El documento describe los aspectos fundamentales del diseño de puentes según la norma AASHTO LRFD. Explica que esta norma utiliza el método de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD), el cual considera la variabilidad tanto de las cargas como de las resistencias de los elementos estructurales. Asimismo, detalla los principales elementos que componen la superestructura y subestructura de un puente, así como los tipos de cargas que actúan sobre la estructura, incluyendo cargas permanentes, cargas vivas y sobrecargas.

1. FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE
INGENIERIA CIVIL
TRABAJO ACADÉMICO
“Identificación y clasificación de las cargas que actúan en los puentes
según AASHTO LRFD”
CURSO:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE
ALUMNOS:
INGA TUANAMA, Roger Luis
BOADA REATEGUI, Katiuska Areli
PEZO PANDURO, Mayra Katherine
ROJAS MOZOMBITE, Hia Malu
VÁSQUEZ FUENTES, Jordan kid
DOCENTE:
ING. CHÁVEZ IGLESIAS, Alan Ángel
TARAPOTO - PERÚ
(2022)

2. ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN .............................................................................................1
II. DESARROLLO .................................................................................................2
2.1. Superestructura .........................................................................................2
2.1.1.Sección compuesta viga – losa.......................................................2
2.1.2.Diafragmas tipo V ..........................................................................2
2.2. Subestructura ............................................................................................3
2.2.1.Estribos. .........................................................................................3
2.2.2.Pilar central. ..................................................................................3
2.3. Predimensionamiento ..............................................................................4
2.4. Aspectos fundamentales del concreto presforzado .................................5
2.5. Concreto presforzado ..............................................................................6
2.6. Tipos de acero utilizados para el concreto presforzado ...........................8
2.7. Métodos de presforzado..........................................................................9
2.8. Métodos del pretensado .........................................................................9
III. CONCLUCIONES ..........................................................................................10
REFERENCIAS BIBLIIOGRÁFICAS .........................................................10

3. RESUMEN
La Norma AASHTO fue la primera norma reconocida para el diseño y la construcción
de puentes, convirtiéndose rápidamente en una norma nacional, dentro de esta norma
existe el método elástico (ASD) en el cual se debe estimar las cargas de trabajo o
servicio, es decir las cargas que la estructura tiene que soportar, para luego diseñar los
miembros estructurales con base en ciertos esfuerzos permisibles y existe el método
plástico (LRFD) en este método las cargas de trabajo se estiman y se multiplican por
ciertos factores de carga o de sobrecapacidad y los elementos estructurales se diseñan
entonces con base en sus resistencias al colapso.
El Manual de Puentes brinda las pautas necesarias para el planeamiento, el análisis y el
diseño, de puentes carreteros. Se especifican en cada caso los requisitos mínimos,
quedando a criterio del ingeniero estructural utilizar los límites más estrictos o
complementar estas Especificaciones en lo que resulte pertinente.
El Título I del Manual, se refiere a los aspectos de ingeniería básica, que incluyen los
estudios; topográficos, hidrológicos e hidráulicos, geológicos, geotécnicos, sísmico,
impacto ambiental, tráfico, alternativas de diseño vial, alternativas de anteproyecto y
factibilidad; sin los cuales no sería posible desarrollar el proyecto. Estos aspectos tienen
singular importancia, más aún por las condiciones muy variadas y a menudo
difícilmente impuestas por la geografía y los desastres naturales.
El Título II del Manual, presenta los aspectos de diseño que son, en gran parte, una
adaptación del AASHTO en su versión LRFD BRIDGE DESIGN
SESPECIFICATIONS del año 2014, Séptima Edición y del Interim publicado por
AASHTO el año 2015. Asimismo, la entidad y/o propietario podrá considerar las
actualizaciones de la AASTHO LRFD BRIDGE DESIGN.
La AASHTO LRFD, ha sido tradicionalmente las más utilizadas, desde hace más de 70
años, por los profesionales peruanos dedicados al diseño y a la construcción de puentes.
En aspectos tales como las sobrecargas de camiones se mantienen las ideas básicas de
las Especificaciones AASHTO. La sobrecarga especificada en este Manual corresponde
a la denominada AASHTO HL-93. El formato adoptado para este Manual es el de
“Cargas y Resistencias Factorizadas” (LRFD), lo que permite la consideración adecuada
de la variabilidad tanto en las cargas como en las propiedades de los elementos
resistentes.

4. Los puentes se diseñan para satisfacer una serie de condiciones, límite de seguridad y
de servicio, todas ellas de igual importancia, teniendo en cuenta, también aspectos
constructivos, de posibilidad de inspección, de estética y de economía. El formato
LRFD es más racional que el tradicional diseño en condiciones de servicio, lo que
explica la tendencia mundial hacia la adopción de códigos en ese formato.
Para la evaluación del Peligro Sísmico se ha incluido el Apéndice A3 donde se
presentan tres mapas de isoaceleraciones espectrales para el Perú, que se requieren para
la elaboración del espectro de diseño en el área del proyecto del puente, siguiendo las
Especificaciones de AASHTO LRFD 2014 y del Interim publicado por AASHTO el
año 2015. En el Apéndice P se presenta la guía de Especificaciones para el diseño de
puentes peatonales, versión AASHTO LRFD de diciembre del 2009. En el Manual
también se ha incluido el Capítulo 2.12 de Disposiciones Constructivas, que es un
compendio de las Especificaciones importantes del vasto campo de la construcción de
puentes.
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.
Fue recién en Noviembre del año 2002 que la MTC – DGCF, Dirección General de
Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, publicó un
primer intento de norma peruana de puentes con el título “Propuesta de Reglamento de
Puentes”.
Propuesta que después de su debate y discusión pública se convertiría en la norma
nacional “Manual de Diseño de Puentes” desde julio del año 2003. A la vez, nuestra
norma autoriza para el diseño de puentes, las normas dadas por AASHTO, como
complemento a lo dispuesto por el Manual de Diseño de Puentes. De conformidad a lo
anterior, en este trabajo se ha seguido los requisitos, pautas y recomendaciones de la
norma nacional “Manual de Diseño de Puentes” y de AASHTO. De otro lado, la
finalidad de esta tesis es proveer los lineamientos generales del diseño de puentes con
vigas y losa.
Para lograr este objetivo, se presenta la metodología usada en el diseño, mostrando las
principales etapas del diseño de manera de obtener una visión global del diseño de

5. puentes. Estas etapas comprenden la concepción del proyecto según el tipo de puente, el
metrado de cargas, el diseño de losas, vigas, consideraciones constructivas,
subestructuras, juntas, apoyos y obras de arte. No obstante, existen diversos tipos de
vigas, losas, estribos, sistemas de apoyo, sistemas de juntas, cada uno con sus
condiciones específicas, por lo que aquí sólo se han tratado las consideraciones más
comunes e importantes que se presentan en el diseño de estas estructuras.
PALABRAS CLAVES:
 ASSHTO

6. 1
I. INTRODUCCION
El diseño se hará en base a los factores de carga y resistencia (LRFD)
presentado en el AASHTO LRFD especificaciones de diseño de puentes. A
continuación, se presenta una comparación general entre las metodologías
primarias de diseño. El diseño por cargas de servicio (SLD) o el diseño por
esfuerzos admisibles (ASD) generalmente tratan cada carga sobre la estructura
de igual manera desde el punto de vista de variabilidad estática. El margen de
seguridad está desarrollado principalmente por la capacidad o resistencia de
un miembro en lugar de las cargas. El diseño por factores de carga (LFD)
reconoce que ciertas cargas de diseño, como las cargas vivas son más variables
que otras cargas, como las cargas muertas. Por lo tanto, diferentes
multiplicadores son usados para cada tipo de carga. La resistencia, basada
principalmente en la resistencia máxima estimada de un miembro, deberá
exceder la combinación de cargas.
El diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) toma en cuenta ambas,
la resistencia promedio, y el promedio de las cargas. La ecuació fundamental
del LRFD incluye:
( ) Modificadores de carga
( ) Factores de carga
(Q) Efectos de fuerza o solicitaciones
( ) Factor de resistencia
(Rn) Resistencia nominal
(R = Rn) resistencia facturada. El LRFD proporciona un mayor nivel de
seguridad a través de todo el puente, en el cual la medida de seguridad es una
función de la variabilidad de cargas y de resistencia.

7. 2
2. DESARROLLO
CAMPO DE APLICACIÓNDE LAS ESPECIFICACIONES:
La intención de los requisitos de estas especificaciones es que sean aplicados
al diseño, evaluación y rehabilitación de puentes carreteros tanto fijos como
móviles. Sin embargo, los aspectos mecánicos, eléctricos y aspectos
especiales relacionados con la seguridad de los vehículos y peatones no están
cubiertos. No se incluyen requisitos para puentes exclusivamente ferroviarios
ni para puentes usados exclusivamente para el tendido de servicios públicos.
Los requisitos de estas Especificaciones se pueden aplicar a los puentes que
no están totalmente cubiertos por estas especificaciones, cuidando de incluir
criterios de diseño adicionales cuando sea necesario.
Los requisitos de diseño de estas especificaciones emplean la metodología del
Diseño por Factores de Carga y Resistencia (LRFD). Los factores fueron
desarrollados a partir de la teoría de la confiabilidad en base al conocimiento
estadístico actual de las cargas y el comportamiento de las estructuras. Se
incluyen métodos de análisis adicionales, diferentes a los incluidos en
especificaciones anteriores, junto con las técnicas de modelado inherentes a
las mismas
2.1. Elementos estructurales
La superestructura: o también conocida como tablero del puente,
conformada por la calzada, soporta las cargas rodantes transfiriéndolas a
los apoyos. Los materiales más utilizados para construir los tableros de
los puentes son: concreto reforzado, concreto presforzado y acero
estructural.
La superestructura transmite a la infraestructura su peso propio, las
acciones de los vehículos o carga viva que circulan por ella y otras
acciones como: viento, sismo, impacto, frenado, etc.
Fig.1. Sección Transversal del Tablero

8. 3
Los tableros de puentes están conformados por los siguientes
Elementos.
Losa de calzada: normalmente de concreto reforzado.
Vigas principales: de acero o de concreto, de sección
constante o variable, tanto en planta como en elevación.
Vigas secundarias o separadores (diafragmas): que actúan como
elementos de amarre o arriostramiento de las vigas principales,
rigidizándolas. Sirven para redistribuir las cargas, pueden ser de acero o
concreto.
Los separadores extremos sirven de soporte transversal al extremo de las
vigas longitudinales impidiendo su rotación. Igualmente pueden servir de
apoyo a un sistema de gatos hidráulicos que permitirán levantar el puente
en caso de ser necesario cambiar los apoyos de las vigas.
Fig. 2. Losa de Puente de concreto armado
2.2. La infraestructura
Está conformada por todos los elementos estructurales que dan apoyo
a la superestructura, transfiriendo al suelo las cargas de la
superestructura, las cargas propias y las que actúan sobre ella. Está
constituida por dos estribos y una o varias pilas intermedias en puentes
de dos o más tramos. Los estribos dan apoyo en los extremos
Del puente y contienen los rellenos en los accesos junto con las aletas
o muros de contención. Las pilas son los apoyos intermedios del
puente y están compuestas por la zapata, cuerpo y cabecero. Puede ser
pila estribo con un funcionamiento correspondiente (estribo perdido)
o pila pilote si mantiene la sección de pilotaje
Fig. 3. Elementos de la Infraestructura

9. 4
3. Cargas y sobre cargas
Los puentes son diseñados para soportar una diversidad de cargas, entre las cuales
se encuentran: cargas permanentes, cargas variables, impacto como efecto
dinámico y vibratorio de la carga variable, fuerzas longitudinales de
frenado, fuerzas centrifugas, carga de viento sobre la estructura y sobre la carga
variable, cargas sísmicas, empujes de tierras, efectos hidráulicos, fuerzas de
colisión, esfuerzos de acortamiento elástico y retracción de fraguado, flotación, y
todas las posibles combinaciones de estas, para tener los máximos esfuerzos que
se puedan producir en los diferentes elementos que conforman la estructura.
3.1. Cargas permanentes
Se consideran pesos muertos o cargas permanentes a todas aquellas
que se consideran fijas y/o permanentes durante la vida útil del puente.
Entre ellas están: peso propio de vigas, losa, separadores, aceras,
brocales y barandas. Sistemas de iluminación y señalamiento.
3.2. Carga viva
Las cargas vivas, actuantes sobre el puente, son originadas por equipos
mecánicos o personas que lo utilizan durante la vida útil de
éste. Se considera su naturaleza dinámica y móvil.
Para garantizar la seguridad del puente debe existir: control del peso y
dimensiones de los vehículos, además de un continuo mantenimiento.
Las cargas vivas se pueden clasificar de la siguiente manera:
 Cargas reales.
 Cargas legales (permitidas).
 Cargas de diseño (normativas).
 Cargas de inventario y operación (evaluación).
3.2.1. Carga Viva de Diseño
La carga viva de diseño es la que se utiliza para el diseño
estructural. Consiste en un sistema hipotético de cargas que
trata de simular las condiciones más desfavorables que
causan los vehículos reales.
El código AASHTO define diversos tipos de cargas
móviles que actúan sobre los diferentes componentes de los

10. 5
puentes: camiones de dos ejes (H20, H15), camiones de tres
ejes (HS20-44) y cargas distribuidas equivalentes al flujo
vehicular, con eje de cargas concentradas.
3.2.2. Carga Tándem
El eje tándem es un vehículo de dos ejes con un peso
de 12 ton cada uno separados 1,20 m, con separación entre
líneas de ruedas es de 1,80m
3.2.3. El Camión H20
Corresponde a un camión de dos ejes, se denomina por
la letra H de Highway seguida de un número que expresa el
peso en toneladas inglesas (20 toneladas inglesas -short ton-
equivalente a 40.000 libras americanas, y 18.145 kg en el
sistema métrico)
3.2.4. El Camión HS20
Camión idealizado de tres ejes que corresponde al camión
H20 más un eje adicional o semitrailer que pesa
16.000 libras, se repite el peso del eje trasero del camión
H20.
El HS20-44 es el camión de diseño de puentes para autopistas
y carreteras principales y secundarias, aunque frecuentemente
suele utilizarse camiones menos pesados para vías de
comunicación secundarias, de igual manera, existen trenes de
carga más pesados para ser usados en instalaciones especiales
como aeropuertos y puertos.
Fig. 4. Tren de Carga H20-44 y H15-44 (AASHTO STANDARD
SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY BRIDGES 1996).

11. 6
Fig. 5. Tren de Carga de 3 Ejes HS20-44 y HS15-44 (AASHTO STANDARD)
ig. 6 Espacio y anchura del canal de carga (AASHTO STANDARD
SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY BRIDGES 1996).
3.2.5. Carga Distribuida Equivalente y Eje Transversal de
Carga Concentrado
A través de la carga distribuida equivalente y del eje transversal
de carga concentrado se modela el efecto de un
congestionamiento vehicular sobre el puente. Al igual que
los camiones de carga se asumen que ocupa un ancho de carril
de 10 ft (3,05m). No se consideran fracciones de líneas de
carga en el diseño, de manera tal que, en un puente con dos
canales que ocupen un ancho de 7,20 m, se tienen 2 y no 2,36
líneas de carga distribuida equivalente.
El Código AASHTO establece que todos los elementos
estructurales deben ser diseñados para soportar tanto los
camiones de carga como las cargas distribuidas equivalentes
de 952 kg/ml por trocha de 3,05m.

12. 7
3.2.6. El Camión HL93
El camión HL93 (AASHTO LRFD) consiste en un
camión HS20 más una carga distribuida equivalente en toda
la longitud del puente por cada trocha de 3,05 m de ancho.
3.2.7. Aplicación de la Carga Viva
Carga de camión: Se coloca el camión HS en solitario por cada
canal de circulación en la posición más desfavorable o un tren
de camiones H de acuerdo al vehículo de diseño.
Fig. 7. carga viva: Línea de rueda H
Fig. 8. Carga viva: Línea de rueda HS
R = Resultante del tren de cargas
P = Carga por Rueda

13. 8
4. DETERMINACION DE LA LUZ DE CÁLCULO
4.1. Longitud Efectiva del Vano
La longitud efectiva del vano deberá ser considerada como la distancia
entre centros de apoyos u otros puntos de soporte.
4.2. Longitud Efectiva
La longitud efectiva de una losa se deberá considerar de la siguiente
manera:
Para losas construidas en forma monolítica con muros o vigas:
distancia entre cara y cara.
Figura IV - 1: Longitud efectiva para losas monolíticas con vigas
Para losas apoyadas sobre vigas metálicas o de hormigón: distancia
entre las puntas de las alas, más el vuelo de las alas, considerado como
la distancia desde la punta del ala extrema hasta la cara del alma,
despreciando los chaflanes.