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ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co CORTE : PRIMER CORTE CONTENIDO TEMÁTICO : UNIDAD 1: GENERALIDADES SUBTEMAS : Tipos de puentes Métodos de Construcción Obras de Protección OBJETIVO GENERAL : Identificar los tipos de puentes y sus características OBJETIVOS ESPECIFICOS : Evaluar cada clase de puente según su funcionalidad y métodos constructivos, de tal forma que el estudiante pueda identificar la mejor opción de puente según las circunstancias y casos específicos. ATRAER LA ATENCIÓN MOTIVACIÓN Los puentes se consideran como una de las mayores representaciones de progreso y avance de infraestructura en la sociedad actual, razón por la cual el diseño de puentes hace parte fundamental de la formación del ingeniero civil. El diseño de puentes culmina la línea de aprendizaje de las estructuras mediante la aplicación de todos los conceptos previamente adquiridos en ella. El diseño de puentes es una de las actividades de la ingeniería estructural que abarca una gran cantidad de conocimientos de la Ingeniería Civil y que trabaja interdisciplinariamente en todas las ramas de especialización de esta. Esto se hace evidente ya que los componentes de construcción, geotecnia, hidráulica e hidrología son fundamentales para complementar y definir el diseño estructural de un puente, haciendo de la actividad de diseño una de las más completas de la profesión. ENLACE: Para el adecuado desarrollo del curso, el estudiante deberá haber cursado y aprobado las asignaturas de la línea de estructura donde desarrollo los conocimientos de análisis estructural y diseño de elementos de concreto reforzado. ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co DESARROLLO DEL TEMA La necesidad del hombre de sobrepasar obstáculos junto con el avance de la tecnología, han permitido desarrollar la ciencia de la ingeniería estructural, encontrando día a día nuevas y diferentes soluciones en el campo del diseño de puentes. Son incontables la cantidad de opciones que el ingeniero encuentra al momento de concebir un puente, razón por la cual es pertinente clasificar y evaluar los puentes en función de las necesidades particulares de cada proyecto. Clasificación de los puentes. Existen diferentes inquietudes que resolver al momento de pensar en un puente como una solución a un problema, el uso (peatonal, vehicular, transporte de tubería etc...), los espacios disponibles, el acceso al lugar, los materiales y tecnología disponible entre otros son fundamentales a la hora de concebir un puente, ya que todos estos tienen repercusiones directas sobre la viabilidad técnica y económica del proyecto. En función de algunos de estos criterios anteriores se pueden clasificar los puentes de la siguiente manera: Según el material: Madera, bambú. Mampostería. Acero. Combinados. Puente sobre el río Grossache, Kössen, Austria besista.com Puente sobre el río Pisuerga, Valladolid, España www.zut.es Puente sobre el río Suzhou, Shanghai, China www.dimedondeir.com Puente cerca de Pirmasens, Alemania besista.com ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co Según la sección transversal del puente: Losa ó losa aligerada. Viga y losa. Cajón. Según la silueta longitudinal del puente: Luz simple. Luz múltiple. Luz compensada. Luz continúa. Pórtico simple. Voladizos compensados. Pórtico múltiple. Arco atirantado. Luz suspendida o colgante. Luces atirantadas. Sección transversal de puente www.ingenierocivilinfo.com ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co El uso de cada uno de estos puentes dependerá de las condiciones propias del proyecto, las cuales determinaran cual ofrece la mejor opción cuando de seguridad, funcionalidad y rentabilidad se trata. Para el caso de los puentes vehiculares en concreto reforzado, los cuales serán objeto de estudio en este curso, existen 3 principales estructuras de puentes para su consideración Losa maciza Estos puentes son utilizados en pequeños proyectos viajes, generalmente cuando se cuenta con luces a cubrir inferiores a 8.0 m y trafico en un solo carril. Estos puentes resultan ser una opción económica cuando de superar pequeños obstáculos en superficies planas se trata. Viga y losa Hoy en día esto puentes son los más utilizados en áreas urbanas donde se requiere cubrir luces de hasta 20.0 m. y se aprovecha la altura adicional que da la viga para soportar las solicitaciones a las cuales el puente se verá sometido. Esta configuración de puente también permite tener elementos prefabricados que facilitan los tiempos de ejecución del proyecto vial. Sección longitudinal de puente Diseño de puentes – José Eusebio Trujillo, 2009 ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co Box Culvert o Alcantarillas Estas son estructuras menores utilizadas para conducir un cauce menor de agua, y en luces menores preferiblemente a 10.0 m. Los Box culvert pueden tener diferentes secciones transversales en función de los requerimientos hidráulicos del proyecto. Métodos de Construcción. Los puentes en concreto reforzado se pueden construir básicamente mediante dos procesos, fundidos in situ, o con secciones prefabricadas que se transportan al lugar de proyecto para su posterior montaje. En el caso de los proyectos fundidos in situ, es el método constructivo de concreto más antiguo, sin embargo sigue siendo uno de los más utilizados en proyectos viales de baja y mediana complejidad. En la actualidad se utilizan formaletas metálicas que permiten optimizar los procesos de obra de esta clase de proyectos. En cuanto a las secciones prefabricadas, son una solución económica, particularmente por la reducción de tiempos de obra, adicionalmente esta alternativa reduce el impacto en el ambiente que tiene fundir elementos in situ. Esta alternativa reduce la cantidad de imprevistos presentados en obra, como factores climáticosentre otros, adicionalmente al producir mejores y más uniformes acabados da un aspecto estético mejor que con estructuras construidas en el lugar. Para ampliar la información correspondiente a la construcción de prefabricados en puentes, se sugiere complementar mediante la lectura del siguiente documento: Métodos y sistemas constructivos de puentes de hormigón de reciente utilización en la república argentina - PERCIVATI FRANCO, Rogelio Daniel y COLOMBO, Mariano Andrés. El cual pueden descargar en el siguiente vinculo http://sistemamid.com/download.php?a=83332. http://sistemamid.com/download.php?a=83332 ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co Obras de protección. Debido a que uno de los usos principales de un puente es cruzar un cauce de agua, se deben tener ciertas consideraciones al momento de contemplar esta clase de proyectos, ya que el agua que correrá bajo el puente requiere tanta atención como el diseño del mismo. El cauce de agua en estudio debe controlarse y monitorearse en todo momento con el fin de evitar que este cause daños a la súper o infra estructura de un puente, es por ello, que en función de los resultados de estudios previos de carácter hidrológico e hidráulico se deben contemplar ciertas obras de protección o mitigación de los efectos del cauce de agua en el puente, estos se pueden clasificar principalmente en 3 categorías ilustradas en la siguiente tabla. ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL PUENTES I - 2016 Ing. Ana Milena Olarte A. ana.olarte@esing.edu.co Estas medidas de protección buscan constantemente regular el comportamiento del cauce de agua, de tal manera que las variables a considerar en el diseño de los elementos estructurales de un puente y de su sistema de fundación no obedezcan a aspectos hidráulicos e hidrológicos. Uno de los inconvenientes más comunes por falta de elementos de protección o por protecciones deficientes, es el proceso de socavación del terreno donde se encuentra apoyado el sistema de cimentación del puente. El fenómeno de socavación será estudiado con mayor profundidad en el siguiente plan de lección. Bibliografía. TRUJILLO, J.E. 2009. Diseño de Puentes. Universidad Industrial de Santander PERCIVATI, R. D., COLOMBO, M. A., 2006, Métodos y sistemas constructivos de puentes de hormigón de reciente utilización en la república Argentina.
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