Projeto de Ponte Vehicular

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
UNIDAD ZACATENCO
E D E N RICHELIEU C U E L L A R J A R A M I L L O
E R N E S T O H E R N Á N D E Z C R U Z
ZACATENCO, MÉXICO, D.F. 2009
T E S I S
Q U E P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E:
PROYECTO DEL PUENTE VEHICULAR EL BEJUCO DE LA 
CARRETERA TEPIC-MAZATLÁN, TRAMO ENT. SAN BLAS-
VILLA UNIÓN, KM 62+745.00, ORIGEN TEPIC, NAYARIT.
P R E S E N T A N:
I N G E N I E R O C I V I L
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A G R A D E C I M I E N T O S 
 
 
A todas aquellas personas que nos alentaron a seguir trabajando y concluir esta tesis, nuestro más 
sincero agradecimiento porque nos recordaron que es el último paso para terminar una gran etapa 
e iniciar otra como profesionistas. 
 
A nuestros amigos, que nos recuerdan que tenemos un compromiso pendiente que se debe 
cumplir. 
 
Especial mención merece el Ing. Esteban L. Rojas Guerrero quien fue nuestro profesor de puentes 
y ha sido nuestro asesor de tesis; gracias a él surgió el interés de tan notable rama de la ingeniería 
civil, y sin su ayuda no hubiera sido posible presentar este documento. 
 
A nuestras familias, quienes solo desean nuestra superación personal y profesional, a todos ellos 
que han estado pendiente de nuestro estado emocional, y en ese sentido, hemos recibido su 
apoyo incondicional en todo momento. 
 
Gracias a todos ellos por la motivación, el empeño que han dedicado en ayudarnos a alcanzar 
nuestras metas y su comprensión por no nombrarlos a todos. 
 
 
Eden R. 
/ 
Ernesto 
CONTENIDO 
 
I. INTRODUCCION . . . . . . . . . 3 
 
I.1 Historia de los puentes en Mexico y en el mundo . . . 3 
I.2 Antecedentes . . . . . . . . 9 
 I.3 Estudios de factibilidad del proyecto carretero donde se ubicará 
 el puente . . . . . . . . . 11 
I.4 Características geométricas del tramo de localización del cruce 15 
 
 
II. ESTUDIOS DE CAMPO . . . . . . . . 16 
 
II.1 Estudios topográficos . . . . . . . 16 
II.2 Estudios hidráulicos . . . . . . . 17 
II.3 Estudios de cimentación (Mecánica de suelos) . . . 19 
II.4 Estudios de construcción . . . . . . 22 
II.5 Estudios de transito . . . . . . . 23 
 
 
III. ELECCION DEL TIPO DEL PUENTE . . . . . . 24 
 
III.1 Determinación de la longitud del puente, a partir de las condi- 
 ciones topo-hidráulicas . . . . . . . 24 
III.2 Determinación del tipo de cimentación y la profundidad de des-
plante, en base a las recomendaciones de los estudios de 
mecánica de suelos . . . . . . . 27 
III.3 Determinación de los claros parciales y la elevación de la ra- 
 sante . . . . . . . . . 28 
III.4 Elección del tipo de subestructura y superestructura . . 30 
III.5 Elaboración de anteproyectos . . . . . . 31 
III.6 Elección del proyecto definitivo . . . . . 35 
 
 
IV. ANALISIS Y DISEÑO . . . . . . . . 36 
 
IV.1 Comentarios de las principales especificaciones en que se ba- 
sara el proyecto y los criterios a seguir en las partes de análisis 
de diseño . . . . . . . . . 36 
IV.2 Datos de proyecto . . . . . . . 36 
IV.3 Análisis longitudinal por sismo . . . . . . 37 
IV.4 Superestructura . . . . . . . . 41 
 IV.4.1 Análisis y diseño de losa . . . . . 41 
 IV.4.2 Análisis y diseño de trabes . . . . . 54 
 IV.4.3 Análisis y diseño de diafragmas . . . . 105 
IV.5 Subestructura . . . . . . . . 110 
 IV.5.1 Datos del caballete y de la pila . . . . . 110 
 IV.5.2 Análisis y diseño de los caballetes (estribos) y de la pila 117 
 IV.5.3 Análisis de cargas consideradas . . . . 196 
 IV.5.4 Análisis sísmico . . . . . . . 196 
 IV.5.5 Grupo de cargas consideradas . . . . 196 
 
 
V. ELABORACIÓN DE PLANOS . . . . . . . 197 
 
V.1 Elaboración de planos respectivos para cada uno de los ele- 
mentos que forman la estructura general del puente . . 197 
V.2 Elaboración del plano general con datos, especificaciones, 
recomendaciones de construcción y cantidades totales de la 
obra . . . . . . . . . 198 
 
 
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . . . . . 199 
 
VI.1 Conclusiones . . . . . . . . 199 
VI.2 Recomendaciones . . . . . . . 200 
 
 
VII. BIBLIOGRAFÍA . . . . . . . . . 201 
I.- INTRODUCCIÓN 
 
 
I.1 Historia de los puentes en México y en el mundo. 
 
 
La definición de puente puede ser tan simple o tan compleja como uno se imagine, un puente 
simplemente puede ser el medio para llegar de un punto a otro salvando un obstáculo o puede 
ser considerada toda una obra de arte no solo por la función que realiza sino por la estética y la 
imagen que puede dar. 
 
Necesidad es la madre de la invención. Partiendo de esto el puente nace a partir de la simple 
necesidad de librar un claro o un obstáculo para poder llegar al lugar deseado, tal vez sin 
pensarlo el hombre primitivo cruzó un árbol derribado y a partir de ello empezó a derribar 
arboles para librar vados, ríos, etc. 
 
A través del tiempo, los puentes han ido desarrollándose de diferentes materiales, de acuerdo 
a las necesidades y diferentes condiciones bajo las que se proyecta. Con ayuda de la 
tecnología se han creado nuevos y mejores proyectos, no solo en materiales, sino en diseños, 
estética y funcionalidad. 
El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede decirse que nace 
cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico derribar un árbol en forma que, al caer, 
enlazara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La genial 
ocurrencia le eximía de esperar a que la caída casual de un árbol le proporcionara un puente 
fortuito. También utilizó el hombre primitivo losas de piedra para salvar las corrientes de 
pequeña anchura cuando no había árboles a mano. En cuanto a la ciencia de erigir puentes, no 
se remonta más allá de un siglo y nace precisamente al establecerse los principios que 
permitían conformar cada componente a las fatigas que le sometieran las cargas. 
El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más de 2000 años. 
La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos de manera similar a como lo 
fueron en época de Julio Cesar e incluso mucho tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no 
se pudo obtener hierro colado y forjado a precios que hicieran de él un material estructural 
asequible y hubo que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones 
económicas. 
Al igual que ocurre en la mayoría de los casos, la construcción de puentes ha evolucionado 
paralelamente a la necesidad que de ellos se sentía. Recibió su primer gran impulso en los 
tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del mundo occidental. A medida que sus 
legiones conquistaban nuevos países, iban levantando en su camino puentes de madera más o 
menos permanentes; cuando construyeron sus calzadas pavimentadas, alzaron puentes de 
piedra labrada. La red de comunicaciones del Imperio Romano llegó a sumar 90000 km de 
excelentes carreteras. 
A la caída del Imperio sufrió el arte un grave retroceso, que duró más de seis siglos. Si los 
romanos tendieron puentes para salvar obstáculos a su expansión, el hombre medieval vela en 
los ríos una defensa natural contra las invasiones. El puente era, por tanto, un punto débil en el 
sistema defensivo feudal. Por tal motivo muchos puentes fueron desmantelados y los pocos 
construidos estaban defendidos por fortificaciones. A fines de la baja Edad Media renació la 
actividad constructiva, principalmente merced a la labor de los Hermanos del Puente, rama 
benedictina. El progreso continuó ininterrumpidamente hasta comienzos del siglo XIX. 
La locomotora de vapor inició unanueva era al demostrar su superioridad sobre los animales 
de tiro. La rápida expansión de las redes ferroviarias obligó a un ritmo paralelo en la 
construcción de puentes sólidos y resistentes. Por último, el automóvil creó una demanda de 
puentes jamás conocida. Los impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo 
suministraron los medios económicos necesarios para su financiación y en sólo unas décadas 
se construyeron más obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior. El gran 
número de accidentes ocasionados por los cruces y pasos a nivel estimuló la creación de 
diferencias de nivel, que tanto en los pasos elevados como en los inferiores requerían el 
empleo de puentes. En una autopista moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel 
son salvados por este procedimiento 
 
 
HISTORIA DE LOS PUENTES EN MEXICO 
Al desarrollarse la tecnología del concreto reforzado, empezaron a construirse estructuras 
complejas con este material. Al principio, únicamente losas planas de 10 m de claro máximo y, 
posteriormente, losas sobre varias nervaduras hasta de 15 m de claro. Para claros mayores se 
seguía recurriendo al acero estructural. 
Sin embargo, pronto se observo que el concreto era un material mucho más económico que el 
acero, porque se fabricaba al pie de la obra con elementos locales. La Secretaria de 
Comunicaciones fue pionera en México en la instalación de laboratorios para el control de 
calidad de los materiales de la construcción y para la implantación de las normas 
correspondientes. El desarrollo de esta tecnología permitió obtener concretos de mayor 
resistencia y de mayor confiabilidad. 
Por otra parte, la aplicación del concreto reforzado en los puentes comunes de claros 
pequeños y modernos, se hizo, prácticamente general. Al observarse la gran influencia que los 
moldes tenían en el precio unitario del concreto surgió la superestructura de solo dos nervios, 
innovación nacional respecto a la práctica de la época. 
Aunque la idea del concreto presforzado es muy antigua, no pudo materializarse en las obras 
de ingeniería civil mientras no se desarrollarán los concretos y aceros de alta resistencia que, 
por una parte, permitían la aplicación de grandes fuerzas externas y, por la otra, reducían las 
perdidas que esas fuerzas experimentaban, como consecuencia de las deformaciones 
diferidas. 
La aplicación del concreto presforzado a los puentes se da, por primera vez, en Europa, al 
término de la segunda guerra mundial y se ve impulsada en ese continente, por la necesidad 
de reconstruir numerosos puentes destruidos por la guerra. 
En México, la aplicación de esa nueva tecnología fue relativamente temprana, El puente 
Zaragoza, sobre el río Santa Catarina, en la ciudad de Monterrey fue el primer puente de 
concreto presforzado del continente americano, construido en 1953 bajo la dirección exclusiva 
de ingenieros mexicanos, que idearon un sistema original para el sistema de anclaje de los 
cables de presfuerzo y comprobaron la validez de sus cálculos con la realización de una 
prueba de carga sobre una viga de escala natural. 
Pocos años después, en 1957, se construyó el puente sobre el río Tuxpan, en el acceso al 
puerto del mismo nombre, en el estado de Veracruz que constituye otra primicia de la 
ingeniería mexicana en el continente americano, ya que fue la primera obra de este lado del 
océano en que se aplicó el sistema de dovelas en doble voladizo. El puente tiene claros de 92 
m y es de tipo Gerber, con articulaciones metálicas al centro de los claros. El concreto se 
presforzó con barras de acero redondo y, durante la construcción, se tuvieron diversos 
problemas por la falta de experiencia en este sistema de construcción, al grado que para la 
primera dovela en voladizo se requirieron 45 días, en tanto que, para las últimas, el tiempo se 
acorto a 10 días. 
El incremento de la industria del presfuerzo y la prefabricación permitió el empleo cada vez 
más frecuente de vigas presforzadas y prefabricadas en los puentes. Con estos elementos se 
evitaban las obras falsas y se reducían los tiempos de construcción. Al principio, este tipo de 
estructuras se veía limitado en su aplicación por falta de personal calificado y por dificultades 
para el transporte de los elementos hasta el sitio de las obras, pero esas limitaciones fueron 
superadas al irse desarrollando el país. 
Uno de los puentes más importantes en los que por primera vez se aplica en forma intensiva el 
uso de vigas prefabricadas presforzadas es el que cruza el río Coatzacoalcos y que permite el 
paso de la carretera costera del golfo y del ferrocarril. Durante varios años, este puente, con 
una longitud de, aproximadamente, 1 Km. fue el mas largo de México. 
En lo que se refiere a los puentes de acero estructural, se tiene un avance importante cuando 
se empieza a aplicar la soldadura en la ejecución de juntas, como lo ocurrido a mediados de la 
década de los 50’s que permitió la construcción de estructuras más ligeras, en el puente de 
Chinipas del ferrocarril Chihuahua-Pacifico, se construyeron uniones remachadas y soldadas 
en una armadura de tres tramos continuos de paso superior y con un sistema ingenioso de 
montaje. 
Otro avance en estructuras de acero se tuvo al introducir en ellas un presfuerzo exterior, que 
permite la optimización de la sección transversal, reduciendo el peso propio de la 
superestructura. El puente de Tuxtepec esta constituido por tramos libremente apoyados 
formados por losas de concreto reforzado sobre trabes de acero soldadas, presforzadas. 
Especialmente sobresaliente dentro de las estructuras de acero son los puentes Fernando 
Espinosa y Mariano García Sela, que fueron los primeros en que se diseño en México un 
sistema de piso con placa ortotrópica. Este tipo de estructuras permite una considerable 
reducción del peso propio, ya que la placa de la calzada, además de recibir las cargas vivas, 
trabaja como patín superior de las costillas, las piezas del puente y las trabes maestras. El 
sistema es, además, altamente eficiente y optimiza el empleo del acero. En estos puentes, las 
conexiones fueron remachadas en las trabes maestras construidas por segmentos en voladizo 
y soldadas en el sistema de piso ortotrópico 
 
 
HISTORIA DE LOS PUENTES EN EL MUNDO 
A lo largo de la Historia se han empleado cuatro materiales básicos para construir puentes: la 
madera, la piedra, el hierro y el hormigón. A estos cuatro hay que añadir otros dos que se han 
empleado con menor frecuencia: el ladrillo, hecho de arcilla cocida; y el aluminio, que se ha 
utilizado excepcionalmente para construir puentes o partes de ellos. Actualmente se están 
utilizando también materiales compuestos, formados por fibras de materiales muy resistentes 
incluidos en una matriz de resina, pero todavía estamos lejos de que estos materiales puedan 
competir en los puentes con los materiales actuales 
Los dos primeros, la madera y la piedra, se pueden considerar naturales porque se obtienen 
directamente de la naturaleza y se utilizan sin ninguna transformación, únicamente es 
necesario darles forma. Los otros dos, el hierro y el hormigón, son artificiales, porque las 
materias primas extraídas de la naturaleza requieren transformaciones más o menos complejas 
que cambian sus propiedades físicas. 
Los cuatro materiales básicos han dado lugar a variantes y elementos compuestos que, 
extrapolando el significado de la palabra material, podemos considerarlos nuevos materiales. 
Los materiales han tenido y tienen una importancia decisiva en la configuración de las 
estructuras y por tanto de los puentes. Por ello, la historia de éstos se puede dividir en dos 
grandes períodos: el período de los puentes de piedra y madera y el período de los puentes de 
hierro y hormigón. 
En el primer período se utilizaron los dos materiales que hemos considerado naturales, la 
piedra y la madera. Se utilizó también el ladrillo, pero los puentes de este material se pueden 
incluir comosubgrupo de la piedra; el ladrillo, para el constructor de puentes, es un pequeño 
sillar con el que se pueden hacer arcos de dovelas yuxtapuestas; por tanto la morfología de los 
puentes de ladrillo es la misma que la de los puentes de piedra. 
Con piedra y madera se construyeron muchos puentes; de piedra se conservan muchos porque 
es un material durable, pero en cambio de madera se conservan muy pocos porque es un 
material que se degrada con facilidad si no se trata, y es muy vulnerable al fuego, al 
intemperismo y a las avenidas de los ríos. En este primer período, la tecnología de los puentes 
estaba poco desarrollada, y por ello los materiales tenían una influencia decisiva en su 
configuración. 
En el segundo período, el de los puentes metálicos y de hormigón, los materiales también 
tuvieron gran importancia en la configuración de los puentes, pero tanto o más que ellos han 
tenido las distintas estructuras, que tuvieron un espectacular desarrollo en el siglo XIX, y ello 
dio lugar a procesos casi-independientes de cada equipo; por ello su evolución y desarrollo lo 
hemos estudiado según las diferentes estructuras, subdividiéndolos en los distintos materiales 
El hierro fundido se empezó a utilizar como material de construcción a finales del s. XVIII y ello 
supuso una auténtica revolución en los puentes; puede establecerse que este hecho dio lugar a 
un nuevo período de su historia. Se utilizó inicialmente en forma de piezas fundidas que se 
ensamblaban en obra mediante pernos. 
Del hierro dulce fundido se pasó a mediados de s. XIX al al hierro forjado, de mayor resistencia 
y de regularidad, y a finales del mismo s. al acero, que superó a los dos anteriores en 
resistencia y calidad. 
El nuevo material, el hierro, fue la causa primera, aunque no la única, del espectacular, 
desarrollo que se produjo en los puentes durante el s. XIX. 
A finales del s. XIX apareció el hormigón, piedra artificial, más concretamente un 
conglomerado, que permitió hacer arcos mayores que los de piedra natural. 
Este nuevo material dio lugar muy pronto a un nuevo sistema de hacer estructuras: el hormigón 
armado, una colaboración entre el hierro y el hormigón, que permite construir vigas de luces 
considerables y afinar las dimensiones de los arcos, lo que no es posible con el hormigón en 
masa ni con la piedra. El hormigón armado se puede considerar un nuevo material, se le da a 
esta palabra un sentido más amplio que el que define el Diccionario de la Real Academia. 
Posteriormente, al terminar la primera mitad del siglo XX, apareció el hormigón pretensado, una 
forma de colaboración más perfecta entre el acero y el hormigón, que amplió 
extraordinariamente las posibilidades del hormigón armado. 
Contemporáneas del hormigón pretensado son las estructuras mixtas, otra forma de 
colaboración del acero y el hormigón, pero en este caso los dos materiales no se mezclan tan 
íntimamente, sino que se yuxtaponen. 
Se han hecho muchas tentativas de utilizar aleaciones de aluminio en la construcción de 
puentes por su mayor resistencia específica (fuerza resistida por unidad de peso y longitud) 
que el acero, debido a su ligereza, y de hecho se han construido puentes de este material; pero 
son casos aislados a causa de su precio, de las dificultades que plantea la unión de las piezas, 
y los problemas que han causado. Su ligereza lo ha hecho siempre atractivo, especialmente en 
los puentes móviles que son en los que más se ha utilizado este material; uno de ellos es el de 
Banbury, un pequeño puente móvil en Oxfordshire, Inglaterra. El puente de Hendon Dock en 
Inglaterra es el primer puente móvil cuya estructura es toda de aluminio; es un puente 
basculante de doble hoja, de 27 m de luz; se terminó en 1948. Su vida ha sido corta, porque se 
sustituyó en 1976 a causa de la corrosión que se había producido en el aluminio. 
En 1950 se terminó en Canadá el puente arco de Arvida, la ciudad de la industria del aluminio, 
sobre la garganta del río Saguenay, hecho totalmente de aluminio. Tiene 91,5 m de luz y es, 
seguramente, el mayor puente de este material que se ha hecho en el mundo. 
En otros puentes se ha utilizado el aluminio únicamente en la plataforma de la calzada, con 
vigas principales de acero; así es el puente de la esclusa de Zandvliet en Bélgica de 63 m de 
luz. También es de aluminio una pasarela en Düsseldorf de 52 m de luz, construida en 1953. 
En 1933 se sustituyó la plataforma del puente de Smithfield sobre el río Monongahela en 
Pittsburgh por una estructura de vigas de aluminio para reducir su peso y mejorar su capacidad 
de carga. Pero en 1936 se descubrieron fisuras en las vigas de aluminio, atribuidas a 
problemas de fatiga. 
 
Actualmente en los Estados Unidos se está volviendo a estudiar la posibilidad de sustituir 
plataformas de puentes con estructuras de aluminio, y recientemente se ha sustituido la de un 
puente colgante de 97 m de luz, el Corbin Bridge en el estado de Pensylvania, que se hizo 
hace 60 años. En Tennessee hay un programa de cinco años de investigaciones sobre 
plataformas de aluminio, porque se considera que pueden ser competitivas con las de 
hormigón o metálicas. 
Los nuevos materiales que han ido apareciendo a lo largo de la Historia, han dado lugar a 
innovaciones en los puentes, y a evoluciones de su tipología para adaptarse a sus 
características. Al aparecer un nuevo material, los primeros puentes que se construyen con él 
se proyectan con los tipos y formas de los anteriores, que se habían hecho con otros 
materiales. Toda innovación tecnológica produce desorientación inicial, pero al irse 
desarrollando la tecnología del nuevo material, los puentes van evolucionando hasta llegar a su 
madurez, y en ella se consigue una adecuación de materiales, estructuras y formas. 
Los primeros puentes de hierro imitaron a los de piedra y madera, y los primeros de hormigón a 
los metálicos; muchos de los primeros puentes de hormigón armado se hicieron con vigas 
trianguladas, pero pronto se dejaron de utilizar porque se impusieron las vigas de alma llena, 
más adecuadas a este material. 
 
El material es fundamental en la concepción de un puente, porque sus posibilidades resistentes 
son la que determinan las dimensiones de cada uno de los elementos que lo componen, e 
influye decisivamente en la organización de su estructura. Además de ello, el material tiene 
unas posibilidades tecnológicas determinadas en lo que se refiere a fabricación, uniones, 
formas de los elementos básicos, etc., que son fundamentales a la hora de proyectar un 
puente. 
 
Pero lo expuesto anteriormente no nos debe llevar a la idea de que los materiales determinan 
unívocamente los tipos de puentes; dentro de las posibilidades de cada uno de ellos cabe 
distintos tipos y distintas formas, como fácilmente se puede comprobar si observamos un 
conjunto de puentes de un mismo material, hechos en diferentes épocas, con diferentes 
condiciones del medio, o proyectados por distintas personas. Excepcionalmente, en los 
puentes de piedra sólo cabe un tipo de estructura: el arco de dovelas yuxtapuestas; pero entre 
ellos hay diferencias sustanciales de forma, y esto se puede comprobar también si observamos 
unos cuantos de ellos de distintos períodos, tamaños, morfologías del cauce, etc. 
El desarrollo de las tecnologías de los distintos materiales ha hecho que las estructuras de los 
puentes tengan cada vez más posibilidades, lo que ha permitido una mayor diversidad de 
formas y hacer puentes de hormigón y acero, hasta el grado de que a veces es difícil a 
distancia saber de qué material están hechos, especialmente en las vigas continuas con 
sección en cajón de alma llena, metálicas o de hormigón, que se pueden confundir con 
facilidad si su color es análogo. Un ejemplo muy ilustrativo de esta similitud, es el puente 
Colonia-Deutz, sobre el Rhin, Alemania, una viga metálica continua de canto variable de 185 m 
de luz máxima, construida en 1948. Años después, en 1980, el puente se ensanchó, con unaviga continua igual a la anterior pero de hormigón. 
Cronológicamente los puentes metálicos han ido siempre por delante de los de hormigón, 
porque se iniciaron aproximadamente un siglo antes. También han ido siempre por delante en 
dimensiones, es decir, en sus posibilidades para salvar luces mayores, porque el acero es un 
material con mayor resistencia específica que el hormigón. 
La resistencia específica del material es la que determina en mayor medida las posibilidades de 
las estructuras. De ella dependen las luces máximas que se pueden alcanzar en los puentes de 
cada tipo de estructura; en primer lugar porque la luz límite, es decir la máxima que puede 
soportar su propio peso, es función de esta resistencia; y en segundo lugar porque influye 
decisivamente en los procedimientos de construcción. 
A igualdad de luz, cuanto mayor sea la resistencia específica del material, más ligera será la 
estructura, y por tanto menos pesarán las partes en que se divida. Esto facilita la construcción, 
porque los pesos de las piezas a montar o a fabricar serán menores, y por tanto se puede 
llegar a estructuras más grandes. 
 
Hay otros factores que intervienen en la construcción de un puente, pero básicamente las 
posibilidades de construcción dependen de la resistencia específica del material, y por ello los 
puentes de mayor luz han sido y serán siempre metálicos, hasta que se desarrollen nuevos 
materiales. 
En el momento actual se están empezando a probar nuevos materiales para construir puentes 
con mayor resistencia específica que el acero. Son los materiales compuestos, formados por 
fibras unidas con una matriz de resina, que se utilizan ya desde hace muchos años en la 
industria aerospacial, aeronáutica y del automóvil, pero que, por diversas razones, todavía no 
se ha desarrollado su empleo en la construcción, aunque ya se han utilizado en algunos 
puentes como armadura activa, y se ha construido alguna pasarela con estos materiales. La 
mayor resistencia específica de los materiales compuestos hará que en un futuro llegue a 
haber materiales competitivos con el acero y el hormigón para hacer puentes, pero tiene que 
pasar tiempo hasta que se resuelvan todos los problemas que estos materiales plantean en la 
construcción de los puentes y, sobre todo, hacerlos asequibles económicamente. 
I.2 Antecedentes 
 
El sistema nacional de carreteras sigue consolidándose como el principal medio para el 
desplazamiento de personas y bienes a través de todo el país, constituyéndose además como el 
instrumento primordial para su integración social, económica y cultural. La estadística del 
transporte carretero troncal, en la agilización de las cadenas de producción y distribución de 
mercancías en el territorio nacional, así como en la atención de las actividades de exportación y 
turismo demuestra que se ha incrementado considerablemente el desarrollo nacional. Por su parte, 
las cadenas de producción han integrado a las localidades rurales, propiciando su desarrollo. 
Para apoyar y expandir la movilización de personas y mercancías a lo largo de todo el territorio 
nacional, el programa carretero de la presente administración se centra en la modernización y el 
mantenimiento de carreteras, otorgando prioridad a la red básica nacional y a la integración de los 
10 ejes troncales principales con carreteras de altas especificaciones. 
Se busca ofrecer al público caminos más modernos y seguros, que permitan disminuir los tiempos 
de recorrido, los costos del transporte y la incidencia de accidentes carreteros. 
La estrategia de inversión en carreteras del Gobierno Federal se enfoca a la Red Básica, debido a 
su importancia para el crecimiento y desarrollo del país. Dentro de ella, los 10 ejes troncales 
merecen especial atención. Estos ejes están integrados por carreteras que soportan un alto 
volumen vehicular y que, por ello, concentran un elevado porcentaje de la carga y de los pasajeros 
que se movilizan entre los centros productores y consumidores del país, por lo que tienen una alta 
jerarquía política y social. 
Modernizar y ampliar la red federal, particularmente en los tramos que corresponden a los ejes 
troncales, a fin de ampliar la cobertura de las carreteras de altas especificaciones; mejorar los 
accesos a ciudades, aeropuertos y puertos marítimos y fronterizos; propiciar la interconexión 
eficiente con otros modos de transporte; y facilitar la continuidad en la circulación de los flujos 
vehiculares, particularmente de la red básica nacional; son los principales objetivos. 
Los 10 ejes están integrados por vías que comunican las principales zonas de producción industrial 
y agropecuaria y los centros urbanos y turísticos más importantes del territorio nacional. Cada uno 
de ellos se ha denominado según sus puntos extremos, y algunos incluyen ramales de gran 
importancia nacional, que en conjunto auguran su cobertura de la mayor parte del territorio 
nacional. 
El hecho de que los ejes se integren con las vías de comunicación más importantes del país, obliga 
a que sus tramos cuenten con altas especificaciones en toda su longitud, siendo también necesario 
que ofrezcan continuidad en la circulación. 
 
Ofrecer todas las características señaladas en todos los tramos que conforman los ejes troncales 
de la comunicación nacional, es fundamental para asegurar que tengan los menores costos y 
tiempos de recorrido y altos niveles de seguridad y confiabilidad de la operación, puesto que las 
carreteras de altas especificaciones contribuyen a mejorar la competitividad de la economía 
nacional y son un instrumento fundamental para el desarrollo integral de México. 
Las acciones de modernización, se refieren a la ampliación de la sección transversal de una vía 
existente con objeto de ampliar su capacidad vehicular, por lo que se refiere a la construcción de 
obra nueva, de dos o cuatro carriles de circulación, se trata de desarrollar nuevas opciones de 
comunicación que mejoren las condiciones de operación y reduzcan la distancia y los tiempos de 
recorrido. 
Resulta pues, necesario y conveniente, contar con cada vez más obras diversas como túneles, 
puentes y obras de arte y demás obras accesorias que satisfagan los requerimientos de los ejes en 
cuestión, mismas que deberán ser diseñadas para garantizar las altas especificaciones de una 
carretera de estás condiciones. 
I.3 Estudios de factibilidad del proyecto carretero donde se localizara el puente 
 
El puente vehicular denominado “EL BEJUCO” forma parte de uno de los principales ejes 
carreteros del país y por lo tanto, se integra al programa general de modernización de la red 
nacional de puentes y caminos en el periodo 2000-2010. 
LOCALIZACIÓN 
El puente “EL BEJUCO” se encuentra ubicado en la carretera Tepic-Mazatlán en el tramo San 
Blas-Villa Unión en el Km 62+745.00 con origen en Tepic, Nayarit. 
El municipio de San Blas se localiza en la región norte del estado, entre las coordenadas 
extremas siguientes: 21º 20´ y 21° 43´ de latitud norte; al este, 105° 02´ y 105° 27´ de longitud 
oeste. Al norte limita con el municipio de Santiago Ixcuintla, al sur con Compostela, Xalisco y el 
Océano Pacífico, al este con Tepic y Xalisco, y al oeste con el Océano Pacífico. La distancia 
aproximada a la capital del estado es de 74 Km. 
La localidad de Villa Unión está situada en el Municipio de Mazatlán, en el Estado de Sinaloa, 
cuenta con 12440 habitantes y se ubica a 20 metros de altitud sobre el n.m.m. 
La localidad de Paso Real del Bejuco está situada en el Municipio de Rosamorada, en el 
Estado de Nayarit; tiene 585 habitantes y se encuentra a 20 metros de altitud s.n.m.m. 
 
 
 
 
 
MEDIO FÍSICO Y GEOGRÁFICO 
Hidrografía 
En el municipio se localizan los ríos Bejuco, San Juan y San Pedro, éste último es el de mayor 
caudal que limita a Rosamorada con los municipios de El Nayar, Ruiz y Tuxpan. Existen 
importantes arroyos perennes como son: San Miguel, Tuxpeco, Rancho Viejo, El Tigre, El 
Bejuco,Rito, Naranjo, Cofradía y Rosamorada. Cuenta además con tres esteros de gran 
importancia para el municipio como Laguna Agua Brava, Pescadero y Francisco Villa. 
Clima 
Su clima es cálido subhúmedo y templado lluvioso, con régimen de lluvias de junio hasta 
diciembre y enero, con una temperatura media anual de 25.6°C. Tiene una precipitación media 
anual de 1,210 mm, de los cuales el 95 % se registra en los meses de julio a septiembre. Los 
meses más calurosos, son de junio a agosto y los vientos recorren el territorio de oeste a este. 
Recursos Naturales 
Por sus lagunas y esteros, el municipio encuentra en la pesca su principal actividad económica; 
en donde la especie más explotada es el camarón. Además, existen pequeñas zonas 
dedicadas a la explotación forestal. 
Características y Uso del Suelo 
La mayor parte de la sierra está constituida por rocas ígneas extrusivas, ácidas, con 
manchones de lavas y brechas volcánicas. La llanura costera del pacífico se conforma de 
depósitos aluviales formados por arenas, gravas, limos y arcillas provenientes de la 
disgregación rocosa de la sierra. El municipio presenta los siguientes tipos de suelos: cambizol, 
acrisol, solonchak, feozen y fluvisol. Cuenta con 47,680 hectáreas para uso agrícola y 133,584 
para uso pecuario, forestal y pesquero. 
 
PERFIL SOCIODEMOGRÁFICO 
Grupos Étnicos 
La población indígena representa el 4.85% del total municipal, predomina la etnia Cora con 
1,052 habitantes; además, están presentes grupos Huicholes, Náhuatls y Tepehuanos con: 
377, 25 y 19 pobladores, respectivamente. 
De acuerdo a los resultados que presento el INEGI en su II Conteo de Población y Vivienda en 
el 2005, en el municipio habitan un total de 1,714 personas que hablan alguna lengua 
indígena. 
 
Evolución Demográfica 
De 1990 a 1995 se registró una tasa de crecimiento negativa del 0.4%, es decir, se redujo el 
número de habitantes. En 1995 la población fue de 35,007 habitantes, en tanto que para 1990 
fue de 35,797. Esta tendencia es reciente, ya que en 1960, 1970 y 1980, el número de 
habitantes fue de 19,389, 28,740 y 34,695; respectivamente. La densidad demográfica es de 
17 habitantes por kilómetro cuadrado. El 48.9% de su población es del sexo femenino. 
Según los resultados del II Conteo de Población y Vivienda en el 2005, el municipio cuenta con 
un total de 32,217 habitantes. 
INFRAESTRUCTURA SOCIAL Y DE COMUNICACIONES 
Educación 
El municipio de Rosamorada atiende su población escolar en 40 centros educativos de 
preescolar, 55 escuelas en el nivel de primaria, y 28 planteles en el nivel de secundaria. 
Dispone de un centro educativo de bachillerato y una escuela de profesional medio. Existen, 
además, un centro de capacitación para el trabajo y desarrollo comunitario y 4 bibliotecas 
públicas. La población analfabeta representa el 12.05% de los habitantes de 15 años y más. 
Salud 
La atención a la salud es prestada por los servicios médicos de seguridad social, teniendo el 
IMSS un centro de consulta externa y el ISSSTE una unidad para su población 
derechohabiente. Por el lado de la asistencia social existen cinco clínicas del IMSS- 
Solidaridad, 11 centros de salud y un hospital de los Servicios de Salud de Nayarit. El DIF 
municipal ofrece consultas médicas en un Centro Asistencial. Con esa infraestructura se cubre 
al total de la población en servicios de salud de primer nivel. 
Abasto 
Se dispone de un mercado, un tianguis y cuatro centros receptores de productos básicos para 
abastecer a 36 tiendas rurales. Cuenta con 3 bodegas, 4 patios y 2 tejavanes, con una 
capacidad total de almacenamiento de 13,000 toneladas. 
Deporte 
El municipio cuenta con 93 centros deportivos. Se practica el béisbol, basquetbol, fútbol y 
voleibol. En la cabecera municipal se encuentra una unidad deportiva y diferentes canchas 
para la práctica de distintas disciplinas. 
Vivienda 
El municipio tiene un total de 7,840 viviendas de las cuales se tienen clasificadas 7,833 como 
viviendas particulares y 7 viviendas de tipo colectivo, en las que se tiene un promedio menor a 
5 ocupantes por vivienda. En las zonas rurales, en su mayor parte son construcciones rústicas 
de materiales ligeros como madera, adobe, ladrillo y lámina. En la cabecera municipal se tienen 
construcciones más modernas y de materiales de alta resistencia. 
Cabe destacar que los datos proporcionados por el II Conteo de Población y Vivienda en el 
2005, mencionan que en el municipio se cuenta con un total de 8,437 viviendas de las cuales 
8,383 son particulares. 
 
Servicios Públicos 
De las viviendas localizadas en el municipio el 85.7% cuenta con agua potable, el 31.3% con 
drenaje y el 93.3%, con energía eléctrica. 
Medios de Comunicación 
El municipio mantiene actualmente una red telefónica muy amplia que abarca a la mayoría de 
las localidades. Cuenta con tres centros de administración de telégrafos, uno de correos y 17 
agencias postales en el mismo número de localidades. Se reciben las señales de televisión y 
radio estatales, regionales y nacionales. No edita periódicos, pero circulan los de mayor 
trascendencia estatal y nacional. 
Vías de Comunicación 
La red carretera del municipio es de 190.2 kilómetros, el 44.7% está pavimentada y el 55 % es 
revestida, el resto son caminos de terracería. La red pavimentada comunica a la cabecera 
municipal con el entronque a la carretera federal No. 15 México–Nogales y con la costa, 
pasando por San Vicente y hasta Pimientillo. 
 
ACTIVIDAD ECONÓMICA 
 
Principales Sectores, Productos y Servicios 
Agricultura 
Los principales cultivos son el frijol, tabaco, sorgo grano, chile, arroz, melón y sandía. Cuenta 
con una superficie sembrada de 24,622 hectáreas, que representan el 11.88% de la superficie 
municipal, los cultivos cíclicos representan el 94% de la superficie sembrada. 
Ganadería 
Cuenta con 3,534 unidades para la cría y explotación ganadera, de las cuales el 36% son para 
el ganado bovino, 56% para el porcino y el resto para el ovino y caprino, principalmente. El 
inventario ganadero es de 27,860 bovinos, 5,096 porcinos, 631 ovinos y 3,501 caprinos. 
Cuenta, además, con 23,207 aves y 13 colmenas para la producción de miel. 
Pesca 
La zona estearina de Rosamorada, hace que el municipio sea uno de los de mayor potencial 
pesquero en el estado, sobre todo de camarón y escama. El volumen de producción de 
camarón es de 1,802.5 toneladas, que representan el 16.1% del total estatal. Las localidades 
principales en la producción pesquera son: Pimientillo, Francisco Villa, Pescadero, Llano del 
Tigre, San Miguel y Pericos. 
Explotación Forestal 
El municipio cuenta con 614 unidades de producción forestal, de éstas, 60 son de actividad 
forestal maderable con un volumen de producción de 219 m³ de mangle y 15 m³ de maderas 
preciosas tropicales. Se realizan, también, actividades de recolección de leña combustible para 
uso doméstico en 587 unidades. 
Comercio 
Está representado por expendios de productos de primera necesidad como alimentos, bebidas, 
tabaco, muebles, refacciones, combustibles, insumos agrícolas y artículos para el hogar. 
Cuenta con 227 comercios al menudeo y 6 al mayoreo. 
Población Económicamente Activa por Sector 
La PEA en el municipio representa el 28% de la población total de 12 años y más. El 74.2% de 
la población ocupada se localiza en el sector agropecuario, el 5.9% en el sector manufacturero, 
el 16.1% en el sector servicios y el 3.8% no se especifica. Como el municipio es 
preponderantemente agrícola, pesquero y ganadero, se puede observar un subempleo de la 
población. 
I.4 Características geométricas del tramo de localización del cruce 
 
 
El proyecto geométrico definitivo del tramo carretero donde se localiza el puente en estudio 
corresponde a especificaciones de diseño destinadas cumplir con las necesidades que requiere 
una carretera de primer orden. Atendiendoesto, se diseñó su geometría, la cual exige contar con 
el menor número de curvas horizontales, grados de curvatura cada vez mayores y pendientes 
suaves, además de lo previsto en las normas de servicios técnicos para proyecto geométrico de 
carreteras de la SCT. 
 
De manera simplificada, podemos decir que el tramo que comprende el puente cuenta con una 
tangente en la alineación horizontal con azimut de 319° 47’ 21”. La alineación vertical es descrita 
por una tangente con pendiente descendente del -0.50% seguida por una curva del tipo “columpio”, 
que da paso a una tangente con pendiente ascendente del +1.11% en 314 m, finalizada esta inicia 
una curva del tipo “cresta”, dentro de la cual se alojará el puente “El Bejuco”, y le continuará una 
tangente con pendiente descendente del -1.10%. La velocidad de proyecto especificada es de 110 
kph. 
 
Se anexa el plano de terracerías proporcionado por la Dirección General de Carreteras Federales 
de la SCT comprendido entre el km 62 + 000 y el 63 + 000, en el cual se puede consultar a detalle 
las particularidades que el proyecto contempla. 
 
La sección transversal que predomina es una sección típica de terraplén con ancho de corona de 
12.00 m destinada a albergar dos carriles de circulación en un ancho de calzada de 7.00 m, y 
comprende al cuerpo derecho del eje carretero. Cabe mencionar que anteriormente se tenían 50 
cm de espesor de pavimento, en dicho plano con fecha de diciembre de 2000 se actualizó esta 
información, por lo cual, ahora se cuenta con 42 cm de espesor de pavimento. 
 
Como se puede ver pretendemos dar a conocer, de manera gruesa, las características geométricas 
más importantes que definen el tramo carretero y que servirán de base para el diseño de todas las 
estructuras complementarias y obras de arte que se requieran. 
 
De acuerdo a todo lo visto anteriormente y demás detalles que se observan en el plano anexo, la 
carretera se clasifica como A2. 
II. ESTUDIOS DE CAMPO 
 
 
 
II.1 Estudios topográficos 
 
 
CRUCE: RÍO BEJUCO 
 
AUTOPISTA: TEPIC - MAZATLÁN 
 
TRAMO: ENT. SAN BLAS – VILLA UNIÓN – ENT. AEROPUERTO MAZATLÁN 
 
KM: 0 + 273 
 
ORIGEN: ARBITRARIO EN MARGEN IZQ. DEL RÍO 
 
 
NOTAS Y CONCLUSIONES: 
 
 
El cruce del puente en estudio se localiza en la corriente del rió “El Bejuco”, en los límites del 
estado de Nayarit y Sinaloa, la topografía local es lomerío suave. En la zona del cruce, la 
vegetación se puede clasificar como semitropical. 
 
 
La corriente nace a 45 km del sitio del cruce y desemboca a 20 km aguas abajo, en la laguna 
“Del Pescadero”. El cauce en la zona de cruce es sinuoso, divagante con llanuras de 
inundación. 
 
 
Elevación y descripción del banco de nivel: BN 1-1 s/grapas en tronco de “Jalacate” a 120.70 
m der. de est. 0+334.60, elev = 100.000 m. 
 
 
El eje del trazo cruza en dirección esviajada a la corriente con un ángulo de esviajamiento de 
40º 30’ der. 
 
 
Sobre la corriente existe un puente cercano al cruce, ubicado a 12 km aguas abajo, el cual 
forma parte de la vía férrea Guadalajara – Nogales con una antigüedad de la obra de 80 años, 
esta constituido por siete claros libres, tres de 15 m y cuatro de 9.20 m con una longitud total 
de 82 m y una altura media hasta la parte inferior de la superestructura de 7.1 m. Cuenta con 
un área hidráulica del puente hasta el NAME de 417 m2, un área total bajo el puente de 582 m2; 
de acuerdo con las observaciones realizadas en el lugar se aprecia que el puente ha trabajado 
con espacio libre vertical mínimo de 2 m. 
 
 
La accesibilidad al sitio se dificulta puesto que el paso actual de vehículos no existe en la zona 
de cruce. 
 
 
Conviene hacer notar que el cruce en estudio se ubicó en base al trazo del eje de proyecto 
realizado en fotografías aéreas; en el estudió se consideró banco de nivel y cadenamiento 
arbitrario (ver fotografía aérea). Es necesario ligar el eje de proyecto definitivo al eje de 
proyecto, considerando los monumentos colocados para referenciar dicho estudio. 
 
 
Se anexa un perfil de construcción del cruce con el río “El bejuco” y un perfil detallado de la 
sección. 
II.2 Estudios hidráulicos 
 
 
1. GENERALIDADES 
 
 
Se precisa el presente estudio como esencial para el diseño del puente en el cruce con el río 
“El Bejuco” definido en el proyecto geométrico de la autopista Tepic - Mazatlán, en el tramo 
San Blas – Villa Unión – Ent. Aeropuerto Mazatlán. 
 
 
Para la ubicación de la sección de cruce se basó en la información contenida en los estudios 
topográficos, por lo que se tomaron sus referencias del BN 1 – 1. 
 
 
El denominado río “El bejuco” no provoca influencia hidráulica en la sección del cruce y su 
carácter es de tipo perenne. El área de la cuenca drenada hasta el cruce es de 331 km2 y 
pertenece a la región Hidrológica No. 11, según clasificación de la SARH. 
 
 
El tipo y longitud máxima de los cuerpos flotantes, basado en observaciones de campo, esta 
supeditado a árboles hasta de 15 m. 
 
El período de lluvias en la región comprende los meses de junio – octubre, con una 
precipitación media anual de 1700 mm. 
 
 
Información adicional: 
 
 
Geología superficial en el fondo: arena y grava 
En la margen izquierda arcilla limosa 
En la margen derecha arcilla limosa 
 
 
Se aplicó el método de Gumbel para obtener el gasto máximo esperado, basado en 
información de la estación de aforos “el Bejuco” localizada sobre la misma corriente a 1.5 km 
aguas abajo del proyecto, se obtuvo un caudal máximo de 440 m3/s asociado a un período de 
retorno de 50 años. 
 
 
La estación cuenta con 14 años de aforos, de 1958 a 1967 y su funcionamiento está 
suspendido, la cuenca hasta la estación tiene un área de 4334 km2. 
 
 
El nivel de aguas mínimas es 97.08 m, el nivel de aguas máximas ordinarias es 98.75 m, el 
nivel de aguas máximas extraordinarias es 100.68 m (en campo) y 101.09 m (para diseño). El 
método aplicado para la determinación de los niveles es el de sección y pendiente; las 
secciones levantadas fueron dos, a saber, a 600 m aguas arriba y a 320 m aguas abajo. 
 
 
Fecha de la creciente máxima que se consideró: 1992. 
 
 
El gasto obtenido es de 260 m3/s, con velocidad media máxima en el cruce de 1.4 m/s, 
frecuencia del evento de 5 años y duración de la creciente de 24 horas. 
 
 
Los niveles de agua fueron proporcionados por gente del lugar con más de 40 años de habitar 
en la zona. 
2.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
 
Se recomienda adoptar como gasto de diseño 440 m3/s; dicho caudal se acomodó en la 
sección de cruce considerando que 90 m3/s son drenados por ambas márgenes con velocidad 
de 0.1 m/s y los 350 m3/s restantes, por el cauce principal del río con velocidad de 1.5 m/s. En 
el plano de pendiente y secciones hidráulicas se indican los cálculos correspondientes. 
 
Para drenar el gasto de diseño se recomienda construir dos puentes, uno de 50 m de longitud 
entre las estaciones: km 0+245 y km 0+295, y otro de 20 m ubicado entre las estaciones: km 
0+415 y km 0+435, ver perfiles detallados del río “El Bejuco” y del brazo del mismo; 
adicionalmente a estas obras se recomienda construir sendas obras de 6 x 2 m en los km 0+20 
y 0+660. la velocidad máxima bajo las obras será de 2.2 m/s con una sobrelevación de la 
superficie del agua de 15 cm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II.3 Estudios de cimentación (Mecánica de Suelos) 
 
 
1.- DATOS DE LA OBRA 
 
 
Tipo de obra: Puente vehicular sobre río "El Bejuco I" 
Autopista: Tepic – Mazatlán 
Tramo: Ent. San Blas - Villa Unión 
Localización: Km 62 + 745 
Origen: Tepic, Nay. 
 
 
2.- OBJETIVO 
 
 
Se llevó a cabo el estudio de Mecánica de Suelos para el diseño y construcción de la 
cimentación del puente localizado en el cruce con el río “El Bejuco”. Es imprescindible conocer 
el tipo de suelo en el sitio, determinar el tipo de cimentación más conveniente al proyecto, su 
nivel de desplantey capacidad de carga, así como establecer las recomendaciones necesarias 
para su construcción. 
 
 
3.- EXPLORACIÓN Y MUESTREO 
 
 
Número, tipo y profundidad de sondeos: La campaña de exploración precisó la ejecución de 
tres sondeos mixtos, en los que se combinaron las técnicas de penetración estándar, avance 
con lavado y el método de muestreo inalterado por rotación, denominados sondeos S-1, S-2 Y 
S-3 con profundidades de 16.64, 17.00 y 19.00 m., ubicados en los kilómetros 62+720, 62+745 
y 62+770, respectivamente. 
 
 
Tipo de muestras: Se recuperaron muestras representativas mediante tubo partido y núcleos 
de roca con barril denilson Nx. 
 
 
Profundidad del nivel freático: en el sondeo S-1 no se detectó a la profundidad explorada, en 
el sondeo S-2 tiene un tirante de 0.50 m sobre el brocal del sondeo y en el sondeo S-3 se ubicó 
a 2.00 m bajo la boca del mismo. 
 
 
4.- PRUEBAS DE LABORATORIO EFECTUADAS. 
 
 
A las muestras obtenidas se les aplicaron pruebas de identificación en campo y se llevaron al 
laboratorio para ser ensayadas en pruebas de: 
 
 
a) Humedad natural 
 
b) Límites de plasticidad 
 
c) Granulometría por mallas 
 
d) Índice de calidad de la roca (R.Q.D.) 
 
 
 
 
 
 
5.- FISIOGRAFÍA, GEOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA 
 
 
El cruce en estudio se localiza en el límite de los estados de Nayarit y Sinaloa, se ubica en La 
Provincia Fisiográfica Llanura Costera del Pacífico, emplazado específicamente en la 
subprovincia denominada Delta del Río Grande de Santiago con topoformas como La Llanura 
costera, Llanura inundable de barreras, Llanura de costera con lagunas y Llanura costera con 
lomeríos. Se caracteriza por contar con suelos de alta productividad agrícola y tener terrenos 
prácticamente planos. 
 
 
La geología regional está formada por suelos aluviales y por rocas ígneas extrusivas ácidas del 
cuaternario y terciario neógeno. En el sitio de cruce se tiene una estratigrafía errática 
constituida por capas de arcilla con poca arena de blanda a dura, limo blando inorgánico de 
baja plasticidad con poca arena y arena limosa de suelta a muy compacta; a todas estas capas 
les subyace con profundidad variable entre 12.5 y 15.0 m toba ríolitica muy fracturada, la cual 
se detectó hasta la profundidad explorada. 
 
 
La estratigrafía detallada se presenta en el perfil de suelos anexo. 
 
 
Otros datos y observaciones: El terreno en el sitio del cruce es lomerío suave. En el estudio 
topohidráulico se recomienda un puente de 50 m de longitud, ubicado del km 62+720 al km 
62+770; es conveniente elevar la subrasante de proyecto de tal manera que exista un espacio 
libre vertical entre el N.A.M.E. y el lecho inferior de la superestructura del puente de por lo 
menos 1.50 m con claros que permitan el paso de cuerpos flotantes de hasta 15 m. 
 
 
6.- CÁLCULOS 
 
 
Para emitir las recomendaciones apropiadas, en base a la información disponible antes 
mencionada, se realizaron los siguientes cálculos: 
 
 
a) Capacidad de carga para pilotes de punta. Para dicho cálculo se adoptaron las Normas 
Técnicas complementarias del Distrito Federal. 
 
b) Socavación en la sección del cruce. Se determinó a 4.0 m para un gasto hidráulico de 
350 m3/s y velocidad de 2.20 m/s. 
 
 
7.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
 
Con base en las características estratigráficas del sitio del cruce, para la cimentación de la 
estructura en proyecto se recomienda: 
 
 
1.- Cimentación profunda mediante pilotes de concreto reforzado colados en el lugar de 
sección constante, con diámetro de 1.00 o 1.20 m. 
 
 
2.- Desplantar los pilotes a profundidad variable entre 9.30 y 13.00 m bajo el nivel del fondo del 
cauce, en toba ríolitica muy fracturada, penetrando en la toba 0.50 m como mínimo. Ver perfil 
de suelos anexo. 
 
 
3.- Capacidad de carga admisible, para fines de diseño, de 150 y 220 t/pilote para 1.0 y 1.2 m 
de diámetro, respectivamente. 
 
 
4.- Separación mínima entre pilotes de dos y media veces su diámetro, medida centro a centro 
de los mismos, empleando en las excavaciones una herramienta tal que permita atravesar la 
toba ríolitica muy fracturada. 
 
 
5.- Estabilizar las paredes de la excavación que se realicen para alojar los pilotes, empleando 
lodo bentonítico con las siguientes propiedades: 
 
 
Densidad: 1.1 t/m3 
Viscosidad Marsh: 30 a 60 segundos 
Viscosidad Plástica: 10 a 25 centipoises 
Filtración: menor de 20 cm3 de agua 
Contenido de arena: menor de 3% 
 
 
No se tendrán problemas por asentamientos de la estructura. En el terraplén de acceso de la 
margen izquierda no se tendrán problemas por asentamientos, mientras que en el de la margen 
derecha serán del orden de 7 cm, por lo que se recomienda construirlos con 6 meses de 
anticipación; no presentándose problemas de inestabilidad en estos últimos. 
 
 
Se anexa un perfil de suelos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II.4 Estudios de construcción 
 
 
1.- MATERIALES DISPONIBLES EN EL SITIO 
 
 
Al noreste del cruce, a 250 m, existe un banco de gravas y arenas con calidad adecuada y en 
abundante cantidad, el cual requiere maquinaría para su obtención y un mínimo de tratamiento 
de separación por mallas para la elaboración de concretos; existe un camino de terracería de la 
Carretera Federal No. 15 a la Población de Cofradía de Coyutlan en el cual se puede transitar 
todo el año, y por el cual se puede acceder del banco al cruce. Al oeste del cruce, 460 m existe 
un banco de materiales limo – arenosos del grupo ML con buena calidad para la conformación 
de los terraplenes, su obtención solo requiere de maquinaría tipo retroexcavadora, y su 
tratamiento será de disgregado y separación de fragmentos mayores a 7.5 cm. 
 
 
El agua de la corriente, según los ensayes de laboratorio, es apta para la elaboración de 
concretos, por lo que requiere solo del empleo de un pequeño carcamo para su bombeo y 
almacenaje. 
 
Los materiales tales como acero de refuerzo, acero estructural, cemento y madera podrán ser 
transportados desde las poblaciones de Rosamorada a 16 km, Tuxpan 18 km, Estación Ruiz 17 
km o en su caso desde Tepic a 60 km. 
 
 
2.- ACCESO A LA OBRA 
 
 
Para acercarse al sitio en estudio se puede llegar por la Carretera Federal No. 15, luego por un 
camino de terracería de la Carretera Federal No. 15 a la Población de Cofradía de Coyutlan; 
para poder acceder hasta el cruce con el río se tendrá que construir un camino de acceso para 
llevar los equipos y maquinarias necesarias hasta el lugar. Este camino podrá ser de un carril, 
con el ancho suficiente para llevar maquinaria hasta el sitio, podrá hacerse únicamente la 
terracería, su longitud no será mayor de 400 m. 
 
 
3.- JORNALES DE LA REGIÓN 
 
 
Los sueldos establecidos en la zona geográfica del pacífico están basados en los salarios 
mínimos tipo de la zona “C”. 
 
 
4.- CONDICIONES GENERALES DE LA REGIÓN 
 
 
El sitio en estudio se encuentra ubicado en la zona noroeste de La República Mexicana, su 
horario corresponde al del Pacífico, por lo que llevan una hora menos que la hora del centro. 
Cuenta con un clima cálido propio de la zona costera, la vegetación es abundante de tipo 
semitropical, con sembradíos abundantes en frutas, principalmente el mango. La topografía 
local es de lomerío suave cruzada por varios ríos y arroyos de oeste a este, que desembocan 
hacia las lagunas próximas a la costa. 
 
Las poblaciones más importantes próximas al cruce son Rosamorada al Norte, Tuxpan y 
Estación Ruiz al Sur en las que se puede contar con combustibles, pequeños talleres 
mecánicos y alimentos variados de la zona. 
 
 
II.5 Estudios de tránsito 
 
 
Proyecto: Tepic - Mazatlán 
Tramo: Ent. San Blas - Villa Unión 
Origen: Tepic, Nay. 
Tipo de pavimento: Flexible 
 
 
1.- GENERALIDADES 
 
 
La carretera pertenece a uno de los ejes troncales de La República Mexicana por lo que el tipo 
de camino, según la normatividad de la SCT, esta clasificado como A2, por ende el vehículo de 
proyecto especificado paralas estructuras de puentes, es T3-S2-R4 tipo 1 por carril. 
 
 
A continuación se presenta los datos utilizados para el análisis del diseño de pavimento del 
tramo considerado, en el que se presenta la composición actual del tránsito: 
 
 
Datos asumidos en el análisis: 
 
 
Tránsito Diario Promedio Anual: 4340 vehículos por día 
Porcentaje de Vehículos Pesados: 18.9 % 
Factor Direccional: 50 % 
Factor de Utilización de Carril: 100 % 
Crecimiento Anual: 3.0 % 
Periodo de Análisis: 7.0 años 
Vehículos Pesados en Carril de Diseño: 410 por día (inicial) 
Porcentaje de Vehículos Cargados: 70 % 
Número Estructural Estimado: 4.45 
Serviceabilidad Final: 2.5 
 
 
Composición vehicular: 
 
 
Composición vehicular TDPA 
Tipo de vehículo % Vehículos 
A2 70 3,038 
A’2 4.3 187 
B2 6.8 295 
C2 6.4 278 
C3 3.5 152 
T3-S2 3.8 165 
T3-S3 2.8 122 
T3-S2-R4 0.3 13 
T3-S2-R3 2.1 91 
TOTAL 100 % 4340 
 
 
2.- CONCLUSIONES 
 
 
Puesto que el camino se clasifica como A2 y pertenece a uno de los ejes troncales de La 
República Mexicana con un TDPA actual arriba de 4000 vehículos se determina que el vehículo 
de proyecto considerado como carga viva para el diseño del puente que cruza el río “El Bejuco” 
será T3-S2-R4 tipo 1 por carril. 
III. ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE 
 
 
III.1 Determinación de la longitud del puente, a partir de las condiciones topohidráulicas. 
 
 
En base a los estudios de campo y las necesidades del proyecto carretero es indispensable 
hacer un puente con longitud de no menos de 50 m, que permita salvar el cruce del río “El 
Bejuco I” en forma esviajada; con claros mayores a 15 m, que permitan el paso de los cuerpos 
flotantes, y con una altura de rasante tal, que permita tener un espacio libre mínimo entre el 
lecho bajo de la superestructura y el NAME de 1.50 m. 
 
 
Además consideraremos que la cimentación debe ser profunda con las características que nos 
indican los estudios de mecánica de suelos. En los puntos siguientes determinaremos el tipo de 
puente más conveniente que de solución al cruce del tramo carretero con el río “El Bejuco”. 
 
 
 
 
 
 
 AT = 91.65 m2 
 
 
De acuerdo con los estudios hidráulicos el puente debe ir del km 62 + 720 al 62 + 770; nosotros 
reduciremos en la margen izquierda al km 62 + 722.50, debido a que por la topografía que 
presenta la sección es menos susceptible de inundación y aumentaremos en la margen 
derecha al km 62 + 779.72 para permitir una mayor sección al puente; con esto haremos un 
puente con dos tramos de 28.61 m a ejes de los caballetes y la pila para tener un puente con 
una longitud de 57.22 m. Los pilotes serán de un diámetro de 1.20 m. 
 
 
 
 
 
 
 
La velocidad bajo el puente que tenemos en el tramo II es semejante a la velocidad máxima 
permitida por los estudios hidráulicos, por lo que podemos aceptarla puesto que la diferencia es 
mínima y se presentará solo en las avenidas máximas. Con estos cálculos observamos 
también que tendremos una sobreelevación máxima de 10 cm., menor que la sobreelevación 
que indican los estudios hidráulicos, por lo tanto, dentro del orden máximo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.2 Determinación del tipo de cimentación y la profundidad de desplante, en base a las 
recomendaciones de los estudios de mecánica de suelos. 
 
 
En base a los estudios de cimentación (Mecánica de Suelos) y a las recomendaciones que 
emiten, se determina que tendremos una cimentación de tipo profundo a base de pilotes de 
punta, de concreto armado colados en sitio, con un diámetro de 1.20 m de sección constante, 
por lo que su capacidad de carga admisible será de 220 ton/pilote. Su distribución será 
considerando que la separación mínima entre pilotes es de dos veces y media su diámetro, 
esto es, 3.00 m entre centro y centro de pilote. 
 
 
La profundidad de desplante de los pilotes, para el Caballete No. 1, la Pila No. 2 y el Caballete 
No. 3, será la mencionada en los estudios para los distintos sondeos realizados; de acuerdo 
con esto se tiene: 
 
 
En el sondeo S-1, en el km 62 + 720, el desplante de los pilotes se hará en la elevación -2.02 
m; para el sondeo S-2 y S-3, en el km 62 + 745 y km 62+ 770, el desplante de los pilotes se 
hará en la elevación -5.41 m. En cualquier caso se debe garantizar la penetración de 50 cm en 
la toba ríolitica muy fracturada para desplantar los pilotes como lo indican los estudios de 
cimentación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.3 Determinación de los claros parciales y la elevación de la rasante 
 
 
De acuerdo con las condiciones topohidráulicas podemos resumir que se tiene un puente de 
57.22 m. de longitud total con dos claros parciales, los claros serán de 28.61 m. a ejes de la 
estructura, cumpliendo con el claro mínimo para permitir el paso de los cuerpos flotantes y con 
las características hidráulicas que se exigen de velocidad y caudal bajo el puente. 
 
 
La pendiente de las llanuras de inundación es mínima y la elevación del NAME se encuentra 
por encima del nivel de terreno natural, por lo que es necesario subir el nivel de la rasante lo 
suficiente para lograr una distancia mínima de 1.50 m entre el lecho inferior de la 
superestructura y el nivel del NAME de diseño. Esto se realiza haciendo un cálculo geométrico 
del tramo carretero donde se ubica el puente como se describe a continuación. 
 
 
Para la determinación de la elevación de la rasante se consideró la siguiente geometría, la cual 
se encuentra en tangente en el alineamiento horizontal y en curva del tipo “cresta” en el 
alineamiento vertical: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.4 Elección del tipo de subestructura y superestructura 
 
 
En base al claro parcial se determinó que una primera propuesta que presenta buenos 
aspectos es un puente con superestructura a base de vigas prefabricadas, pretensadas del tipo 
AASHTO, ya que se sabe que su claro económico se encuentra alrededor de los 30 m. De 
acuerdo con esto podemos realizar un puente de dos tramos de vigas precoladas, pretensadas 
de 28.61 m de claro entre ejes; para dicha distancia la viga debe ser del tipo IV. Otra propuesta 
es establecer una viga continua de acero IR, a fin de tener la mejor opción para el cruce. 
 
 
Tendremos así dos tramos de losa de concreto armado apoyados sobre las vigas con un 
espesor mínimo de 18 cm, guarnición sobre losa tipo II y parapeto de acero para calzada. Con 
estos elementos tenemos definida la superestructura. 
 
 
La subestructura quedará formada por dos caballetes y una pila para soportar dichas vigas que 
pueden ser del tipo libremente apoyadas, para las vigas tipo AASHTO, y continuas para las 
vigas de acero IR. 
 
 
Tendremos dos caballetes de concreto armado a base de cabezal rectangular con diafragma y 
aleros, para poder recibir los terraplenes de acceso al puente, soportados por pilotes de punta; 
una pila de concreto armado compuesta de pilotes de punta, para soportar una zapata de 
concreto armado, la cual recibirá una columna central rectangular con tajamares 
semicirculares, ya que quedará dentro de la corriente, que a su vez recibirá un cabezal volado 
para asentar las vigas. 
 
 
Los cabezales que reciban las vigas deberán contar con topes laterales que absorban los 
empujes de la superestructura por desplazamiento; pantallas de remate; y contarán con la 
construcción de “bancos” para garantizar la elevación de rasante de proyecto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.5 Elaboración de anteproyectos 
 
 
 
El claro juega un papel determinante en el diseño y construcción de los puentes, siendo este factor 
limitativo será el que habrá de regir en la solución que se de a la elección del tipo de estructura de 
un puente, por lo que, partiremos de este punto para optar por la opción más factible. 
 
En nuestro caso tenemos un puentede 57 m. de longitud total en el que pudiéramos tener varias 
soluciones adecuadas técnicamente pero con distinto costo por construcción, por lo cual es 
necesario un criterio que nos ayude a identificar el tipo de puente más económico que de solución 
a las condiciones de cruce con el río “El Bejuco”. 
 
Haciendo una síntesis del estudio general de puentes, se conoce que para un cruce a partir de 6 
metros de claro y hasta 12 metros, el puente más económico que resulta es el de una losa armada, 
sobretodo si se trata de tramos únicos; entre 12 y 18 m tenemos puentes a base de trabes 
reforzadas o losas presforzadas; para puentes con vigas presforzadas la longitud económica es de 
30 m. y para puentes de acero la longitud económica oscila alrededor de los 50 m. 
 
De acuerdo con esto y con las condiciones hidráulicas que prevalecen en el lugar lo más viable 
será dividir el puente en dos tramos de 28 m de claro con lo cual nos mantenemos arriba del claro 
mínimo que nos señalan los estudios de campo y nos acercamos a la condición de vigas 
presforzadas, de esta manera contamos con una primera opción; realizaremos una segunda 
opción con una estructura a base de vigas continuas de acero en dos tramos igualmente. El 
aspecto económico como hemos visto resulta ser el factor último que determina nuestro tipo de 
puente por lo que haremos un presupuesto de cada propuesta y compararemos el costo total para 
definirlo. 
 
Como se puede observar la diferencia entre ambas propuestas se encuentra básicamente en la 
superestructura puesto que de la conjunción entre el tipo de elemento estructural y material del que 
esta constituido resulta el claro alcanzado. De esta manera consideramos que la diferencia entre 
el costo de la superestructura de una y otra propuesta nos dará la mejor solución técnico-
económica. 
 
En las siguientes figuras se muestra la sección transversal de la superestructura considerada para 
cada propuesta. 
 
Para realizar el análisis del presupuesto se predimensionó considerando el claro primeramente y 
se realizó un análisis de la carga muerta y carga viva para estimar la sección y el peralte de las 
vigas. Los elementos de la superestructura como la guarnición y el parapeto se consideraron los 
mismos en ambas propuestas y por lo tanto se omitieron para efecto de costo. 
 
 
 
Propuesta a base de trabes pretensadas AASHTO 
 
 
 
 
 
 
Propuesta a base de trabes de acero 
 
 
 
Atendiendo a lo anterior presentamos los siguientes presupuestos. 
 
 
Presupuesto: Anteproyecto del puente "El Bejuco" con una solución a base de trabes AASHTO
 tipo IV precoladas, pretensadas
Clave Descripción Unidad Cantidad Precio U. Total
T-00 Trabes
T-01 Concreto de f'c = 350 kg/cm2 m3 228.8 3,104.39$ 710,284.43$ 
T-02 Acero de refuerzo de L.E. ≥ 4000 kg/cm2 ton 12.32 14,928.04$ 183,913.45$ 
T-03 Acero de presfuerzo, torones de 1.27 cm ton 12.944 25,685.49$ 332,472.98$ 
de diámetro de L.R. ≥ 19000 kg/cm2
T-04 Cables tipo "cascabel" galvanizado kg 512 74.66$ 38,225.92$ 
serie 6-37 con alma de acero de 1.91 cm de
díam. de L.R. ≥ 23.2 ton/cable para izado
T-05 Ductos de plástico de 2.5 cm de diámetro pza 160 22.67$ 3,627.20$ 
x 0.23 m
Total de Trabes 1'268,523.98
S-00 Superestructura
S-01 Concreto premezclado de f'c = 250 kg/cm2 m3 168.6 2,529.77$ 426,519.22$ 
en: losas y diafragmas
T-02 Acero de refuerzo de L.E. ≥ 4000 kg/cm2 ton 16.166 14,928.04$ 241,326.69$ 
S-03 Drenes de plástico de 7.6 cm diámetro pza 36 32.18$ 1,158.48$ 
S-04 Varilla con rosca en sus extremos de kg 584 23.49$ 13,718.16$ 
L.E. ≥ 4000 kg/cm2
S-05 Acero estructural A-36 (Placas, tuercas kg 114 40.59$ 4,627.26$ 
y rondanas)
S-06 Ductos de plástico de 2.5 cm de diámetro pza 140 23.23$ 3,252.20$ 
129 x 1.55 m
Total de Superestructura 690,602.01$ 
Total de Presupuesto 1'959,125.99
"UN MILLÓN NOVECIENTOS CINCUENTA Y NUEVE MIL CIENTO VEINTICINCO
PESOS 99/100 M.N."
Presupuesto: Anteproyecto del puente "El Bejuco" con una solución a base de trabes continuas
 de acero estructural A-50
Clave Descripción Unidad Cantidad Precio U. Total
T-00 Trabes
T-01 Acero estructural A-50, en trabes ton 155.679 10,256.25$ 1,596,682.74$ 
T-02 Acero estructural A-50, en arriostramientos ton 20.016 11,895.45$ 238,099.33$ 
verticales
T-03 Acero estructural A-50, en arriostramientos pza 30.613 11,956.32$ 366,018.82$ 
horizontales
Total de Trabes $2,200,800.90
S-00 Superestructura
S-01 Concreto premezclado de f'c = 250 kg/cm2 m3 152.32 2,529.77$ 385,334.57$ 
en: losas y diafragmas
T-02 Acero de refuerzo de L.E. ≥ 4000 kg/cm2 ton 17.45 14,928.04$ 260,494.30$ 
S-03 Drenes de plástico de 7.6 cm diámetro pza 36 32.18$ 1,158.48$ 
Total de Superestructura 646,987.34$ 
Total de Presupuesto $2,847,788.24
"DOS MILLONES OCHOCIENTOS CUARENTA Y SIETE MIL SETECIENTOS OCHENTA Y OCHO
PESOS 24/100 M.N."
CONCLUSIONES:
Es notoria la diferencia entre ambas propuestas, por lo que podemos concluir que la sección que
considera trabes del tipo AASHTO resulta ser la más económica.
Procederemos a realizar el proyecto ejecutivo de la primera opción.
 
 
 
 
III.6 Elección del proyecto definitivo 
 
 
Para la elección del proyecto definitivo se tomó en cuenta los anteproyectos elaborados en el 
punto anterior, ambas propuestas cumplen con las condiciones topohidráulicas y con la 
solución de cimentación que dictan los estudios respectivos, por lo que cumplen con los 
requisitos necesarios para su elaboración definitiva. Por otra parte, presupuestando ambas 
opciones resulta más económica la primera propuesta, por lo que se establece que el puente 
con las mejores condiciones técnico – económicas es el que corresponde a una 
superestructura con vigas tipo AASHTO y se tomará como base para el proyecto definitivo. 
IV. ANÁLISIS Y DISEÑO 
 
 
IV.1 Comentarios de las principales especificaciones en que se basara el proyecto y los 
criterios a seguir en las partes de análisis de diseño. 
 
 
El análisis y diseño del proyecto se basa en las especificaciones y disposiciones establecidas 
por las Normas de la American Association of State Highway and Transportation Officials 
(AASHTO), en su apartado referente a puentes carreteros. 
 
 
Dichas normas se basan en las teorías estructurales de esfuerzos permisibles y factor de 
carga, esto es, en el primer caso, fijan esfuerzos máximos y mínimos en cada material 
estructural, dentro del rango elástico de esfuerzos y deformaciones; en cambio, en el segundo 
caso, se utilizan factores de carga establecidos para las diferentes combinaciones de carga y 
factores de resistencia para los límites elásticos de los materiales. La manera de corroborar 
que los elementos se encuentren adecuadamente diseñados es a través de la comparación de 
los esfuerzos desarrollados por las cargas actuantes en la estructura a lo largo de su vida útil 
con los establecidos en las normas, en el primer caso. En la segunda opción, los elementos 
mecánicos debidamente factorizados tendrán que ser menores que las resistencias reducidas 
de las secciones que soportarán las fuerzas internas actuantes. 
 
 
En el presente subcapitulo no haremos alusión a las especificaciones que sobre la materia nos 
marcan las normas antes descritas, por lo que mencionaremos su empleo en cada análisis y 
diseño del elemento estructural que corresponda. 
 
 
IV.2 Datos de proyecto 
 
 
Los datos del proyecto descritos a continuación son generales, por lo cual, en cada caso se 
describirá el correspondiente al análisis. 
 
 
Longitud total de puente: 57.22 m 
Ancho total del puente: 12.80 m 
Ancho de calzada: 12.00 m 
Ancho de carpeta asfáltica: 7.00 m 
Esviajamiento: 30º 00’ Der 
Guarnición según proyecto tipo: No. T-33.1.1 tipo II sobre losa 
Parapeto según proyecto tipo: No. T-34.3.1Carga viva de proyecto: T3 - S2 - R4 tipo I 
Materiales: 
 Concreto, peso volumétrico: 2400 kg/m3 
 Asfalto, peso volumétrico: 2200 kg/m3 
 Acero, límite elástico: 4000 kg/cm2 
IV.3 Análisis longitudinal por sismo
Se calculará la distribución de la carga estática equivalente debida a sismo, de la carga de la 
superestructura.
Datos:
Peso de la superestructura: 577.08 Ton
Coeficiente sísmico: 0.15
Modulo al corte del nepreno: 160.00 Ton/m2
Número de trabes: 8.00
fs1 = fs2 = 577.08 x 0.15 = 86.60 Ton
Cálculo de rigideces
En eje de apoyos fijos de caballetes no. 1y 3, se tienen 16 placas de 20 x 40 x 4.1 (2 placas indi-
viduales de neopreno de 1.3 cm)
16 x 160 x 0.20 x 0.40
kneop f 16 = = 7876.9 Ton/m
2 x 0.013
En eje de apoyos móviles de la pila no. 2, se tienen 16 placas de 20 x 40 x 5.7 (3 placas individuales
de neopreno de 1.3 cm)
16 x 160 x 0.20 x 0.40
kneop m 16 = = 5251.3 Ton/m
3 x 0.013
Rigidez de caballetes no. 1 y 3 (4 pilas-columna de 1.20 m de Ø).
3 x 2371710 π x 0.6 4
k c1 = k c3 = 4 = 15642.8 Ton/m
5.7 3 4
Rigidez de pila no. 2 (1 columna de 6.0 m x 1.0 m con tajamar de r = 0.50 m)
3 x 2371710
k p2 = ( 0.466 ) = 23580.8 Ton/m
5.2 3
Por equilibrio de fuerzas, compatibilidad de deformaciones y la relación entre fuerzas y desplazamientos se
establecen las siguientes ecuaciones.
k neop f 16 x k c1 k neop m16 (k p2 + k neop m16)
fs1 = + δa1
k neop f 16 + k c1 k neop m16 + k p2 + k neop m16
k neop m16 x k neop m16
- δa2
k neop m16 + k p2 + k neop m16
k neop f 16 x k c3 k neop m16 (k p2 + k neop m16)
fs2 = + δa1
k neop f 16 + k c3 k neop m16 + k p2 + k neop m16
k neop m16 x k neop m16
- δa1
k neop m16 + k p2 + k neop m16
Sustituyendo valores tendremos:
7876.9 x 15642.8 5251.3 x ( 23581 + 5251.3 )
86.6 = + δa1
7876.9 + 15642.8 23581 + 5251.3 x 2
5251.3 2
- δa2
23580.8 + 5251.3 x 2
7876.9 x 15642.8 5251.3 x ( 23581 + 5251.3 )
86.6 = + δa2
7876.9 + 15642.8 23581 + 5251.3 x 2
5251.3 2
- δa1
23580.8 + 5251.3 x 2
86.6 = 9681.10 δa1 - 809.08 δa2 ……………. (1)
86.6 = -809.08 δa1 + 9681.10 δa2 ……………. (2)
Resolviendo el sistema de ecuaciones tenemos:
δa1 = 0.009761 m
δa2 = 0.009761 m
Desplazamientos en los apoyos de neopreno
k c1
δ neop f16 = δa1
k neop f 16 + k c1
15642.8
δ neop f16 = 0.009761 = 0.0065 m
15642.8 + 7876.9
δa1(k p2 + kneop m16) - k neop m16 δa2
δ neop m16 =
k p2 + k neop m16 + k neop m16
0.00976 x ( 23580.8 + 5251.3 ) - 5251.3 x 0.00976
δ neop m16 =
23580.8 + 5251.3 x 2
δ neop m16 = 0.0068 m
Desplazamientos en los cuerpos de la subestructura
k neop f 16
δ1 = δ neop f 16
k c1
7876.9
δ1 = ( 0.0065 ) = 0.0033 m
15642.8
k neop m16 x δ neop m16 + k neop m 16 x δ neop m16
δ2 =
k p2
5251.3 x 0.0068 + 5251.3 x 0.0068
δ2 = = 0.003 m
23580.8
k neop f 16
δ3 = δ neop f 16
k c3
7876.9
δ3 = ( 0.0065 ) = 0.0033 m
15642.8
Desplazamientos máximos
En neopreno δ neop = 0.0068 x 2 = 0.014 m
En subestructura δ1 = 0.0033 x 2 = 0.007 m
Fuerzas sísmicas en las cabezas de los apoyos
F1 = 0.0033 x 15642.8 = 51.60 Ton
F2 = 0.003 x 23580.8 = 70.70 Ton
F3 = 0.0033 x 15642.8 = 51.60 Ton
∑ = 173.90 Ton
Aproximadamente igual a 2 x 86.60 = 173.20 Ton
IV.4 Superestructura
IV.4.1 Análisis y diseño de losa
DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA:
La superestructura estará formada por dos tramos de losa de concreto reforzado, sobre trabes precola-
das y pretensadas de 28 m de claro. El ancho total de losa es de 12.80 m, con ancho de calzada de
12.00 m y un ancho de carpeta asfáltica de 7.00 m. Para una carga viva de proyecto T3-S2-R4 tipo I.
La losa maciza de concreto armado, apoyada sobre ocho trabes de concreto preesforzado, se diseñará
según los datos de proyecto siguientes y de acuerdo con las dimensiones de la sección transversal de
la superestructura que se expresan en la figura.
DATOS DE PROYECTO:
Ancho de calzada: 12.00 m
Ancho total de losa: 12.80 m
Carga viva de diseño: Camión HS20
Espesor de carpeta asfáltica 0.10 m para diseño
Parapeto según proyecto tipo: No. T-34.3.1
Guarnición según proyecto tipo: No. T-33.1.1 tipo II sobre losa
Peso específico del concreto: 2400 Kg/m3
Peso específico del asfalto: 2200 Kg/m3
Límite elástico del acero de refuerzo: 4000 Kg/cm2
13
5
2
0
2
3
5
7
15
2
0
18
154101
640
Eje del trazo y
 de proyecto
SEMISECCIÓN TRANSVERSAL
77154154
−2%
600
350
SIMETRICO
SIMETRICO
SIMETRICO
a).- Cálculo del momento por carga muerta.
CARGA 
Volado
Carpeta asfáltca
ANÁLISIS Y DISEÑO DEL VOLADO
Pilastra:
165.60
DATO =
(0.000405x7850x2)/2.05 =
(0.00134x7850)/2,05 =
(kg-m)
5.99
1.85
3.130.61
0.38
0.18
0.18x0.76x1.00x2400 = 328.32
79.200.10x0.36x1.00x2200 =
95.22
PALANCA
(m)
36.00 15.37
0.53
0.598
0.61
0.575
(0.30x0.10)/2 x 1.00x2400 =
5.13
144.00 87.84
348.42
(kg)
11.30
124.76
14.26
0.427
3.10
MOMENTO POR CARGA MUERTA EN EL VOLADO
MOMENTOBRAZO DE CÁLCULO DE LA CARGA
Tubo de 7.6 Ø
ELEMENTO
∑ = 772.65
Guarnición
Placas B
Placas A
0.20x0.30x1.00x2400 =
0.30x0.23x1.00x2400 =
38
18
57,5
61
59,78
53
76
losa
carpeta asfáltica
Placa (B) de acero
de 21x30x0.95
Placa (B) de acero
de 21x30x1.27
Placa (A) de acero 
de 1.27 cm de espesor
Tubo de acero 7.6 cm Ø
10
18
3
0
101
40
30
7 1023
3
0
2
0
b).- Cortante por carga muerta.
VCM = 772.65 Kg
c).- Cálculo del momento por carga viva en zona intermedia.
De acuerdo con las especificaciones AASHTO la carga de la rueda deberá colocarse a 30 cm del paño
de la guarnición.
x = 76 - 40 - 30 = 6 cm
I = ≤ 0.30
I = = 0.40 > 0.30 I = 0.30
0.06 + 38.10
E = 0.80 x + 1.143
E = 0.80 x 0.06 + 1.143 = 1.191 m
P x I 7257.5 x 0.06 x 1.30
MCV + I = = = 475.30 Kg-m
E 1.191
15.24
x + 38.10
15.24
2
0
3
0
23 107
30
40
101
3
0
18
10
carpeta asfáltica
losa
lx = 76
30
P = 7257.5 Kg
x=6
Factor de reducción:
lx = 0.76 0.18
x = 0.06 α = = 1
x 0.06 0.18
= = 0.079 De acuerdo con la gráfica para zona intermedia se tiene:
lx 0.76 F = 0.985
FMCV + I = 475.30 x 0.985 = 468.17 Kg-m
d).- Momento de diseño.
MD = MCM + FMCV+I
MD = 348.42 + 468.17 = 816.59 Kg-m
e).- Cálculo del cortante por carga viva.
PI 7257.5 x 1.30
VCV+I = = = 7921.7 Kg
E
Por efecto de reducción se tiene:
FVCV + I = 7921.7 x 0.985 = 7802.9 Kg
f).- Cortante de diseño.
VD = VCM + FVCV + I 
VD = 772.65 + 7802.9 = 8575.5 Kg
g).- Cálculo del peralte de la losa.
I) Cálculo de los esfuerzos permisibles por medio de la fórmula de Lash
fs = 1343 ≤ 1800 Kg/cm2
1 + 348.42
fs = 1343 = 2342.5 Kg/cm2 > 1800 Kg/cm2
468.17
fs = 1800 Kg/cm2
Constantes del concreto
f'c = 250 Kg/cm2
1.191
1 + MCM
FMCV + I
1 1
k = = = 0.333
1 + fs 1 + 1800
nfc 900
Es
n = = = 9.21 ≈ 9
Ec
fc = 0.40f'c = 0.40 x 250 = 100 Kg/cm2
k 0.333
j = 1 - = 1 - = 0.889
3 3
R = 0.5fckj = 0.50 x 100 x 0.333 x 0.889 = 14.80 Kg/cm2
II) Revisión del peralte
MD
d = = = 7.43 cm ≈ 8 cm
Rb 14.80 x 100
Se considera un recubrimiento de 4 cm
h = 8 + 4 = 12 cm < 18 cm
d = 18 - 4 = 14 cm …Se dejará el peralte disponible
h).- Cálculo del acero de flexión.
MD 81659
As = = = 3.65 cm2
fsjd 1800 x 0.889 x 14
Usando varillas #4c, se tiene: as = 1.27 cm2
asb 1.27 x 100
S = = = 34.79 cm ≈ 30 cm
As
S = 30 cm
2039000
14000 √ 250
81659
3.65
2.- ZONA EXTREMA
a).- Factor de reducción:
lx = 0.76 0.18
x = 0.06 α = = 1
x 0.06 0.18
= = 0.079 De acuerdo con la gráfica para zona intermedia se tiene:
lx 0.76 F = 0.98
De acuerdo con la zona se triplica el momento por carga viva y con efecto de reducción se tiene:
3FMCV + I = 475.30 x 0.98 x 3 = 1397.4 Kg-m
b).- Momento de diseño.
MD = MCM + 3FMCV+I
MD = 348.42 + 1397.4 = 1745.8 Kg-m
c).- Cálculo del cortante por carga viva.
PI 7257.5 x 1.30
VCV+I = = = 7921.7 Kg
E
Triplicando el cortante y por efecto de reducción se tiene:
3FVCV + I = 7921.7 x 0.98 x 3 = 23290 Kg
1.191
zo
na
 i
nt
er
m
ed
ia
#4c a 30 cm C.A.C
#4c a 30 cm 
3
0
3
0
3
0
3
0
3
0
3
0
d).- Cortante de diseño.
VD = VCM + FVCV