Puentes

Introducción

Toda estructura puede sufrir cambios en su rigidez inicial como resultado de las acciones de carácter permanente o eventual a la cual sea sometida la misma. Es conveniente poseer herramientas que permitan conocer la localización y magnitud de estos cambios, con el de establecer las condiciones de servicio de la estructura, o el estado de esta después de la ocurrencia de un sismo. Los daños en los elementos estructurales no son siempre visibles, ya sea por el grado del daño, o la dificultad del acceso a los elementos de la estructura, como en el caso de las vigas de los puentes. De la necesidad de disponer de metodólogas de evaluación estructural, que mediante la evaluación dinámica en algunos puntos de la estructura en conjunto con el modelaje estructural logre la estimación de la rigidez del sistema.

Los puentes son estructuras de vital importancia en la civilización moderna, el deterioro eventual colapso de estas estructuras podría limitar de manera importante la actividad social y económica de una región o ciudad

Por ello el estudio de las condiciones de servicio, así como la vulnerabilidad de los puentes es un tema bastante tratado en la literatura científica

Durante sus años de servicio un puente puede sufrir daños por excesos en la carga vehicular, impactos, corrosión, sismos moderados u otro tipo de daños. También habrá que añadir que en la actualidad algunas de estas estructuras construidas hace algunas décadas se encuentran vulnerables a la vista de los nuevos códigos. Encontramos puentes con diversas tipologias, con pocos o muchos tramos. El caso de interés en este trabajo está referido a los puentes que cuentan con tableros simplemente apoyados, bastante utilizados para el paso vehicular, peatonal y trenes

Es posible diseñar distintas tipologías de Puentes de Hormigón en este caso se comentarán, de forma simplificada, los aspectos más importantes a considerar para los Puentes de vigas de hormigón armado y para los Puentes Losas. El proceso constructivo podrá variar en función de múltiples condicionantes, por lo que sólo se presenta a modo indicativo el más habitual como son:

Puentes de losas llena de concreto

Son de espesor constante, resultan económico cuando los claros son pequeños del orden de 3m a 8m; pueden estar apoyados sobre pilares o estribos.

El sistema estructural básico está formado por una losa de hormigón armado apoyada sobre los estribos o sobre las pilas, es adecuado para luces pequeñas de hasta 10 metros. Permite salvar obstáculos de más longitud siempre que se dispongan pilas intermedias, si bien es más frecuente utilizar esta tipología para pequeños puentes de un vano. Este tipo de puente es adecuado para el paso de vehículos, pues el canto y el armado de la losa se pueden adaptar a las solicitaciones previstas.

Características Necesarias del Terreno

No son necesarias unas características especiales del terreno, pues la transmisión de cargas es prácticamente vertical y se puede prever un reparto adecuado de las tensiones, si bien es preferible apoyar las zapatas directamente sobre roca.

Etapas Constructivas

• Desbroce y limpieza del terreno.

• Replanteo.

• Excavación.

• Construcción de los estribos y las pilas intermedias (si las hubiere).

• Montaje andamios y encofrados.

• Ferrallado y hormigonado de la losa.

• Desencofrado

• Acabados.

Ventajas e Inconvenientes

Sólo permite cubrir luces pequeñas y en general inferiores a 10 metros.

Esta tipología se puede adaptar bien a distintos usos: peatonal y vehicular. La sección se adaptará a su uso. En aquellos puentes en que las solicitaciones previstas sean muy grandes, es necesario estudiar si resulta más conveniente usar esta solución o la de un puente de vigas de hormigón, no necesita demasiado mantenimiento.

Las secciones transversales más comunes de un tablero losa son:

La transición a losa aligerada o losa nervada proporciona un ahorro en el material y un encarecimiento en el encofrado. Para cantos inferiores a 90 cm la solución óptima es la maciza, mientras que para cantos superiores de 120 cm, lo razonable es disponer de aligeramientos.

Para cantos intermedios entre 90 y 120 cm es necesario un estudio detallado. Los aligeramientos se realizan en general con poliestireno expandido, aunque también se utilizan otros tipos de encofrado perdido como Nevometal, Tablex, bidones, etc.

Las formas más habituales para los aligeramientos son las circulares, no obstante pueden utilizarse otras. Los puentes losa pretensados hormigonados sobre cimbra convencional son competitivos a partir de luces de 20 m. A partir de luces de 25 m es recomendable adoptar una variación longitudinal de inercia (canto variable o acartelados).

En tal caso pueden alcanzarse económicamente luces medias, en torno a 40 m. Mecánicamente estos tramos continuos se conciben simplemente apoyados sobre las pilas y estribos. Los puentes de hormigón armado suelen diseñarse en pasos superiores con luces de hasta 15 m, soluciones mediante losas macizas o aligeradas y en vanos simples o continuos.

Las esbelteces más habituales de los puentes losa son:

Su competitividad frente a los puentes prefabricados de vigas solo es viable si las condiciones de ejecución permiten abaratar el encofrado. También cuando las condiciones geométricas del proyecto sean complejas (anchos variables, fuertes curvaturas), o cuando la pequeña altura de la rasante obligue a la utilización de cantos reducidos.

Las cuantías de hormigón de este tipo de tablero está comprendida entre 0,55 – 0,80 m3/m2. En cuanto a la armadura pasiva está entre 70 – 100 kg/m3. Por último el acero activo entre 10 – 25 kg/m3.

Puentes con vigas de concreto armado

Sistema Estructural

El sistema estructural básico está formado por unas vigas de hormigón armado apoyadas sobre los estribos o sobre las pilas y unidas por una Losa, también de hormigón armado. Las pilas, en éste y en todos la3s tipologías que se presentan a continuación,

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