DISEÑO DE PUENTES – EJERCICIOS

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 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.

A la vez, este trabajo supone que el lector posee los conocimientos necesarios de análisis estructural y diseño en concreto armado y preesforzado para poder iniciarse en el estudio del diseño de puentes con vigas y losa.

También, es importante advertir que los requerimientos proporcionados en este trabajo están más orientados al diseño de puentes de losa y vigas de concreto, en especial el capítulo de vigas por ser el tipo más común en nuestro medio. Sin embargo, los requerimientos del diseño de superestructuras de acero, se pueden recoger del “Manual de
Diseño de Puentes” o de las especificaciones de AASHTO para puentes y continuar usando la metodología empleada en este trabajo.

Finalmente, para ilustrar los conceptos presentados en los primeros capítulos, se incluye el capítulo 9 “Diseño de la superestructura del puente San Juanito”. En esta parte, se estudia el diseño de un puente desde su etapa inicial de concepción, ubicación y alineación hasta el diseño final de la superestructura (losa y vigas).

1.1 Estudios previos del proyecto
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.

A continuación, se mencionan algunos criterios importantes que deben seguirse para decidir la ubicación del puente, luz libre y dimensiones de la estructura.
1.1.1 Localización
Para la buena localización de un puente deben estudiarse varias alternativas, según los criterios de estudio de tráfico, alineamiento de la vía, alineamiento de la rasante, tipo de terreno, facilidades de construcción, conservación, la estética de la obra.

Generalmente, la ubicación de un puente en vías urbanas es forzada y obedece al comportamiento del tránsito. En cambio, la localización en zonas rurales está determinada por el tipo de terreno y en el caso de estar sobre un río se debe tener en cuenta también el comportamiento del cauce.

Los colapsos más comunes de puentes son causados por avenidas. Por eso, en esta sección se prestará atención a algunos criterios hidráulicos recomendados por Martín Vide (1997) para la ubicación el puente:

• Una característica fundamental del lugar para la colocación del puente es su estabilidad fluvial. Es decir, la garantía de que el río no modifique su sección con efectos negativos para el puente. El fracaso más elemental de un puente es
descubrir que se alza sobre seco, mientras el cauce del río se encuentra en otro lugar.

• La ubicación de un puente en lugar inestable puede obligar a realizar obras de encauzamiento importantes para estabilizarlo. En ocasiones, estas obras son imprescindibles pues la falta de estabilidad es extensa y general. En vías que cruzan un delta o una llanura o abanico aluvial es preferible situar el puente aguas arriba, en el origen del abanico, donde el río aún no tiene libertad de movimiento.

• Los lugares de cauce estrecho dan obviamente la ubicación del puente más económica. De otro lado, los cauces múltiples, además de tener mayor longitud , suelen presentar menor estabilidad. Asimismo, los lugares de cauce relativamente rectilíneo son preferibles a las curvas, debido a la tendencia a la erosión lateral y la erosión del fondo en el estado exterior de la curva, excepto en orillas muy resistentes. También es mejor un lugar con un cauce principal de gran capacidad que uno fácilmente desbordable.

• El conocimiento del río hidrológico e hidráulico y sobre todo morfológico es muy útil en el estudio de la estabilidad necesaria de un puente. Pero no es suficiente, también hay que conocer si en el futuro se proyectan obras o actuaciones que puedan modificar la estabilidad; como puede ser la construcción de una presa aguas arriba o la extracción de material de fondo pueden cambiar drásticamente el comportamiento del cauce.

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