evaluacion de trafico

1. PUENTE RANCHO

2. 1. Información Preliminar
No se ha encontrado ninguna información en el Ministerio de Transportes
relacionada a los planos, ni memoria de cálculo que nos proporcionen
información de las características estructurales.
Se ha procedido a revisar proyectos construidos y diseñados en épocas
similares que nos permitan tener datos referenciales para evaluar su capacidad
resistente.
2. Ubicación
Distrito de Santa María del Valle, sobre el río Huallaga.
3. Tipo
Puente de vigas y losa de concreto armado.
4. Geometría de la superestructura
Longitud total del puente: 84 metros
Número de tramos: 3
Longitud del tramo en estudio: 17 metros
Luz entre ejes de apoyo: 16.50 metros
Condición de bordes: simplemente apoyado
Número de vigas: 4
Separación entre vigas: 2.25 metros
Ancho de calzada: 7.20 metros
Número de vías: 2

3. Sección transversal del puente
Vista en elevación del puente
5. Modelo estructural
El análisis estructural para la evaluación del puente ha sido realizado en base al
programa de cálculo electrónico SAP2000 versión 15.2.0 desarrollado por la CSI
de Berkeley California.
La estructura ha sido idealizada como una viga simplemente apoyada para la
obtención de las máximas solicitaciones en corte y flexión a causa de la
sobrecarga vehicular, mediante el uso de líneas de influencia en elementos tipo
frame.

4. 6. Consideraciones técnicas para la evaluación de la estructura
No teniendo información de los planos de los tramos de concreto del puente se
ha optado por analizar proyectos similares de la época que fueron diseñados
con la S/C C-30 de la norma Francesa, de acuerdo a lineamientos internos de la
dirección de puentes del MTC.
EL puente de dos vías ha sido evaluado para su totalidad de ancho incluyendo
el peso total y los dos carriles cargados.
7. Sobrecarga vehicular
Sobrecarga actual según el Manual de Puentes HL-93 (AASHTO-LRFD)
Se considera la combinación más crítica entre:
 Camión de diseño + Impacto + Sobrecarga Distribuida
 Camión Tándem + Impacto + Sobrecarga Distribuida
Camión de Diseño:
Corresponde a un camión de tres ejes los que están espaciados básicamente
4.30 m entre ejes, pudiendo variar su longitud hasta 9.00m del eje central al
último eje en forma longitudinal. En tanto en la vista transversal el camión tiene
una separación de 1.80 m entre líneas de rueda.

5. En cuanto a las cargas, el camión pesa en total 325.00kN (33.13 toneladas),
donde el eje delantero transmite una carga de 35kN (3.57 ton) y los ejes
posteriores 145kN (14.78 ton) cada uno. De acuerdo al ASSHTO LRFD se
considera una sobrecarga por impacto como 33% del camión de diseño.
Tándem de Diseño:
Corresponde a un camión de dos ejes los que están espaciados 1.20 m entre
ejes. En la vista transversal el camión también tiene una separación de 1.80 m
entre líneas de rueda.
El camión transmite una carga total de 220kN (22.43 ton), los cuales se dividen
de manera equitativa entre el eje delantero y el posterior. De acuerdo al
ASSHTO LRFD se considera una sobrecarga por impacto como 33% del tándem
de diseño.
Sobrecarga Distribuida:
Consiste en una sobrecarga uniformemente repartida en longitud longitudinal
sobre aquellas porciones del puente donde se produzcan los esfuerzos más
desfavorables. A su vez, en la vista transversal se distribuye uniformemente
sobre un ancho de 3.00 m.
Tabla, Incremento por carga Dinámica, IM
Componente IM
Juntas del tablero -Todos los Estados Límites 75 %
Todos los demás componentes
 Estado límite de fatiga y fractura
 Todos los demás estados límites
15 %
33 %

6. Sobrecarga de diseño del puente C-30 (REGLAMENTO FRANCES)
Cargas actuantes:
Corresponde a dos camiones de tres ejes que están espaciados básicamente
4.50 m y 1.5 m del primer al último eje respectivamente en forma longitudinal.
La distancia entre el último y el primer eje de los camiones consecutivos es de
4.5 m.
En tanto en la vista transversal el camión tiene una separación de 2.00 m entre
líneas de rueda.
En cuanto a las cargas, cada camión pesa en total 30 toneladas, donde el eje
delantero transmite una carga 6 toneladas y los ejes posteriores 12 toneladas
cada uno.
Según el reglamento francés, el factor de impacto se calcula de la siguiente
manera:
IM = 1 + (0.4)/(1+0.2L) + (0.6)/(1+4P/S)
Dónde: P = (Carga Muerta)/2
S = 4P1 + 2P2 P1 = 12 ton P2 = 6 ton

7. 8. Metodología de evaluación AASHTO – LRFR EN PUENTES
FACTOR DE CAPACIDAD – RATING FACTOR (RF)
RF =
–
FACTORES DE CARGA LRFR:
FACTOR DE SISTEMA- LRFR (φs):
FACTOR DE CONDICION- LRFR (φc):
Se debe cumplir que: (φc)*(φs) ≥ 0.85
CONDICION
ESTRUCTURAL
Φc
BUENO 1.00
REGULAR 0.95
MALO 0.85

8. 9. Evaluación del puente
Sobrecarga vehicular (1 carril cargado) – sap2000
CLASIFICADOR DE RF
RF < 0.65 La estructura debe demolerse
0.65 < RF < 1.0 Reforzamiento de la estructura
RF > 1.0 Estructura estable

10. Sobrecarga HL-93 Sobrecarga C-30
Momento por carga de carril (tn-m): 32.41 0.00
Momento por camión de diseño (tn-m): 96.01 108.00
Cortante por carga de carril (tn): 7.86 0.00
Cortante por camión de diseño (tn): 27.03 34.36
Factor de impacto: 1.33 % 1.189 %
Momento final por sobrecarga (tn-m): 160.10 128.37
Cortante final por sobrecarga (tn-m): 43.81 40.84

11. Cargas permanentes (por puente)
Carga distribuida por concreto: 9.36 tn/m
Carga puntual por diafragma: 3.78 tn
Carga distribuida por barandas: 0.15 tn/m
Carga distribuida por asfalto: 0.81 tn/m
Momento (tn-m) Cortante (tn)
Cargas permanentes DC 339.3 80.40
Cargas permanentes DW 27.57 6.68
Capacidad del puente
Capacidad a flexión
φMn = Mu
Mu = 1.3*[(MDC+MDW) + (5/3)*(MLL+IM)] AASHTO STANDARD
Mu = 1033.20 tn-m
Mn = 1148 tn-m
Capacidad al corte
φVn = Vu
Vu = 1.3*((VDC+VDW)+(5/3)*(VLL+IM)) AASHTO STANDARD
Vu = 290.10 tn
Vn = 322.40 tn

12. Evaluando en el Estado Limite de Resistencia I
Φs = 1.00 Factor de sistema
Φc = 0.95 Factor de condición
Φ = 0.90 Factor de resistencia
A nivel de inventario
Carga Factor de carga
DC 1.25
DW 1.50
LL+IM 1.75
Factor de Capacidad para flexión (RF) = 0.92 No cumple
Se requiere reforzamiento con fibra de carbono, luego de resanar la
estructura en las zonas afectadas.
Factor de Capacidad para corte (RF) = 1.08 Ok
A nivel de operación
Carga Factor de carga
DC 1.25
DW 1.50
LL+IM 1.35
Factor de Capacidad para flexión (RF) = 1.19 Ok
Factor de Capacidad para corte (RF) = 1.40 Ok