Este documento presenta un informe de modelado BIM de un puente viga y losa realizado por estudiantes. Explica brevemente la definición y tipología de puentes viga y losa, describe el software Tekla Structures utilizado para el modelado BIM, y menciona los avances iniciales del modelado del encofrado del puente.

1. FACULTAD DE INGENIERIA Y
ARQUITECTURA
INFORME DE MODELAMIENTO BIM
CURSO:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE
DOCENTE:
ING. LEDISLAO TICONA
INTEGRANTES:
KLIVER MAMANI ZANGA
KEVIN ZAVALETA GARCIA

2. INDICE
INTRODUCCION
DEFINICION DEL PUENTE A MODELAR
DESCRIPCION DEL SOFTWARE
REFERENCIAS USADAS PARA EL APRENDIZAJE DEL MODELAMIENTO “BIM”
AVANCES INICIALES DEL MODELAMIENTO DEL ENCOFRADO DEL PUENTE

3. INTRODUCCION
En la actualidad es muy común el uso de varios tipos de puentes para salvar distintos
obstáculos. De estos puentes, los más comunes en nuestro medio son los puentes con
vigas y losa.
Los puentes son elementos principales en las carreteras y sus funciones son distintas
desde unir grandes tramos por la separación de un río, o los viaductos que sirven para
unir caminos separados por terrenos profundos. Estos además se deben construir de
una manera funcional y segura para facilitar el desplazamiento de la población y
realizar labores económicas y sociales. En nuestro país son muchas las condiciones
que se deben tomar en cuenta al momento de analizar y diseñar puentes, la
peligrosidad y la vulnerabilidad sísmica, las cargas que soportan estas estructuras
como: cargas vivas, accidentales, de impacto, etc. El mal diseño de estas cargas
producirá daños en el concreto y el acero. El tipo de cimentaciones también es
importante ya que este conforma la raíz del puente sosteniendo en el suelo toda la
estructura, y un mal diseño podría ocasionar daños como la socavación.

4. PUENTE VIGA LOSA
Una viga constituye una pieza lineal apoyada que resiste fundamentalmente a flexión.
Estas estructuras presentan un canto e inercia crecientes con luz, puesto que la flexión
es directamente proporcional al cuadrado de la luz. Los puentes viga, por tanto, se
basan en secciones de máxima inercia y de mínimo peso (secciones en doble T,
cajones, etc.).
Aunque morfológicamente el puente viga puede parecer el sistema más simple y
directo de atravesar un río, su mecanismo resistente, la flexión, es más complejo y
difícil de intuir que el esfuerzo axil, ya sea de tracción o compresión, predominante en
otras tipologías estructurales, como los arcos.
Las primeras intuiciones sobre el mecanismo de la flexión en una viga surgen en el
Renacimiento con Leonardo da Vinci, aunque fue Galileo el primero que intentó dar
una explicación científica al comportamiento de una viga. Sin embargo,
fue Coulomb (1736-1806) el primero que propuso las condiciones de equilibrio de las
secciones de la viga y Navier (1785-1836) el que resolvió en 1824 completamente el
problema basándose en la proporcionalidad de tensiones y deformaciones (ley de
Hooke) y en la hipótesis de la conservación de las secciones planas. Continuadores de
Navier fueron Saint-Venant y Bresse que hicieron importantes aportaciones a la
resistencia de materiales y al cálculo de las estructuras hiperestáticas. Sin embargo,
no fue hasta 1954 el año en que Livesley inició el método matricial del cálculo de
estructuras empleado hoy masivamente con el empleo de los ordenadores personales.
La modelización para el cálculo de un puente viga puede seguir un análisis como
estructura lineal. Sin embargo, el tablero del puente es una superficie, y por tanto,
deber estudiarse adecuadamente el efecto del reparto de las cargas. En los puentes
oblicuos se requiere incluso un estudio tridimensional de tensiones. Es habitual, por
tanto, emplear modelos de cálculo bidimensionales basados en la losa ortótropa
(rigidezes distintas en las dos direcciones). Es habitual el empleo del modelo del
emparrillado, el de láminas plegadas, el de bandas o de elementos finitos.
En cuanto a las soluciones estructurales, éstas han pasado, según crecía la luz a
salvar por el puente, por la losa maciza, la losa aligerada, el tablero de vigas de alma
llena, las vigas en celosía o trianguladas y las vigas cajón. Con las triangulaciones se
llega a la máxima reducción de material, constituyendo los puentes viga que cubren
las luces mayores. Sin embargo, en las vigas cajón se consigue la máxima eficacia
resistente por su excelente comportamiento tanto a flexión como a torsión.
Las vigas pueden estar simplemente apoyadas en sus extremos, o bien ser vigas
continuas, es decir, apoyadas en varios puntos. Los puentes viga biapoyados
constituyen estructuras isostáticas, de cálculo sencillo, que han sido empleados para
cubrir pequeñas y medianas luces. Los puentes en viga continua son estructuras
hiperestáticas, que permiten reducir considerablemente la flexión de cálculo, debido al
cambio de signo de estos esfuerzos en los apoyos y en el centro del vano.

5. Puente viga isostática tipo How
Los puentes continuos presentan ciertas ventajas frente a los simplemente apoyados.
Se requiere un menor número de apoyos y de juntas (superficie de rodadura sin
interrupciones), los cantos son menores y, asimismo, la deflexión y la vibración son
menores. Sin embargo, los asientos diferenciales pueden afectar a la estructura. Otro
inconveniente, aunque menor, es la mayor complejidad en el análisis del puente
continuo, sin embargo, es una dificultad relativa con los potentes medios de cálculo
actuales. Además, en los puentes prefabricados, es habitual un sistema constructivo
evolutivo que pasa del isostatismo al hiperestatismo al unir las piezas prefabricadas a
una losa de hormigón y además se da una continuidad longitudinal. En estos casos
deben contemplarse las redistribuciones de esfuerzos en el tiempo por la fluencia y
retracción del hormigón, y si, además, la sección evoluciona, aparecen también
redistribuciones internas de tensiones. Estas redistribuciones no son despreciables y
deben considerarse en el cálculo en el proyecto y en la construcción.
Una tercera opción lo constituyen las vigas Gerber o en cantilever, que introducen
articulaciones en una viga continua con tal de hacerla isostática. En este último caso
se suman las ventajas de las vigas continuas (cambio de signo en los momentos) y las
vigas biapoyadas (no se ven afectadas por asientos del terreno).
Los puentes viga se han construido con materiales tan diversos como la madera, el
acero, el hormigón armado y el hormigón pretensado. Los puentes de vigas en celosía
y trianguladas en madera se desarrollaron en el siglo XIX sobre todo en Estados
Unidos con la extensión del ferrocarril. Se llegó con vigas Town de madera a luces de
70 m en el puente de Blenheim en 1853. En 1840 Howe patentó la primera viga mixta
de madera y hierro, sin embargo pronto se impusieron las vigas puramente metálicas.
Hacia 1830 la producción industrial de hierro comienza a desarrollarse con el
ferrocarril, y con ello se recurrió a este nuevo material en forma de vigas trianguladas o
de vigas de alma llena. En esta última categoría destaca el puente Britannia, sobre el
Menai (Gales), finalizado en 1850 por Stephenson, con dos tramos centrales de 140 m
de luz.

6. La sección de caja original del Puente Britannia, circa 1852.
A finales del siglo XIX el acero sustituyó completamente al hierro y, por supuesto, a la
fundición. Los puentes viga de acero se impusieron rápidamente por su ligereza. Para
luces medias, y por encima de los 75 m, las soluciones metálicas entran en
competencia con el hormigón pretensado. La luz de 300 metros del vano central
de puente de Niteroi (Río de Janeiro, Brasil) se puede considerar límite en puentes
metálicos en viga continua con sección en cajón, porque la solución más adecuada
para estas luces es la atirantada. Otras tipologías como los puentes atirantados o los
colgantes, quedan fuera de la clasificación de los puentes viga.
Tampoco se entrará en la descripción de los puentes viga de hormigón armado, pues
éstos quedan relegados a las pequeñas obras de fábrica (menos de 15 m de luz),
estando ampliamente superada su tecnología con el hormigón pretensado para luces
mayores. Sin embargo, el puente viga de hormigón armado de mayor luz del mundo es
la pasarela de Irvy sobre el Sena (París), con 134,5 m de luz, construida en 1930; su
tipología corresponde con una viga triangulada. Para otros post dejamos los aspectos
constructivos de estos puentes.

7. 2.0. SOFtWARE TEKKLA
2.1. Descripción del software Tekla Structures:
Historia:
Tekla, Software BIM para la
industria de la construcción y la
ingeniería estructural es producida
por Trimble, compañía de
tecnología con una visión de
transformar la forma en que
funciona el mundo. Las soluciones
Tekla son utilizadas para desarrollar
proyectos alrededor del mundo
desde viviendas y puentes hasta
fábricas y rascacielos. Las soluciones de software estructural más conocidas de Tekla
para la construcción incluyen:
Tekla Structures es un programa de diseño asistido por computadora y fabricación
asistida por computadora en 3D (tres dimensiones) para el diseño, detallado, despiece,
fabricación y montaje de todo tipo de estructuras para la construcción
Utilidad:
Esta aplicación no solo se basa en el modelado en tres dimensiones de la obra a
ejecutar. Al igual que otros programas basados puramente en 3D, no dibuja
simplemente líneas sino directamente sólidos paramétricos dentro de un solo modelo
3D. Gracias a que en el sector de la construcción los elementos estructurales están
claramente pre-definidos, es posible modelar directa y rápidamente los perfiles y detalles
generales.
Una vez modelada la estructura a construir, el programa es capaz de generar todo tipo
de planos generales, de despiece y de fabricación, así como listados de materiales y de
piezas.

8. Beneficios Principales:
 Evite errores de detallado y evite los reprocesos en la fabricación
 Maneje todos los cambios en el modelo 3D y ahorre tiempo
 Evite errores humanos en: Planos, reportes, información a CNC ya que toda la
información es generada de manera automática desde el modelo
 Optimice los procesos de fabricación por medio de nuestras interfaces
inteligentes
 Use el modelo 3D para planear su fabricación y montaje
 Incremente la comunicación y coordinación con los otros departamentos y
disciplinas por medio del modelo 3D

10. REFERENCIAS
Ampuero Al ata, J., & Alvarado Calderón, C. (2007). Diseño de Puentes con AASHTO
LRFD (Segunda ed.). Lima: ICG.
Apaza Herrera, P. (2000). PuentesIntroducción al Diseño de Puentes en Concreto
(Primera ed.). Lima: D' Luis.
0jeda Meztas, J. S., Ampuero Alata, J., Ruiz, M. E., Fragueiro, A., & Novillo, N. (2012).
Análisis, Diseño y Construcción de Puentes (Cuarta ed.). Lima: Fondo EditoriaiiCG.
Paredes Rojas, L. A. (2001). Puentes y Obras de Arte. Tarapoto: UNSM.