11_Criterios Proyectos de Puentes

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CRITERIOS A CONSIDERAR EN LOS 
PROYECTOS DE PUENTES
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CRITERIOS DE DISEÑO DE PUENTES
El arte de la construcción de puentes ha sido siempre
el interés de muchos hombres, y los grandes puentes
son admirados como auténticos resultados de las
fuerzas del ingenio y la creación.
Para elegir los tipos de puentes más adecuados, es
necesario disponer previamente de los datos
mencionados con anterioridad para el proyecto de un
puente.
La elección del tipo de sistema estructural es una de
las etapas más importantes en la elaboración del
proyecto de un puente.
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En general, se debe tener presente:
a) Las condiciones naturales del lugar de emplazamiento
de la obra (Estudios básicos), y
b) Las diversas soluciones técnicamente factibles de
acuerdo a las dimensiones del proyecto.
En base a lo anterior, se deben preparar anteproyectos y
luego de una evaluación técnico-económica elegir la
solución más conveniente.
La luz del puente es el primer parámetro a considerar
cuando se inicia el proceso de selección del tipo o tipos de
puentes a estudiar.
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Se recomienda fijar en forma aproximada:
• La luz de los tramos y el tipo de superestructura,
• La subestructura, fijando además los posibles sistemas de
fundación así como sus profundidades aconsejables en
función de la capacidad portante del terreno incluidas las
profundidades estimadas de socavación.
Una vez fijada esta cota y la de la rasante, se obtendrá la
altura de las pilas, las cuales ya dan una primera idea de la
longitud de los tramos, porque según lo muestran los
proyectos mas satisfactorios se establece que esta luz
generalmente está comprendida entre 2.5 y 4.5 veces la
altura de la pila medida desde la cota de fundación hasta la
parte superior de su coronamiento.
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En el caso que se use pilotaje, el punto mas bajo
corresponde a la sección de empotramiento de los pilotes en
el terreno incluida la máxima profundidad de socavación y la
consistencia del terreno.
En los límites establecidos anteriormente, los valores
próximos a 2.5 se adoptan para obtener fundaciones de bajo
costo. En cambio, los valores que se aproximan a 4.5
generan fundaciones mas caras como ser de tipo neumático
correspondiendo estos casos a soluciones para volados
sucesivos y obenques.
Los puentes colgantes sobrepasan estos limites y como es
sabido a la fecha es con esta solución que se han
conseguido las mayores luces; sin embargo este tipo de
puentes tiene un predimensionamiento especial.
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Luego, se determina el grado de continuidad o hiperestaticidad
de la obra.
Los tramos isostáticos son más económicos y los monolíticos
aun más; pero cuando se trata de obras viales con muchos
puentes, estos pueden ser estandarizados mediante tramos
isostáticos prefabricados con lo que la economía puede
inclinarse más hacia esta última técnica.
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Basándose en el perfil topográfico se recomienda seguir los
siguientes criterios:
Si el puente es de mucha altura y luz corta, este puede ser
solucionado con el mayor grado de hiperestaticidad posible,
monolitizando la superestructura con sus pilas (aporticado),
ya que las variaciones de longitud de las vigas principales
debidas a la temperatura, fraguado, acortamiento elástico
(pretensado) etc., serán absorbidas por la elasticidad de las
columnas, en las que se producirán fatigas importantes.
Si el puente es de mucha altura y luz larga, requiere de
juntas de dilatación y esto se soluciona con varios tramos
similares a los de la solución anterior pero con la
introducción de tramos suspendidos.
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Si el puente es bajo y corto, se puede solucionar con viga
continua o sea con articulaciones o aparatos de apoyo sobre
las pilas y los estribos. La necesidad de estas articulaciones
es en razón de que las pilas bajas tienen muy poca capacidad
para absorber las dilataciones o contracciones de las vigas
principales.
Las articulaciones aumentan cuatro veces esta capacidad en
relación a la de las pilas monolíticas con sus vigas.
Si el puente es bajo y largo, se puede solucionar en forma
similar al caso anterior pero con la diferencia de que se debe
introducir tramos suspendidos para disminuir la acción de las
dilataciones debidas a la temperatura, fraguado, etc.
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En la tabla
siguiente se
muestran los
rangos de
luces para los
diversos tipos
de puentes
construidos a
nivel mundial.
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RECOMENDACIONES IMPORTANTES
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 complementarias.
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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.
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Los colapsos más comunes de puentes son causados por
avenidas. Por eso se prestará atención a algunos criterios
hidráulicos 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.
• La ubicación de un puente en lugar inestable puede obligar a
realizar obras de encauzamiento importantes para estabilizarlo.
• 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.
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• Es importante conocer si en el futuro Puente se proyectan
obras 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.
• Recopilación de información: Se debe recopilar los
informes técnicos sobre los comportamientos de los
puentes existentes sobre el mismo cauce.
• Las pilas, cimentaciones, estribos y todo elemento mojado
del puente debe estar correctamente alineado con la
corriente, de ningún modo según la alineación propia del
puente, por más que esto signifique una complicación
estructural o constructiva.
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Alteración del Régimen del Río
• Las pilas y los estribos
disminuyen la sección por lo que:
– Se incrementa la velocidad hasta el
punto de erosionar el lecho del río y
socavar las fundaciones,
– Remansos aguas-arriba del puente,
que podría producir inundaciones
de las riberas.
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Con los criterios antes mencionados se debe determinar la longitud
del puente, una vez determinada la luz total de la obra se debe elegir
el tipo desistema estructural que se empleará. La tabla 1.1 muestra
los rangos de luces para los diferentes tipos de puentes.
Tabla 1.1 Rango de luces según el tipo de estructura.
Tipo de
Estructura
Material
Rango de 
luces(m)
Losa
C. Armado
C. Preesforzado
0-12
10-40
Vigas
C. Armado
C. Preesforzado
Acero
12-25
25-325
30-300
Arco
Concreto
Acero
Acero Ret.
80-390
130-400
240-520
Reticulado Acero 100-600
Atirantado
Concreto
Acero
50-450
100-1000
Colgante Acero 300-2000
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CRITERIOS PARA ELEGIR EL TIPO DE ESTRUCTURA
Para elegir el tipo de superestructura, pueden tomarse en cuenta los 
siguientes aspectos:
- Métodos constructivos.
- Disponibilidad de materiales, canteras, etc.
- Mano de obra.
- Experiencia.
- Equipos necesarios, tecnología, personal capacitado.
- Vías de acceso.
- Economía del proyecto.
- Plazos de entrega.
- Interferencias. 
- Consideraciones estéticas, armonía con los alrededores. 
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El tema de la facilidad constructiva es sumamente importante… 
- Es posible hacer falso puente?
- Se cuenta con grúas para izar las vigas? 
- El equipo pesado puede acceder a la zona de trabajo? 
- Se tiene espacio para armar la estructura?
- Hay facilidad para transportar los elementos?
- Se dispone del equipo de pilotaje para el diámetro propuesto?
El costo de la superestructura esta bastante ligada a la luz libre o a la 
distancia entre apoyos. 
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Plazos de entrega 
En muchos proyectos, sobre todo en puentes dentro de la ciudad
(viaductos, pasos a desnivel, intercambios viales) los plazos de
ejecución de obra son bastante exigentes. Se debe tener cuidado
con las interferencias, ya que estas pueden dilatar estos plazos en
forma prolongada.
En puentes sobre ríos o quebradas, ya que muchos de estos
tienen regímenes estacionales; debe aprovecharse el tiempo de
estiaje necesariamente para la construcción de la subestructura si
se desea construir con falso puente. Si el plazo de entrega es
exigente, deberá elegirse un puente que prescinda de falso puente.
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Forma geométrica y dimensiones
Una vez elegida la ubicación y tipo de puente, es necesario
considerar, para el diseño geométrico del puente, las
recomendaciones que da el Manual de diseño geométrico DG -
2018 - MTC. Estas recomendaciones apuntan a producir niveles
aceptables de visibilidad, comodidad, seguridad y de servicio en
general.
Como regla general, se debe conservar el ancho de la calzada. En
las estructuras normales de luz 20 m, debería conservarse también
el ancho de bermas. Pero en obras de características especiales
por su longitud, luz o altura puede ser económico reducir el
ancho de las bermas, si el tráfico de peatones es muy escaso, no
hay aceras y se disponen las barreras al borde de las bermas.
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En caso contrario se debe disponer un paso para peatones (o para
personal de mantenimiento), por medio de una acera separada de
la berma por barreras y protegerla por una barandilla. En zonas
urbanas se suele emplear secciones análogas a las de las calles.
Si por razones de mantenimiento o de flujo peatonal, se requiera
dotar de veredas al puente, éstas se separaran de la berma por
medio de barreras y se debe proteger los bordes con barandas.
En todo caso, el MTC tiene la potestad de aprobar casos
excepcionales tanto por debajo del mínimo como exigir secciones
de estructuras mayores que estos mínimos en aquellos casos en
que las características del trazado o del tránsito lo recomienden,
así como el derecho de autorizar secciones especiales para
puentes de longitud o de luces excepcionales.
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El diseño geométrico en puentes debe satisfacer además de
las Normas Peruanas de Puentes, las siguientes restricciones:
1. En los cruces sobre vías vehiculares y férreas deben preverse
futuros trabajos tales como ampliación de la vía.
2. Cuando el puente es para superar un río o canal, el
alineamiento horizontal de la carretera en el tramo del puente
puede ser curvo y no necesariamente perpendicular al eje de la
corriente del agua.
3. El peralte utilizado en puentes localizados en curvas
horizontales o zonas de transición debe cumplir con el diseño
geométrico especificado en la vía y no debe superar el valor
máximo permitido.
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4. Gálibos:
• Sobre corrientes de agua, relativamente limpias en toda
época: mínimo 1,50 metros por encima del nivel de aguas
máximas extraordinarias.
• Sobre corrientes de agua que en algunos periodos
transportan deshechos, troncos y otros objetos
voluminosos: mínimo 2,5 metros por encima del nivel de
agua máximas, para el período de retorno que establezcan
los correspondientes términos de referencia.
• Sobre carreteras: mínimo 5,50 metros para vías principales
rurales y urbanas y 5.00 metros para otras vías, por encima
de la rasante de la carretera.
• Sobre vías férreas: mínimo 5,50 metros. Se debe solicitar
aprobación del MTC.
• Sobre ríos navegables: se debe hacer la consulta al MTC.
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5. Sección transversal: en toda la longitud del puente se
mantendrá la sección transversal típica del ramo de la carretera
en el cual se encuentra el puente. Dicha sección debe comprender
las bermas, aunque la norma permite algunas reducciones según
el tipo de velocidad, terreno, y clasificación de la vía.
6. En el alineamiento vertical del puente no habrá más limitaciones
que las propias del diseño geométrico del tramo dónde esté
ubicado, es decir en ningún caso un puente limitará el diseño
vertical de una carretera.
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Criterios de Alineamientos
• La topografía condiciona el alineamiento horizontal de una
carretera, en especial los radios de curva y la velocidad de
proyecto.
• La velocidad de proyecto controla la distancia de visibilidad.
• Debe evitarse la localización de un puente en la proximidad
de una curva.
– Cuando sea inevitable, la transición de peralte de la curva no se debe
extender hasta el puente.
– En condición especial de puente curvo, esta debe ser simple.
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Obras de arte y complementarias
Por otra parte, las obras de arte deben incorporarse al trazado de
una manera fluida y natural, así como éste debe ser compatible
con la geometría del accidente topográfico que obliga la
construcción de la estructura.
De ser necesario el enrocamiento de taludes y rectificación del
cauce.
Un proyecto inadecuado reduce la capacidad hidráulica del puente
y las pilas y estribos sufrirán la incidencia oblicua del agua.
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Se puede utilizar
espigones para el
caso de ríos
trenzados y
defensa de
márgenes en el
caso de ríos
meandriformes.
Además, pueden
usarse los diques
de guía, cuyo
objetivo es dirigir el
flujo del río hacia el
vano en dirección
perpendicular al
vano.
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Condiciones a cumplir
– Seguridad: Debe ser resistente y estable durante toda su
vida útil prevista.
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Condiciones a cumplir
– Servicio: Servicio adecuado para el usuario. Las
características geométricas de su tablero deberán ser las
mismas que las del camino, que a su vez están fijadas por la
velocidad de diseño de la vía la cual determina los radios
mínimos de las curvas, peraltes, sobre anchos, longitudes de
transición, etc. Así mismo el puente no presentará
deflexiones ni vibraciones incómodas para el tránsito de
vehículos y peatones.
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Condiciones a cumplir
– Economía: La estructura más económica que cumpla con los
tres primeros factores será el mejor proyecto. El costo del
puente incluye cuatro componentes: El costo de los
materiales; el costo de la colocación de los materiales en su
ubicación permanente,incluyendo el costo de los equipos
necesarios para la colocación; el costo de devolver al
entorno las condiciones que tenía antes de la construcción,
como si el puente hubiera sido depositado sobre el suelo sin
producir alteración alguna, y finalmente el costo de
mantenimiento durante la vida útil prevista.
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Condiciones a cumplir
– Estética: Toda estructura constituye monumento, expuesto a
la vista de las personas que transitan por su entorno, el
aspecto del puente contribuye positiva o negativamente,
permanentemente al paisaje del cual forma parte.
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Importancia de la estética
Un puente es una muestra de la sociedad que perdura en el tiempo.
Su principal función es servir a esa sociedad y su apariencia es crucial.
Todos los días interactuamos con ellos y siempre afectan nuestro entorno.
La estética debe integrarse como parte del diseño.
ESTÉTICA NO SIGNIFICA DECORACIÓN
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Un buen puente necesita un buen dueño, buen diseñador y 
un buen constructor.
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Número de tramos
• El número de tramos se adopta usualmente en función de dos
parámetros:
– Costo mínimo total, el cual se obtiene cuando el costo de un pilar
es igual al costo de la superestructura del tramo adyacente, sin
contar el tablero y demás elementos no dependientes de la luz. El
costo del pilar es fundamentalmente por su altura y por las
dificultades de cimentación (tirante de agua y calidad de suelo) y
en mucho menor grado por la luz de los tramos adyacentes. El
costo de la superestructura es básicamente gobernado por la luz
de cada tramo.
– Luz mínima entre pilares, la cual al igual que la altura del gálibo
inferior, depende de las dimensiones de los objetos que pasen
bajo el puente: Embarcaciones y objetos arrastrados por el río,
árboles, pedrones, etc.
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Simetría, orden y ritmo crean armonía
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DESARROLLO EN PLANTA
• El cruce del puente con el río o camino en lo posible será perpendicular
(aproximadamente 90°).
• En puentes esviados con ángulos menores a 60°, serán planteados como
estructuras ortogonales.
• En caso de puentes esviados relativamente grandes, la dirección transversal
de los elementos de la subestructura debe ser paralela a la dirección del río.
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¡ GRACIAS !
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