es de acero pero la
losa puede ser de concreto.
Los tipos más usados son:
• Puentes de madera.
• Puentes de concreto reforzado o preesforzado.
• Puentes metálicos.
• Puentes compuestos (metal con concreto).

6. 1.2.3 Según la localización de la calzada
Esta clasificación está basada en la ubicación de la vía o calzada con
respecto a la estructura (armadura o arco).
• Puentes de calzada o vía inferior
• Puentes de calzada o vía superior

7. 1.2.4 Según el tipo sistema estructural
Longitudinalmente se puede optar por diversos sistemas estructurales.
A
continuación, presentamos los principales esquemas estructurales:

8. 1.2.5 Puentes tipo viga
Los puentes tipo viga son los más comunes. Estructuralmente,
también son
los más sencillos, se pueden dividir en:
• Puentes de tramos simplemente apoyados (una o varias luces
simplemente
apoyadas). Pueden ser los de losa maciza o de losas y vigas (ver
fig. 1.8).
Su desventaja se encuentra en el mayor número de juntas y
dispositivos de
apoyo.

9. • Puentes isostáticos con voladizos (Gerber). Existen vigas Gerber con apoyo
interno y vigas Gerber con apoyo externo (fig. 1.9). En general, tiene las
mismas ventajas y desventajas de las vigas simplemente apoyadas. En la
actualidad, este tipo de puentes se ha dejado de utilizar.

10. 1.2.6 Puentes de estructura
aporticada
La principal característica de este
puente es la unión rígida entre la
superestructura y los pilares y/o
estribos. Existen diversos
esquemas de pórticos,
entre los principales tipos
tenemos:

11. • Pórtico con vigas conectoras.
• Pórtico continuo.
• Pórtico con vigas ligadas en voladizo.
• Pórticos en T.
• Puente acaballado simple.
• Puente acaballado con tirantes.
• Arco tri articulado tipo Maillart.

12. 1.2.7 Puentes tipo arco
En este caso la estructura principal es el arco. La característica
principal del
arco es que gracias a su forma transmite gran parte de las
cargas en compresión.
Debe tenerse en cuenta que los arcos más isostáticos son los
más simples de analizar
pero sus dimensiones resultan mayores. Además, debe
considerarse que las articulaciones son por lo general costosas.
En cambio los arcos empotrados suelen
alcanzar luces mayores con el inconveniente de hacerse más
críticos los efectos de
contracción de fragua, variación térmica y deformaciones. Los
principales tipos de
arco son:
• Arco tri articulado.
• Arco biarticulado.
• Arco biarticulado con desplazamiento libre.
• Arco empotrado.

13. 1.2.8 Puentes reticulados
La estructura principal de este tipo de puentes está conformada por dos
reticulados planos paralelos. El reticulado está formado por el ensamblaje triangular
de elementos rectos, que por lo general son estructuras metálicas (ver fig. 1.14).

14. 1.2.9 Puentes colgantes
Este tipo de estructura se utiliza para cubrir grandes luces. En el puente
colgante la estructura principal la constituyen los cables curvos que
soportan las
cargas que transmiten las fuerzas a las torres y a los macizos de anclaje
(ver fig. 1.15). Los cables sostienen el tablero por medio de tirantes
llamados péndolas.
Estructuralmente, un puente colgante es un “arco” invertido en el que la
estructura
principal (el cable) está sometida principalmente a tracción.

15. 1.2.10 Puentes Atirantados
Los puentes atirantados son una variedad de puente colgante. El esquema
consiste de una viga colgada de tirantes que van directamente hacia las torres (ver
fig. 1.16). Estos puentes son más rígidos y tienen menos problemas de inestabilidad
aerodinámica.

16. 1.3 Puentes tipo viga
Este tipo de puentes son los de principal interés en esta tesis. A
continuación, describiremos los principales elementos que componen este tipo de
puentes. Más adelante, en el capítulo 2, se presentarán los diferentes tipos de carga
a los que se encuentran expuestos estos elementos y en los capítulos restantes se
estudiará el diseño de los mismos. En la fig. 1.17 se presentan los principales
elementos de un puente tipo viga. Como se puede apreciar del gráfico un puente
tipo viga está conformado por: losa, vigas, estribos y pilares, cimentación, sistemas
de apoyos y juntas, y obras complementarias (barandas, separadores, drenaje, etc)

17. La losa es el elemento estructural que sirve para soportar el tránsito
vehicular y peatonal para luego transmitir sus cargas al sistema de vigas. En
estos
casos la losa es cargada principalmente en la dirección transversal al tráfico
(ver
fig. 1.18). En puentes pequeños (L< 8 m), la losa puede ser cargada
principalmente
en la dirección del tráfico (ver fig. 1.19).

18. Además, para luces grandes (mayores a 5 m.) la losa puede ser aligerada.
Esto se puede conseguir usando bloques o ladrillos de arcilla con viguetas
spaciadas cada 0.53 m.
Para evitar que los bloques se puedan desprender por la vibración producida
por el paso de vehículos no conviene tener más de un bloque entre las viguetas.
Herrera Mantilla (1996), recomienda dejar una plaqueta de 2 cm. debajo de los
bloques de arcilla, con refuerzo secundario en ambas direcciones (ver Fig. 1.20).

19. 1.3.2 Vigas

20. 1.3.4 Apoyos y juntas
Los sistemas de apoyos tienen la función de transmitir las cargas de la
superestructura a la subestructura (ver fig. 1.21). Asimismo, los sistemas de
apoyos
restringen o admiten movimientos traslacionales o rotacionales de la
superestructura.

21. 1.3.5 Obras complementarias
El buen funcionamiento del puente requiere de obras complementarias que
aseguren la durabilidad de las estructuras y que brinden seguridad y comodidad
al
tránsito.
Entre las obras complementarias podemos encontrar las barandas,
separadores, bermas, losas de transición, cortinas y alas, obras de iluminación,
obras de señalización, drenaje, obras de captación, pavimentación, etc. En el
capítulo 8, se estudiarán algunas recomendaciones para el diseño de estos
elementos.