INGENIERIA_CIVIL_CURSO

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INGENIERIA 
CIVIL
CURSO: 
DISEÑO 
DE 
PUENTES
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
PUENTESPUENTES
Ing. Elsa Carrera 
Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Definición
• Puente es toda 
estructura en general 
que nos permite salvar 
obstáculos naturales, 
como ríos, valles, lagos 
o brazos de mar; y a su 
vez obstáculos 
artificiales, como vías 
férreas o carreteras, 
con el fin de unir o dar 
continuidad a los 
caminos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Partes
INFRAESTRUCTURA
SUPERESTRUCTURA 
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Clasificación de los Puentes
1.- Por el Servicio que prestan
2.- Por el Material de la Superestructura 
3.- Por la Forma de la Estructura 
4.- Según el Tiempo de Vida útil
5.- Según el Tipo de Apoyo 
6.- Por el Proceso Constructivo
7.- Por su Trazo Geométrico.
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Clasificación
1.- Por el servicio que prestan
- Acueductos
- Viaductos
- Peatonales
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
• De madera
• De concreto armado 
• De concreto presforzado
• De acero
• De sección compuesta 
2.- Por el material de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
•De madera
2.- Por el material de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
2.- Por el material de la superestructura
•De concreto
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
• De concreto 
presforzado
2.- Por el material de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
•De acero •De sección compuesta
2.- Por el material de la Superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
3.- Por la forma de la superestructura
a) Losa Maciza
b) Losa Aligerada 
c) Vigas Cajón 
d) Vigas T 
e) Vigas I y Sección Compuesta.
f ) Arco 
g) Atirantado 
h) Colgante
i ) Pórtico
j ) Reticulado
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
a) Losa maciza
b) Losa aligerada
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
c) Vigas Cajón
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
d) Vigas “T”
e) Vigas “I”
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
70 - 10024.73260,730789IV
55 - 8020.87125,390560III
40 - 60-15.8350,980369II
30 - 45-12.5922,750276I
Rango de 
Luz/pie
Cb / pul.*
Momento
de Inercia/p
Area/pul2Sección
70 - 10024.73260,730789IV
55 - 8020.87125,390560III
40 - 60-15.8350,980369II
30 - 45-12.5922,750276I
Rango de 
Luz/pie
Cb / pul.*
Momento
de Inercia/p
Area/pul2Sección
VIGAS DE CONCRETO 
PRETENSADO AASHTO - PCI
* Distancia del centro de gravedad a la cara inferior
Propiedades de las Secciones de las Vigas I 
de AASHTO - PCI
Propiedades de las Secciones de las Vigas I 
de AASHTO - PCI
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
f) Arco
g) Atirantado
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
h) Colgante
i) Pórtico
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
j) Reticulado
3.- Por la forma de la superestructura
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
4.- Según el tiempo de vida útil
a) Provisionales
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Panel de Puente BaileyPanel de Puente Bailey
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
PUENTES BAILEY
Secciones Transversales
SIMPLE SIMPLE SIMPLE SIMPLE REFORZADO
DOBLE SIMPLE DOBLE SIMPLE REFORZADO
TRIPLE SIMPLE TRIPLE SIMPLE REFORZADO SIMPLE TRIPLE TRIPLE TRIPLE
TRIPLE DOBLE TRIPLE DOBLE REFORZADO
DOBLE DOBLE DOBLE DOBLE REFORZADO
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
b) Definitivos
4.- Según el tiempo de vida útil
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
5.- Según el tipo de apoyo
a) Isostáticos
a.1) Simplemente apoyado
a.2) Tipo Gerber
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
b) Hiperestáticos
b.1) Continuo
5.- Según el tipo de apoyo
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
b.2) Pórtico o Marco
5.- Según el tipo de apoyo
b) Hiperestáticos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
6.- Por el Proceso Constructivo
a) Vaciados en sitio
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
b) Compuestos
6.- Por el Proceso Constructivo
In
g.
 E
ls
a 
C
ar
re
ra
 C
ab
re
ra
 
d)
 P
re
fa
br
ic
ad
os
c)
 P
or
 D
ov
el
as
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
7.- Por su trazo geométrico
Eje Carretera a) Recto
b) Esviado
c) Curvo
Eje Carretera
Eje de la Carretera
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Puentes en 
Planta Configuración 
Estructural en Planta
a) Tramo recto 
c) Tramo recto en 
esviaje 
d) Tramo curvo en 
esviaje 
e) Tramo combinado 
b) Tramo curvo 
b) Tramo recto b) Tramo recto en esviaje 
b) Tramo curva
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Puente de la Barqueta
Arco con tablero intermedio
Ejemplos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Puente en la Bahía de Sydney (Australia)
Arco con tablero intermedio
Ejemplos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Puente de La Unidad 
Atirantado
Ejemplos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Ejemplos
Puente Vasco (Portugal) 
Atirantado
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Puente de Las Americas
Arco Reticulado Metálico
Ejemplos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
ALCANTARILLAS
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
Alcantarillas de Planchas 
Estructurales
Ing. Elsa Carrera Cabrera 
a) Entrada b) Sección 
Alcantarillas de 
Concreto
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Colgantes
Por: Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera
En los puentes
colgantes, la 
estructura resistente 
básica está formada 
por los cables 
principales, que se 
fijan en los extremos 
del vano a salvar y 
tienen la flecha 
necesaria para 
soportar, mediante 
un mecanismo de 
tracción pura, las 
cargas que actúan 
sobre él.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La gran virtud y a su vez defecto de los puentes 
colgantes es su ligereza. Esta ligereza los hace más 
sensibles que ningún otro tipo de puente al 
aumento de las cargas de tráfico que circulan por 
él, porque su relación peso propio/carga de tráfico 
es mínima.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Actualmente los puentes colgantes se utilizan casi 
exclusivamente para grandes luces; por ello, salvo 
raras excepciones, todos tienen tablero metálico.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Nº Puen te Tram o Location Año
1 Akash i-Kaikyo 19 9 1 m Kobe-Naru to , Japón 19 9 8
2 Great Be lt Eas t 16 24 m Korso r, Denm ark 19 9 8
3 Runyang 14 9 0 m Zhen jiang-Yangzhou, 
Ch ina
20 0 5
4 Hum ber 14 10 m Hull, Britain 19 8 1
5 Jiangyin 138 5 m Jiangsu, Ch ina 19 9 9
6 Ts ing Ma 1377 m Hong Kong, Ch ina 19 9 7
7 Verrazano -
Narrow s
129 8 m New Yo rk, NY, USA 19 6 4
8 Go lden Gate 128 0 m San Francisco , CA, USA 19 37
9 Höga Kusten 1210 m Kram fo rs , Sw eden 19 9 7
10 Mackinac 1158 m Mackinaw City, MI, USA 19 57
Los 10Puentes Colgantes más Largos
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los principios de funcionamiento de un puente 
colgante son relativamente simples. La 
implementación de estos principios, tanto en el 
diseño como en la construcción, es el principal 
problema de ingeniería.
En principio, la utilización de cables como los 
elementos estructurales más importantes de este 
puente tiene por objetivo el aprovechar la gran 
capacidad resistente del acero cuando está
sometido a tracción.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El cable es un elemento flexible, lo que quiere 
decir que no tiene rigidez y por tanto no resiste 
flexiones. Si se le aplica un sistema de fuerzas, 
tomará la forma necesaria para que en él sólo se 
produzcan esfuerzos axiales de tracción.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Debido a que los cables principales van a 
soportar casi la totalidad de las cargas que 
actúan sobre el puente, se suele utilizar acero de 
alta resistencia (con esfuerzos de rotura 
superiores a los 15000 Kg./cm2); y para que estos 
tengan la flexibilidad apropiada, para trabajar 
exclusivamente a tracción, los cables de gran 
diámetro están constituidos por un sinnúmero de 
cables de diámetro menor.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El cable principal es el elemento básico de la 
estructura resistente del puente colgante. Su 
montaje debe salvar el vano entre las dos torres y 
para ello hay que tenderlo en el vacío. Esta fase 
es la más complicada de la construcción de los 
puentes colgantes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Inicialmente se montan 
unoscables auxiliares, 
que son los primeros 
que deben salvar la luz 
del puente y llegar a 
anclajes extremos. La 
mayoría de los grandes 
puentes colgantes 
están situados sobre 
zonas navegables, lo 
que permite pasar los 
cables iniciales con un 
remolcador; pero ésto 
no siempre es posible.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los elementos fundamentales son el cable 
principal, las péndolas y un tablero sin rigidez, o 
lo que es lo mismo, con articulaciones en los 
puntos de unión con las péndolas. En la mayoría 
de los puentes colgantes, las péndolas que 
soportan el tablero son verticales.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
De los cables principales se 
sujetan y suspenden tensores 
equidistantes en la dirección 
longitudinal del puente, que 
generalmente son cables de 
menor diámetro o varillas de 
hierro enroscadas en sus 
extremos, conocidas como 
péndolas. La separación 
entre tensores o péndolas es 
usualmente pequeña, 
teniendo valores entre 3 y 8 
metros.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
De la parte inferior de los tensores se sostienen:
– Vigas transversales (prefabricadas de acero o concreto)
– Vigas de rigidez (longitudinales),que unen todos los 
tensores.
Estas últimas conforman una estructura similar a una 
viga continua sobre apoyos elásticos, determinados 
por la ubicación de las péndolas. Este esquema de 
funcionamiento estructural permite que las 
dimensiones transversales de las vigas de rigidez y de 
las vigas transversales dependan de la distancia entre 
péndolas.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La malla de vigas longitudinales y transversales 
se puede arriostrar y rigidizar mediante 
diagonales y contra diagonales.
Estos persiguen la formación de un diafragma 
horizontal de gran resistencia a la flexión en la 
dirección horizontal para resistir las 
solicitaciones transversales al puente sobre ese 
plano horizontal como son la acción dinámica de 
los sismos y del viento.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El esquema clásico 
de los puentes 
colgantes admite 
pocas variaciones; 
los grandes se han 
hecho siempre con 
un cable principal 
en cada borde del 
tablero.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres han sido siempre 
los elementos más difíciles 
de proyectar porque son los 
que permiten mayor 
libertad. Por eso, en ellas 
se ha dado toda clase de 
variantes. La mayoría 
tienen dos pilares con 
sección cajón de alma 
llena, unidos por riostras 
horizontales, o cruces de 
San Andrés.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La componente vertical de la tensión del cable es 
fácilmente resistida por las torres de sustentación, 
pero para resistir la componente horizontal que 
produciría su vuelco se deben crear mecanismos para 
compensarla.
Para puentes vehiculares
inicialmente la solución 
del problema consiste en 
extender el puente y los 
cables principales hacia 
el otro lado de la torre, 
para equilibrar total o 
parcialmente las cargas 
permanentes.
Acción Equilibrante 
Transmitida por los 
Cables del Voladizo
Acción Transmitida 
por los Cables del 
Tramo Central
T1
T2
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres no plantean problemas especiales de 
construcción, salvo la dificultad que supone elevar 
piezas o materiales a grandes alturas; las metálicas 
del puente Verrazano Narrows tienen una altura 
desde el nivel del mar de 210 m, y las de hormigón 
del puente Humber de 155 m.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Con el objeto de reducir los costos de los macizos 
de anclaje, estos son construidos en hormigón 
armado, conformándose celdas selladas llenas de 
lastre (piedra y tierra) dentro de los estribos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El montaje del tablero se ha hecho en muchos de 
los grandes puentes colgantes por voladizos 
sucesivos, avanzando la ménsula desde una 
péndola a la siguiente, de la que se cuelga; el 
avance se hace simétricamente desde la torre 
hacia el centro del vano principal y hacia los 
extremos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Otro sistema de montaje, que se ha utilizado en la 
mayoría de los últimos grandes puentes, y en todos 
los de sección en cajón, consiste en dividir el 
tablero en dovelas de sección completa que se 
llevan por flotación bajo su posición definitiva, y se 
elevan a ella desde los cables principales mediante 
cabrestantes; una vez situadas en su posición 
definitiva se cuelgan de las péndolas. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Colgantes con fiadores cargados
L ‘ L L’
Ing. Elsa Carrera Cabrera
MACIZO 
DE 
ANCLAJE
TORRE
L
CABLE
PENDOLA
VIGA DE RIGIDEZ
Puentes Colgantes con fiadores descargados
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Atirantados
Por: Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Atirantados
Este tipo de puentes surge como una 
variante de los puentes colgantes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los elementos que constituyen la estructura 
resistente de este tipo de puentes son: los cables, las 
torres y el tablero. De ellos, los más importantes 
son los tirantes, que son cables rectos que levantan 
el tablero, proporcionándoles una serie de apoyos 
intermedios más o menos rígidos. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres sirven para elevar el anclaje fijo de los 
tirantes, de forma que introduzcan fuerzas 
verticales en el tablero para crear los seudo –
apoyos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El tablero interviene en el esquema resistente, 
porque los tirantes, al ser inclinados, introducen 
fuerzas horizontales que se deben equilibrar a 
través de él. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El más largo en servicio es el Tatara en Japón de 
890 m. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Y el más alto es el puente Millau en Francia.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Se estima que en menos de 40 años la luz máxima 
se va a incrementar. Este carácter singular de los 
puentes atirantados les confiere un valor de 
novedad que los han convertido en el puente 
privilegiado del momento actual.
AÑO NOMBRE LUZ VIGA TORRE PAIS
1955 Stromsund 183 m Acero Acero Suecia 
1957 Teodor Heuss 260 m Acero Acero Alemania
1959 Severin 302 m Acero Acero Alemania
1969 Knei 320 m Acero Acero Alemania
1970 Duisburg 350 m Acero Acero Alemania
1975 Saint Nazaraire 404 m Acero Acero Francia
1983 Barrios de Luna 440 m Concreto Concreto España
1986 Alex Fraser 465 m Concreto Concreto Canada
1991 Iguchi 490 m Acero Acero Japón
1992 Kvarnsund 530 m Concreto Concreto Noruega
1993 Yang Pu 602 m Concreto Concreto China
1995 Normandie 856 m Acero Concreto Francia
1999 Tatara 890 m Acero Acero Japón
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Longitudinalmente pueden tener dos torres y ser 
simétricos, o una sola torre desde donde se atiranta 
todo el vano principal.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Pueden tener dos planos de atirantamiento situados 
en los bordes del tableros, o un solo plano situado 
en su eje.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Pueden tener muchos tirantes muy próximos , o 
pocos tirantes muy separado.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Pueden tener tirantes paralelos, radiales, o 
divergentes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
TIPOS DE TIRANTES
Radiales o en Abanico
Paralelos o en Arpa
Divergentes
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los radiales 
funcionan 
mejor que los 
paralelos 
porque el 
atirantamient
o es más 
eficaz y las 
flexiones en la 
torre son 
menores. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los primeros puentes de este tipo tenían pocos 
tirantes, con separación de algo más de 50 m. Se 
trataba de convertir puentes de luces grandes en 
uno de luces medias.
Puente Yanango
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Actualmente, el número de tirantes es mucho 
mayor y se utilizan distancias entre anclajes que 
varían entre cinco y veinte metros, por lo que la 
flexión local, o sea la producida por la distancia 
entre apoyos, es muy pequeña en comparación a 
la flexión producida por la deformación general 
de la estructura. Esto da lugar a que ahora se 
considere a los tirantes como un medio de apoyo 
casi continuo y elástico al tablero. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres se pueden iniciar en los cimientos, o se 
pueden iniciar a partir del tablero, de forma queel conjunto tablero - torres - tirantes se apoya 
sobre pilares convencionales
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres pueden tener diversas formas;
Estar formadas por dos pilas, por una 
sola, pueden tener forma de A, forma de 
Y invertida, etc.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las torres, en los grandes 
puentes atirantado con 
planos de atirantamiento en 
ambos bordes del tablero, 
pueden ser análogas a las 
de los puentes colgantes: 
dos pilares verticales o 
ligeramente inclinados, 
unidos entre sí por vigas 
horizontales o cruces de 
San Andrés; se han 
construido muchos puentes 
atirantados con torres de 
este tipo. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Si los tirantes están 
contenidos en planos 
inclinados, la solución 
clásica es la torre en 
forma de A, que se ha 
utilizado con frecuencia 
desde los primeros 
puentes atirantados hasta 
los actuales. A partir de 
esta forma base se han 
realizado una serie de 
variantes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La mayoría de las torres de los puentes atirantados 
son verticales en el plano de elevación del puente, 
en algunos casos la torre está inclinada.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El tablero interviene en el 
esquema resistente básico 
de la estructura del puente 
atirantado porque debe 
resistir las componentes 
horizontales que le 
trasmiten los tirantes. 
Estas fuerzas 
generalmente se 
equilibran en el propio 
tablero. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La sección transversal del tablero depende de la 
ubicación de los tirantes; los que están atirantados 
en el eje son generalmente un cajón cerrado con 
volados laterales. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Rayito de Sol
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Arco
Por: Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Arco
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Son atractivos y se 
construyen de acero, de 
concreto armado o 
pretensado y a veces, de 
madera. Hasta el siglo XIX 
fue utilizada la piedra 
labrada.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Este tipo de puente consiste en un arco, por donde 
se transmiten las cargas, con apoyos a los extremos 
del vano. La forma de arco le permite a la 
estructura sostenerse sobre dos apoyos 
relativamente distantes utilizando materiales que 
sólo resisten compresión.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El arco es una estructura que reparte las tensiones 
de manera que se producen compresiones en todas 
las partes del arco. Las tracciones y flexiones se 
evitan o reducen al mínimo, con lo cual se consigue 
que materiales que 
no resisten 
tracciones 
pueden ser 
usados para la 
construcción 
de este tipo 
de puentes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Partes Generales del Puente
TABLERO
ARCO
F
=
F
L
E
C
H
A
CLAVE ROCA
COLUMNA
L = LUZ
CIMENTACION ARRANQUE
EJE DEL
ARCO
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El tablero puede estar apoyado o colgado de esta 
estructura principal, dando origen a distintos 
tipos de puentes.
ARCO CON TABLERO
INTERMEDIO
ARCO CON TABLERO
INTERMEDIO
ARCO CON TABLERO 
SUPERIOR
ARCO CON TABLERO 
SUPERIOR
Ing. Elsa Carrera Cabrera
TABLERO SUPERIOR: Las cargas se transmiten al 
arco con elementos a compresión, llamados 
“montantes”.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
TABLERO INFERIOR: Las cargas son transmitidas 
al arco con elementos a tensión, llamados “tirantes o 
tensores”. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
TABLERO INTERMEDIO: Se combina la acción
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso 
propio del puente y las sobrecargas de uso hacia los 
apoyos mediante la compresión del arco, donde se 
transforma en un empuje horizontal y una carga 
vertical. Normalmente la esbeltez del arco (relación 
entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que 
los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que 
los verticales. Por este motivo, son adecuados para 
sitios capaces de proporcionar una buena 
resistencia al empuje horizontal.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Muchos puentes modernos, hechos de acero u 
hormigón armado, poseen forma de arco y tienen 
parte de su estructura cargada en tensión (tirante), 
esto posibilita una reducción o eliminación de la 
fuerza horizontal ejercida contra los apoyos, 
permitiendo su construcción en suelos más débiles
Vista
Perspectiva
Ing. Elsa Carrera Cabrera
En un puente multi-arco, desde cada arco se transmiten 
las cargas sobre sus vecinos; por esto, es necesario 
construir todos los arcos al mismo tiempo (y al mismo 
ritmo), para que las fuerzas horizontales que se 
producen, se compensen entre los arcos consecutivos. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Esta clase de puentes 
puede ser de: 
• Tímpano de celosía 
diagonal, cuya rigidez 
queda asegurada por 
miembros diagonales 
colocados entre el 
cuerpo del arco 
(intradós) y el tablero
• Arco de celosía vertical
• Arco de losa o viga de 
alma llena. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Los arcos de acero pueden construirse con 
articulación doble, en los estribos, o triple, en cuyo 
caso existe una articulación más situada en la clave 
del arco. Los arcos de celosía vertical pueden estar 
unidos a los estribos en forma rígida, en cuyo caso 
componen un arco fijo no articulado. Las 
articulaciones tienen por objeto permitir los pequeños 
desplazamientos causados por las variaciones de 
carga y temperatura.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente de Alcántara, Toledo (España), año 104
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente de Valentré (siglo XIV), Francia
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente de Rialto, Venecia, 1592
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Pasarela de las Artes, París (Francia), 1804.
(Arco Reticulado)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente sobre el Mississippi , San Luis (USA), 1874.
(Arco Reticulado)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente del puerto de Sydney, 1932.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Bolognesi,
Piura
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Vista Puente Bolognesi
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Proceso Constructivo
Ing. Elsa Carrera Cabrera
1.- Construcción por voladizos sucesivos: Ee el más 
frecuente, se avanza desde los pilares o estribos. 
Presenta numerosas variantes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
2.- Construcción sobre cimbra: Sistema clásico, donde 
las dovelas se apoyan en una estructura auxiliar hasta 
cerrar el arco.
3.- Construcción por autocimbra: El arco metálico hace 
de autocimbra y armadura para el definitivo. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
4.- Abatimiento de los semiarcos: Consiste en construir 
los dos semiarcos en la vertical de los estribos y una vez 
concluidos abatirlos mediante un giro hasta cerrarlos en 
la clave.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
5.- Construcción mediante cable colgado: Se 
construyen torres provisionales en los estribos y se 
cuelgan cables de los cuales penden las dovelas que 
se empalman hasta cerrar el arco.
6.- Traslación horizontal o vertical: Se utiliza para 
arcos de tablero inferior habitualmente.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
PROCESO CONSTRUCTIVO DEL ARCO DE 
RICOBAYO
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Avance en voladizo con rigidización por tirantes
Imagen de medio arco en voladizo con los tirantes a 
tracción.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Imagen de los dos voladizos y la viga de 
lanzamiento de dovelas.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Imagen de los dos voladizos. 
Obsérvese la ausencia de la losa superior del tablero, 
sustituido temporalmente por tablones de madera.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Lanzamiento y 
colocación de dovela 
del arco.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Losas prefabricadas del tablero de hormigón 
acopladas en obra.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Etapas del Proceso Constructivo Mediante Cable 
Colgado
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puentes Reticulados
Por: Ing. Elsa Carrera Cabrera
In
g.
 E
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a 
C
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 C
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re
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P
U
E
N
T
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S
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LA
D
O
S
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Son aquellos que se 
componen de 
elementos conectados 
(generalmente rectos) 
que soportan 
esfuerzos de tracción, 
compresión o ambos 
para la acción de 
cargas dinámicas. 
Para propósitos de análisis, pueden considerarseuniones articuladas para trabajar con fuerzas 
axiales. 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Un análisis más complejo seria el suponer uniones 
rígidas con flexiones significativas en los elementos, 
pero obteniendo un diseño más económico.
El comportamiento de un reticulado funciona de 
forma análoga a una viga.
•La hilera superior trabaja a compresión. 
•Los elementos que forman el cordón inferior 
trabajan a tensión.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
ESTRUCTURA METALICA
TABLERO
LOSA DE CONCRETO 
VIGA TRANSVERSAL 
ARRIOSTRE
CORDON SUPERIOR
R
E
T
IC
U
L
A
D
O
 1
 
R
E
T
IC
U
L
A
D
O
 2
 
C 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Partes de un Reticulado
Líneas claras: Tracción
Líneas oscuras: Compresión 
(en condiciones estáticas)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Las luces que cubren los reticulados van de 
pequeñas a medianas, pudiendo cubrir luces 
mayores a 150 m.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Bajo ciertas 
combinaciones 
especiales (como 
en el caso del 
arco reticulado), 
las luces pueden 
ser mayores, 
sobrepasando los 
300 m.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Formas básicas de reticulado
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Tipos
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Procesos Constructivos
El montaje de la 
armadura: con 
maquinaria 
especializada 
con la cual se va 
realizando la 
construcción del 
puente por 
tramos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Las piezas 
prefabricadas se 
transportan al lugar 
y se conectan.
Prefabricado 
por partes
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sistemas de Lanzamiento de Puentes 
Reticulados.
La topografía de la quebrada y el estado hidrológico 
del río determina fundamentalmente el sistema de 
montaje mas apropiado.
Entre los sistemas de lanzamiento realizados en el Perú
se tiene los siguientes:
• Usando nariz de lanzamiento
• Por medio de apoyos intermedios
• Por medio de cables
• Lanzamiento y montaje utilizando falso puente colgante.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Lanzamiento con Apoyos Intermedios
Consiste en hacer deslizar la estructura metálica 
completamente montada en un lado del estribo, sobre 
unos rodillos y auxiliándose con apoyos intermedios 
ubicados en el cauce.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Este sistema se usa cuando la topografía de la 
quebrada permite construir en el cauce apoyos 
temporales.
Asimismo, debe 
contarse con un área 
apropiada detrás del 
estribo a fin de 
efectuar el montaje 
de la estructura y el 
lanzamiento debe 
efectuarse 
preferentemente en
épocas de estiaje.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
EN EL MUNDO…
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Commodore Barry. Nueva Jersey, 
Estados Unidos.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Stoney Creek. Beaver Valley, Canadá.
Reticulado en arco
In
g.
 E
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C
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 C
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ra
F
or
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B
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-
E
sc
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ia
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Sidney - Australia
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente De Dinosaur - Amsterdam
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente I-95, Philadelphia, Pennsylvania
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Pacífico Meridional Del Ferrocarril Tempe - Arizona
(1912)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
EN EL PERÚ…
In
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V
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R
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a
Acerca de la Elaboración de 
un Estudio de Hidrología e 
Hidráulica para el Diseño de 
Puentes 
Mediante el Estudio de Hidrología e 
Hidráulica se especifica aquellos 
aspectos hidráulicos relevantes para 
el diseño del puente en base a una 
estimación del caudal máximo de 
diseño y los efectos de su paso a 
través del conjunto cauce natural-
puente proyectado. 
Elevación Puente Buenqueme 
Objetivo del Estudio de Hidrología 
• Estimar el caudal máximo de diseño 
Objetivo del Estudio de Hidráulica 
• Estimar las dimensiones mínimas que 
debiera tener la obra de cruce para 
evacuar el caudal máximo de diseño sin 
daños que paralicen el servicio de la vía 
ante la ocurrencia de un evento extremo 
previsible. 
Estudio de Hidrología 
Métodos de Hidrología Utilizados 
• Análisis de Frecuencia 
• Método del Hidrograma Unitario 
• Método Racional 
Selección de la Metodología Apropiada 
• Cuando se trata de un río que cuenta con información 
hidrométrica (caudales máximos), la serie histórica de 
tales datos puede ser adquirida y puede llevarse a cabo 
un análisis de frecuencia que proporcione el caudal 
máximo de diseño. 
• Si se trata de un río o quebrada que no cuenta con 
información hidrométrica, el caudal máximo debe ser 
estimado a partir de la información pluviométrica 
(precipitación), en tal caso se hace uso del método del 
hidrograma unitario o, en algunos casos, el método 
racional. Estos métodos requerirán la estimación de la 
tormenta máxima de diseño, de modo que también es 
necesario llevar a cabo un análisis de frecuencia con la 
información pluviométrica. 
Ubicación del cruce puente-curso de agua 
• Una fuente de información importante para la ubicación 
del cruce puente-curso de agua son las cartas nacionales 
del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Estas cartas 
suelen ser adquiridas a escala 1/100 000; sin embargo, 
también se tienen disponibles a escala 1/50 000 y 1/250 
000. En estas cartas están representadas las vías 
asfaltadas y sin asfaltar, los cursos de agua visibles, las 
curvas de nivel con indicación de accidentes geográficos 
importantes, líneas de alta tensión, etc., con localización 
mediante coordenadas geográficas. 
• También se dispone de planos topográficos a escala 1/25 
000 en el Proyecto Especial Titulación de Tierras y Catastro 
Rural (PETT) del Ministerio de Agricultura. Estos planos no 
cubren todo el territorio nacional, sólo las tierras del 
catastro rural; sin embargo, ello corresponde a gran parte 
de la costa y la sierra del Perú. 
Porción de la Carta Nacional Mazuco 
Fuentes de Información Hidrométrica y 
Pluviométrica 
• Existen diversas fuentes para adquirir información 
hidrométrica y pluviométrica, sin embargo, la más 
importante sería el Servicio Nacional de Meteorología e 
Hidrología (SENAMHI), la cual está a cargo de la mayor 
parte de las estaciones de medición distribuidas en el 
país. 
• Adicionalmente, puede hallarse información en Electro 
Perú, el Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), 
Proyectos Especiales de Desarrollo y empresas mineras de 
nuestro territorio. 
Información hidrométrica y/o pluviométrica 
que debe adquirirse 
• Si el curso de agua a estudiar cuenta con una estación 
hidrométrica cercana a la ubicación del cruce, debe 
adquirirse el registro de caudales máximos, el cual suele 
ser proporcionado a nivel mensual, para un cierto número 
de años. 
• Si el caudal máximo de diseño debe estimarse a partir de 
información pluviométrica, debe adquirirse el registro de 
precipitación máxima en 24 horas, el cual también suele 
ser proporcionado a nivel mensual, para un cierto número 
de años. De contarse con información pluviográfica, lo 
cual no es usual, debe adquirirse el registro de 
intensidades máximas, el cual suele ser proporcionado 
para diferentes duraciones de tormenta, para un cierto 
número de años. 
Delimitación de la Cuenca Hidrográfica 
• En el caso de una determinación del caudal máximo de 
diseño a partir de un registro de caudales no suele ser 
necesario efectuar una delimitación de la cuenca 
hidrográfica del río a estudiar, sin embargo, esta puede 
efectuarse con el fin de establecer la magnitud de esta 
cuenca (área) para relacionarla con el caudal máximo 
obtenido, sólo como descripción. 
• En el caso de una determinación a partir de registros de 
lluvia sí es imperativo delimitar la cuenca hidrográfica del 
río o quebrada y determinar algunas de sus 
características físicas, parámetros que serán utilizados 
para la estimación precipitación-caudal. 
Características Físicas - Cuenca Buenqueme 
NombreProgresiva
Area
(km2)
Longitud
(km)
Desnivel
(m)
Pendiente
(m/m)
tc
(h)
Q 1 315+699.00 0.587 1.628 130.0 0.080 0.26
Q 2 316+017.00 0.478 1.355 125.0 0.092 0.21
Q 3 Loro Piwicho 316+293.50 0.184 1.228 140.0 0.114 0.18
Q 4 Loro Aurora 316+809.25 1.196 2.635 220.0 0.083 0.36
Q 5 Loro Chacarero 317+893.80 0.410 1.438 155.0 0.108 0.21
Q 6 Dos de Mayo 318+295.00 29.647 7.391 215.0 0.029 1.21
Q 7 Amanapu 320+642.60 2.116 3.021 200.0 0.066 0.44
Q 8 321+456.00 0.506 1.362 165.0 0.121 0.19
Q 9 Buenqueme 322+655.00 2.453 2.429 200.0 0.082 0.34
Q 9a 323+237.47 0.273 0.921 50.0 0.054 0.19
Q 9b 324+292.70 0.236 1.036 60.0 0.058 0.20
Q 10 Huanquimy 324+875.00 10.546 4.404 150.0 0.034 0.76
N°
Cuadro N° 1
Características Físicas de las Cuencas
Análisis de Frecuencia de Datos 
Hidrológicos 
• La información hidrométrica y pluviométrica disponible es 
histórica, con eventos cuyo patrón de ocurrencia debe ser 
analizado a fin de establecer la probabilidad de que se 
presente un evento superior al que se consideraría en el 
diseño o, recíprocamente, a partir de una probabilidad 
de excedencia adoptada, establecer cuál sería el evento 
de diseño. La probabilidad de excedencia viene a ser la 
frecuencia, la cual es equivalente a la inversa del periodo 
de retorno (tiempo promedio en años transcurrido entre 
los eventos que igualan o exceden determinada 
magnitud en determinado lugar). 
Modelos de Análisis de Frecuencia 
Utilizados 
• Gumbel 
• Log Normal 
• Log Pearson Tipo III 
Selección de la Muestra de Datos 
Hidrológicos para Análisis 
• Se dispondrá inicialmente de un registro histórico con un 
dato por mes y por año a partir del cual se obtendrá una 
muestra de longitud igual al número de años en los que se 
cuenta con información (longitud del registro en años). Lo 
usual es tomar un valor por año hidrológico: el máximo 
valor anual de la variable hidrológica analizada. El año 
hidrológico se inicia con el inicio del periodo de avenidas 
y finaliza con el término del periodo de sequías, periodos 
que se suceden año a año. 
• Existen otras metodologías para elaborar la muestra, sin 
embargo, la indicada previamente es la recomendable 
para el rango de periodos de retorno utilizados en el 
diseño de puentes. 
Año
P24
(mm)
1965 230.8 
1966 155.0 
1967 192.0 
1968 264.2 
1969 206.5 
1970 187.3 
1971 130.2 
1972 270.0 
1973 270.0 
1974 200.0 
1975 175.4 
1976 183.8 
1977 276.2 
1998 172.2 
1999 224.0 
2000 198.9 
2001 175.4 
2002 160.0 
2003 235.5 
2004 166.1 
* Fuente: SENAMHI, Oficina General de Estadística e Informática
Cuadro N° 2
Valores de Precipitación Máxima en 24 horas Utilizados*
Estación: Quincemil
Periodos de Retorno Utilizados para el 
Diseño de Puentes 
• El periodo de retorno es un parámetro de diseño 
determinante. Si bien en el caso de puentes suele 
considerarse un periodo de retorno de diseño de 100 
años, la entidad que solicita el proyecto debe indicar en 
los Términos de Referencia cuál será el periodo de retorno 
a considerar para el diseño. 
• En algunos casos puede recomendarse incrementar el 
periodo de retorno indicado en los Términos de 
Referencia; ello dependerá de la importancia de la 
estructura y las pérdidas que podrían resultar si esta falla. 
• En algunos casos se requiere que la socavación sea 
evaluada tanto para el periodo de retorno de 100 años 
como de 500 años. 
Resultado del Análisis de Frecuencia 
• Caudal máximo para el periodo de retorno solicitado. 
• Precipitación máxima en 24 horas para el periodo de 
retorno solicitado. 
• Intensidad máxima para distintas duraciones de tormenta 
para el periodo de retorno solicitado. 
Tr
(años)
P máx 24 hr
2 197.4 
5 242.8 
10 272.8 
25 310.8 
50 338.9 
100 366.9 
500 431.5 
* Son los obtenidos con el modelo Gumbel.
Cuadro Nº 4
Valores de Diseño* de Precipitación Máxima en 24 Horas
Estación: Quincemil
En el caso de una estimación a partir 
de los datos de lluvia 
Elaboración de la Curva Intensidad- 
Duración correspondiente 
• A partir de la precipitación máxima en 24 horas 
determinada para el periodo de retorno de diseño 
solicitado puede estimarse cuál sería la precipitación 
correspondiente a duraciones menores a 24 horas. Para 
ello se utilizan factores determinados regionalmente. 
• Entonces puede estimarse la intensidad para tales 
duraciones. 
• El gráfico de estos valores intensidad-duración viene a ser 
la curva ID para el periodo de retorno considerado. Esta 
curva es utilizada directamente en el Método Racional. 
Figura Nº 1
Intensidad de Lluvia - Duración (escala logarítmica)
Estación: Quincemil
y = 114.35x
-0.5715
y = 89.823x
-0.5715
y = 97.232x
-0.5715
y = 82.36x
-0.5715
1.00
10.00
100.00
1000.00
0.01 0.1 1 10 100
Duración (horas)
In
te
n
s
id
a
d
 d
e
 L
lu
v
ia
 (
m
m
/h
r)
Tr = 2 años Tr = 10 años Tr = 25 años Tr = 50 años Tr = 100 años Tr = 500 años
 
Nombre Progresiva
Area
(km2)
tc
(min)
C
I100
(mm/h)
Q100
(m3/s)
C
I500
(mm/h)
Q500
(m3/s)
Q 4 Loro Aurora 316+809.25 1.196 21.8 0.47 173.36 27.09 0.56 203.88 37.97
Q 7 Amanapu 320+642.60 2.116 26.5 0.47 155.12 42.90 0.56 182.43 60.11
Q 9 Buenqueme 322+655.00 2.453 20.6 0.47 179.13 57.41 0.56 210.67 80.45
Q 15 Avispa 329+780.00 2.275 20.1 0.47 181.90 54.07 0.56 213.92 75.76
N°
Cuadro N° 7a
Caudales Máximos de Diseño de los Puentes Obtenidos con el Método Racional
Elaboración del Hietograma de la 
Tormenta de Diseño 
• A partir de la curva ID puede elaborarse el hietograma de 
la tormenta de diseño, el cual es utilizado en el Método 
del Hidrograma Unitario. 
• El hietograma utilizado es un hietograma de precipitación: 
incrementos de precipitación para determinados 
intervalos de tiempo. 
Figura 3
Hidrograma de Avenida Tr = 100 años - Huanquimy
0.0
25.0
50.0
75.0
100.0
125.0
150.0
175.0
200.0
225.0
250.0
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (h)
C
a
u
d
a
l 
(m
3
/s
)
Hietograma de Precipitación Efectiva
0
10
20
30
40
50
60
70
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76
Intervalo de Tiempo 0,31 h
P
e
 (
m
m
)
Hidrograma Unitario
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000
Tiempo (h)
C
a
u
d
a
l 
U
n
it
a
ri
o
 (
m
3
/s
/m
m
)
Finalmente, se habrá estimado el 
caudal máximo de diseño, esto es, el 
caudal máximo asociado a un 
periodo de retorno que tiene en 
cuenta minimizar el riesgo de falla del 
puente. 
Estudio de Hidráulica 
Métodos de Hidráulica Utilizados 
• Flujo Gradualmente Variado 
• Flujo Uniforme (excepcionalmente) 
• Dinámica Fluvial General y Local 
Información Necesaria 
• Planos topográficos con curvas de nivel cada 0,50 m en 
un tramo de 1 km aguas arriba y 1 km aguas abajo del 
cruce (ubicación del puente). 
• Características granulométricas del suelo (de preferencia 
perfiles estratigráficos) en la ubicación del cruce (a lo 
largo de la sección transversal). 
• Condición de la superficie en lecho y márgenes en el 
tramo estudiado (presencia de vegetación, bolonería, 
palizada, etc.). 
• De ser posible, fotografías aéreas (recientes y antiguas) 
que evidencien la dinámica general del cauce. 
Vista hacia aguas arriba 
Vista hacia aguas abajo 
Vista del lecho 
PROYECTO : CORREDOR VIAL INTEROCEÁNICO SUR
TRAMO III : Km. 300+000 al Km. 366+000
CONTRATISTA : CONIRSA
SUPERVISIÓN : CESEL S.A.
Puente
Coordenada -- - --
Prog. (Km.) 322+634 Límite Líquido MTC E 110
Prof. 0,00 - 2,90 Ensayo 1 2 3
Fecha Nº de Golpes 32 24 16
Recipiente Nº 72 66 31
R + Suelo Hum. 40.93 41.67 49.49
Granulometria de los agregados (MTC E 107) R + Suelo Seco 37.27 37.91 45.37
Datos de ensayo Peso Recip. 21.73 22.50 29.33
Peso de muestra húmeda : Peso Agua 3.66 3.76 4.12
Pesode muestra seca : 22822 Peso S. Seco 15.54 15.41 16.04
Peso de muestra lavada : 22203 % de Humedad 23.55 24.40 25.69
Peso % Ret % Ret % que Límite Plástico MTC E 111
Tamiz mm. (gr) Parcial Acum. Pasa Ensayo 1 2
6" 152.40 Recipiente Nº 4 18
5" 127.00 R + Suelo Hum. 35.96 32.28
4" 101.60 R + Suelo Seco 34.86 31.04
3" 76.200 100.0 Peso Recip. 26.77 21.86
2 1/2" 63.500 495.0 2.2 2.2 97.8 Peso Agua 1.10 1.24
2" 50.600 2231.0 9.8 11.9 88.1 Peso S. Seco 8.09 9.18
1 1/2" 38.100 2417.0 10.6 22.5 77.5 % de Humedad 13.60 13.51
1" 25.400 3585.0 15.7 38.2 61.8
3/4" 19.050 2024.0 8.9 47.1 52.9
1/2" 12.700 1807.0 7.9 55.0 45.0
3/8" 9.525 903.0 4.0 59.0 41.0
No4 4.760 1733.0 7.6 66.6 33.4
10 2.000 1151.2 5.0 71.6 28.4
20 0.840 619.8 2.7 74.3 25.7
40 0.420 2411.5 10.6 84.9 15.1
100 0.149 2484.9 10.9 95.8 4.2
200 0.074 340.9 1.5 97.3 2.7
pasa 618.7
L.L : NP L.P : NP I.P : NP GW A-1-a (0)
OBSERVACIONES : Se apresia material meyores de 2" a 3" es = 5%.
Nivel Freático esta a 1,50 mts.
Análisis Mecánico por Tamizado y Límites de Attembertg
Especifi-
caciones
Malla
Buenqueme
3 de noviembre de 2006
Clasificación Sucs : Clasificación AASHTO :
CURVA GRANULOMETRICA
15
2.
40
0
12
7.
00
0
10
1.
60
0
76
.2
00
63
.5
00
50
.6
00
38
.1
00
25
.4
00
19
.0
50
12
.7
00
9.
52
5
6.
35
0
4.
76
0
2.
38
0
2.
00
0
1.
19
0
0.
84
0
0.
59
0
0.
42
0
0.
30
0
0.
25
0
0.
18
0
0.
14
9
0.
07
4
6" 5" 4" 3" 2½" 2" 1½" 1" 3/4" 1/2" 3/8" ¼" Nº4 8 10 16 20 30 40 50 60 20010080
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.
01
0
0.
10
0
1.
00
0
10
.0
00
10
0.
00
0
10
00
.0
00
ABERTURA (mm)
%
 Q
U
E
 P
A
S
A
 E
N
 P
E
S
O
DETERMINACION DE LIMITE LIQUIDO
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
10 100Numero de golpes
%
 d
e
 H
u
m
e
d
a
d
NP
Características Hidráulicas Importantes 
• Las características hidráulicas del flujo en la ubicación de 
la obra de cruce, en caso de presentarse el caudal 
máximo de diseño, son determinadas generalmente 
mediante técnicas de flujo gradualmente variado y sólo 
excepcionalmente como flujo uniforme. 
• Son importantes: el nivel máximo que alcanzará la 
superficie de agua, el ancho superficial máximo 
correspondiente y la velocidad promedio en la sección. 
• También será de utilidad conocer el régimen del flujo, la 
pendiente hidráulica, los esfuerzos cortantes actuantes 
sobre el lecho del cauce, el tirante medio hidráulico, el 
radio hidráulico. 
-20 -15 -10 -5 0 5 10
337.0
337.5
338.0
338.5
339.0
339.5
340.0
Puente Buenqueme Plan: 1) Plan 01 16/01/2007 
 
Station (m)
E
le
va
tio
n 
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Cri t PF 1
Ground
Bank Sta
.
0
4
5
.045 .
0
4
5
0 100 200 300 400 500 600 700
330
332
334
336
338
340
342
344
Puente Buenqueme Plan: Plan 02 19/02/2007 
M ain Channel Distance (m)
E
le
va
tio
n 
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Cri t PF 1
Ground
Buenqueme Puente
Estimación de la Socavación Potencial en 
Pilares y Estribos 
• Socavación general: se estima según la profundización 
del lecho observada a lo largo de varios años y la 
tendencia a futuro. 
• Socavación por contracción: se estima si los estribos del 
puente contraen el flujo en cauce, es decir, cuando la luz 
del puente es menor al ancho superficial máximo 
evaluado en un cauce sin puente o, también en el caso 
de una contracción natural del cauce. 
• Socavación local: se estima si los pilares o estribos 
interactúan con el flujo en cauce, lo obstaculizan, 
creando una dinámica local que produce una mayor 
socavación. 
• La suma de los tres tipos de socavación indicados viene a 
ser la socavación potencial total. 
Para la estimación de la socavación por 
contracción y local, se cuenta con fórmulas 
empíricas elaboradas por distintos autores. El U.S. 
Department of Transportation de la Federal 
Highway Administration (E.E.U.U.) recomienda el 
uso de la ecuación de Laursen para la socavación 
por contracción, la ecuación de la Colorado State 
University (CSU) para la socavación local en pilares 
y la ecuación HIRE (Highways in the River 
Environment) de la FHWA, para la socavación 
local en estribos. Fuente: HEC-18 (Hydraulic 
Engineering Circular N° 18). 
Dimensionamiento del Puente desde el 
Punto de Vista Hidráulico 
• Se puede indicar una luz de puente mayor al ancho 
superficial del flujo obtenido en la hidráulica del cauce sin 
puente; así se evita la ocurrencia de socavación local y 
sólo se tendrá que estimar la socavación general y por 
contracción. 
• Si la luz del puente obliga a un modelamiento hidráulico 
con interacción del cauce y la estructura, se tendrá que 
estimar una socavación potencial mayor que incluya la 
socavación general, por contracción y local. 
• Adicionando un borde libre apropiado a la elevación de 
agua máxima calculada, se determina la elevación 
mínima del tablero de puente (parte inferior). 
• Restando la profundidad de socavación potencial al nivel 
mínimo del cauce (terreno), se determina la elevación 
máxima de cimentación de los apoyos del puente. 
Comparación para Análisis de Alternativas 
Q diseño 57.4 m
3
/s
Para el caudal de diseño indicado, en la ubicación de la obra de cruce se
tendría un flujo de las siguientes características (obtenido luego de utilizar
el programa de cómputo Hec RAS):
NA 338.69 m nivel de agua
Nmin 337.28 m nivel mínimo del cauce
A 19.61 m2 área de flujo
T 19.90 m ancho superficial
V 2.93 m/s velocidad media
Y medio 0.99 m tirante medio
Y máximo 1.41 m tirante máximo
Esf. Cort. 173.09 N/m2 esfuerzo cortante total
d50 16.30 mm diámetro medio partículas de lecho
 
Estimación de la Profundidad de Erosión Potencial - PUENTE BUENQUEME
Tr = 100 años
Estimación de la erosión general
 0.94 coeficiente de contracción 3.15 coeficiente de capacidad hidráulica 1.00 coeficiente de periodo de retorno
x 0.33 exponente que depende de d50
ds 2.70 m
sg 1.3 m
 
Estimación de la erosión por contracción
Determinación del tipo de erosión
y1 0.76 m tirante medio hidráulico sección aguas arriba
S1 0.0094 pendiente de la línea de energía aguas arriba
V1 1.99 m/s velocidad media aguas arriba
Vc 1.50 m/s velocidad crítica
V1>Vc EROSIÓN DE LECHO VIVO
v* 0.27 m/s velocidad de corte
w 0.32 m/s velocidad de caída d50
v*/w 0.83 ALGO DE MATERIAL EN SUSPENSIÓN
Cálculo utilizando la expresión de Laursen
y1 0.76 m tirante medio hidráulico sección aguas arriba
yo 0.99 m tirante en la sección contraída antes de erosión
Q1 55.42 m3/s flujo en el cauce aguas arriba
Q2 57.41 m3/s flujo en el cauce contraído, caudal total
W1 39.36 m ancho del cauce aguas arriba
W2 19.90 m ancho del cauce en sección contraída
n1 0.045 Manning sección aguas arriba
n2 0.045 Manning sección contraída
k1 0.64 exponente
k2 0.21 exponente
y2 1.21 m tirante medio hidráulico en sección contraída
sc 0.3 m
Elevación Puente Buenqueme 
Obras de Protección 
Son evaluadas según las características hidráulicas 
del flujo en el tramo estudiado, teniendo en 
cuenta la dinámica fluvial general. 
 
• Enrocado de protección de diámetro adecuado. 
• Gaviones caja y/o colchones de protección de 
dimensiones y calidad apropiados. 
• Mampostería de piedra. 
• Otro tipo de protección. 
Finalmente, se habrá estimado las 
características hidráulicas del flujo 
ante el paso del caudal máximo de 
diseño, el efecto de esta hidráulica 
sobre el lecho y márgenes del río, y 
con ello, se habrá indicado los 
parámetros que desde el punto de 
vista hidrológico e hidráulico deben 
ser considerados en el 
dimensionamiento del puente. 
Debe aceptarse que algunas estimaciones 
se basan en fórmulas empíricas que aún no 
son consideradas válidas para todos los 
casos, de modo que el criterio ingenieril 
debe estar presente en toda estimación; 
sin embargo, el avance logrado a la fecha 
en el conocimiento de las técnicas de 
hidrología e hidráulica utilizadas es tal que 
el estudio no puede limitarse al sólo uso de 
este criterio ingenieril.La falla de un puente puede deberse a un 
diseño defectuoso o también puede ser 
resultado de los vacíos aún presentes en 
nuestro estado de conocimiento respecto 
a la compleja hidráulica fluvial; sin 
embargo, también es cierto que el diseño 
lleva asociado un riesgo y es posible la 
ocurrencia de un evento extraordinario 
superior al considerado en el análisis. No 
será posible la construcción de 
superestructuras que garanticen un riesgo 
cero. 
Caso de la Quebrada Huanquimy 
Vista hacia aguas arriba 
Vista hacia aguas abajo 
Vista del lecho 
Q diseño 170.3 m
3
/s
Para el caudal de diseño indicado, en la ubicación de la obra de cruce se
tendría un flujo de las siguientes características (obtenido luego de utilizar
el programa de cómputo Hec RAS):
NA 309.87 m nivel de agua
Nmin 305.15 m nivel mínimo del cauce
A 74.38 m2 área de flujo
T 21.49 m ancho superficial
V 2.29 m/s velocidad media
Y medio 3.46 m tirante medio
Y máximo 4.72 m tirante máximo
Esf. Cort. 57.49 N/m2 esfuerzo cortante total
d50 0.20 mm diámetro medio partículas de lecho
PUENTE HUANQUIMY
Tr = 100 años
CARGAS Y FILOSOFÍA 
DE DISEÑO
Por: Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Definición y Clasificación de Las Cargas
Las cargas se definen como todas las fuerzas que actúan tanto 
sobre la superestructura como la infraestructura. Estas se 
subdividen en :
a) Permanentes
b) Variables
c) Excepcionales
a) Cargas Permanentes: Son aquellas que actúan durante la vida 
útil de la estructura, sin mayor variación.
a.1) Peso propio: Se consideran como cargas de “peso 
propio” las cargas de todos los elementos propios del 
conjunto estructural portante. Ejemplos de pesos unitarios 
en la siguiente tabla.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
TABLA DE PESOS UNITARIOS POR MATERIAL
1,000Agua fresca
2,320Concreto Densidad Normal 
(f'c<35MPa)
960Madera fuerte
7,850Acero
7,200Hierro
2,250Asfalto
1,925Terreno Denso
1,600Terreno Suelto
2,240+2.29 f'c 
f'c en MPa
Concreto Densidad Normal 
(35<f'c≤105 MPa)
2,800Aluminio
Kg/m3Materiales
Ing. Elsa Carrera Cabrera
a.2) Peso muerto: Se considera como “peso muerto” a todas 
las cargas que actúan en la estructura de manera 
permanente, pero no cumplen la función de elemento 
portante; por lo tanto, son las cargas de los elementos que 
ayudan en el cumplimiento de la función de la estructura en el 
servicio que presta. Algunos ejemplos:
Peso del asfalto
Peso de las barandas
Peso de los postes
Peso de las veredas
Elementos Arquitectónicos
Peso del balasto
Peso de los durmientes
Peso de los rieles
a.3) Empuje de tierras: Para el caso de la infraestructura.
Viaductos
Carreteras
Viaductos
Ferrocarriles
Ing. Elsa Carrera Cabrera
b) Cargas Variables: Son aquellas que tienen variación 
frecuente y significativa en relación a su valor medio. Aquí se 
incluyen las sobrecargas según el uso, así como los efectos 
dinámicos, frenado, fuerza centrífuga y otros. Además se 
incluyen en este grupo de cargas, las fuerzas aplicadas 
durante la construcción, las fuerzas de empuje de agua, sub-
presión, así como sismo, viento y las ocasionadas por la 
variación de temperatura.
c) Cargas Excepcionales.-Son aquellas acciones cuya 
probabilidad de ocurrencia es muy baja, pero en 
determinadas condiciones deben ser consideradas por el 
proyectista, como por ejemplo las debidas a colisiones, 
explosiones o incendios, o cargas excepcionales.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ejemplos de cargas Variables
– Variación Térmica
– Contracción y creep del concreto
– Viento
– Sismo
– Empuje de la corriente (en caso de ríos, o del mar)
– Sub-presión (caso de estructuras sumergidas o semi-
sumergidas)
– Impacto
– Centrífuga (producidas por los vehículos en curva)
– Frenado (producida por los vehículos)
– Sobrecargas de diseño
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sobrecargas de diseño
En función del servicio que presta, la estructura debería pesar lo 
menos posible y ser capaz de soportar más carga adicional, estas 
condiciones nos indican que tenemos un diseño adecuado, al contar 
con una estructura liviana capaz de resistir grandes cargas de 
servicio. 
La sobrecarga de diseño, para el caso de puentes en vías, está
regida por reglamentos establecidos bajo estudios realizados a lo 
largo de muchos años, en los cuales los elementos de hipótesis de 
carga son camiones estándares y trenes de carga. En el caso de 
puentes carreteros, se tienen cargas puntuales que varían en su 
posición longitudinal y/o transversal, según sea el caso. En el Perú, 
recientemente contamos con un Manual de Diseño de Puentes, 
basado fundamentalmente en el Reglamento Americano AASHTO y 
su propuesta LRFD con la S/C HL-93.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Criterios de Diseño
ASD ALLOWABLE STRESS DESIGN
LRFD LOAD AND RESISTANCE FACTOR DESIGN
En un estado simple ( ASD ) la seguridad en un diseño ingenieril
es asumido por la sección transversal y los materiales que
suministran en exceso la demanda por la aplicación de las
cargas.
Suministro ≥ Demanda 
ó dicho de otra de otra forma
Resistencia ≥ Efectos de las cargas. (1)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
0.1 W
0.1 W
0.4 W
0.4 W 0.4 W
0.4 W
0.
2 
W
0.
8 
W
0.
8 
W
3.05 m
1.83 m0.61 0.61
Sardinel
Camión Tipo HS 
 (3 ejes)
P 4P 4P
a b
a b
1. REG. AMERICANO - ESPECIFICACIONES ESTANDAR 
AASHTO: S/C HS-20 Y S/C HS-25
1.1 Camión (HS) 1.2 Sobrecarga equivalente
Pi (tn)
We (kg/m)/ancho de vía
TIPO 
Peso 
Camión 
(tn) 
P 
(tn) 
a 
(m) 
b 
(m) 
We 
(kg/m) 
Pi 
P. Corte 
(tn) 
Pi 
P. Momento 
(tn) 
HS-20 
HS-25 
32.66 
40.82 
3.63 
4.54 
4.27 
4.27 
4.27-9.14 
4.27-9.14 
952.4 
1,190.5 
11.8 
14.7 
8.2 
10.2 
Ancho de vía = 3.05 m
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sección Transversal
1.22 1.83 mV´ 1.83 m
Sardinel
V´= 0.30 m, para el cálculo de Losas
V´= 0.61 m, para el cálculo de Otros Elementos
DIMENSIONES DE LLANTAS:
Posteriores Delanteras
- Ancho de Repartición de Llanta (A) 0.50 m 0.25 m
- Longitud de Repartición de Llanta (B) 0.10 m 0.10 m
(A) El ancho de repartición de llanta se considera en sentido transversal al 
del sentido del tráfico vehicular.
(B) La longitud de repartición de llanta se considera en el sentido del 
tráfico vehicular.
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
REGLAMENTO ASSHTO (STANDARD)
Impacto
I = Fracción del impacto (30% como máximo)
L = Longitud en pies de la porción de la luz que está cargada para 
producir el máximo esfuerzo en un miembro.
La longitud deberá ser considerada como sigue, en los diferentes
casos:
– Para piso de caminos carreteros, usar la longitud de la luz de 
diseño.
– Para miembros transversales, tales como vigas de piso, usar la 
longitud de la luz centro a centro de los soportes.
I = 50 . 
L + 125
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Continuación
R. AASHTO STANDARD
– Para calcular los momentos de la carga de camión usar la 
longitud de la luz, excepto para brazos en cantilever en 
donde deberá usarse la longitud desde el centro de 
momentos al eje más lejano del voladizo.
– Para corte, debido a cargas de camión, usar la longitud de 
la porción de luz cargada desde el punto en consideración 
hasta la reacción más alejada, excepto para brazos en 
cantilever en donde deberá usarse una fracción del 
impacto de 30%.
– Para luces continuas, usar la longitud de la luz en 
consideración para momento positivo, y usar un promedio 
de dos luces adyacentes cargadas para momento negativo.
– Para alcantarillas con relleno de:
0´ a 1´- 0´ inclusive, I = 30%
1´ - 1”a 2´- 0´ inclusive, I = 20%
2´- 1” a 2´- 11“ inclusive, I = 10 %
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Fuerza de Frenado
Igual al 5% de la carga viva en todas las líneas de tráfico en 
la misma dirección. El centro de gravedad de esta fuerza 
longitudinal será ubicado 1.83m. sobre el piso de la losa y 
transmitida a la subestructura a través de la superestructura.
Fuerza CentrífugaSerá determinada como un porcentaje de la carga viva de 
diseño sin impacto y en todas las líneas de tráfico.
Donde:
S = velocidad de diseño en km/hora (millas/hora)
R = radio de la curva en metros (pies)
La fuerza centrífuga se aplica a 1.83m. Sobre la superficie de 
rodadura.
C = ( 6.68 S ² / R) = 0.79 S ²
R
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Presión de Agua en movimiento
Para porciones de estructuras que están sujetas a la fuerza del 
agua, hielo y que deben ser diseñadas para resistir estas 
fuerzas.
La presión de flujo de agua en pilares esta dado por:
P= 52.5 K V2
Donde :
P = presión de agua (Kg/m2)
V = velocidad del agua (m/seg)
K = constante de forma que tiene los siguientes valores:
1 3/8 para extremos de pilares cuadrados
2/3 para extremos de pilares circulares
1/2 para extremos de pilares con ángulos
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
COMBINACIONES DE CARGA (AASTHO STANDARD)
Las combinaciones de carga, para cargas de servicio y diseño con factores de carga 
están dados por:
GRUPOS (N)= γ [βD * D + βL (L+I) + BC CF + βE E + βB B +βS SF + βW W + βWL WL + βL LF + βR (R+S+T) + βEQ EQ + βICE ICE]
Donde: 
N = Número de Grupo WL = Carga de Viento sobre carga Viva
γ = Factor de carga ( Ver tabla) LF = Fuerza Longitudinal de Carga Viva
β = Coeficiente (Ver tabla) CF = Fuerza Centrífuga
D = Carga Muerta R = Acortamiento
L = Carga Viva S = Contracción
I = Impacto de Carga Viva T = Temperatura
E = Presión de Tierra EQ = Sismo
B = Subpresión SF = Presión de flujo de corriente
W = Carga de Viento sobre estructura ICE = Presión de hielo
Ing. Elsa Carrera Cabrera
1 2 3 3A 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D (L+I)n (L+I)P CF E B SF W WL LF R+S+T EQ ICE
I 1.0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 100
IA 1.0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150
IB 1.0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 **
II 1.0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 125
III 1.0 1 1 0 1 1 1 0.3 1 1 0 0 0 125
IV 1.0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 125
V 1.0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 140
VI 1.0 1 1 0 1 1 1 0.3 1 1 1 0 0 140
VII 1.0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 133
VIII 1.0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 140
IX 1.0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 150
X 1.0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100
I 1.3 1.67* 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
IA 1.3 2.20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IB 1.3 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
II 1.3 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0
III 1.3 1 0 1 1 1 0.3 1 1 0 0 0
IV 1.3 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0
V 1.25 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0
VI 1.25 1 0 1 1 1 0.3 1 1 1 0 0
VII 1.3 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0
VIII 1.3 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1
IX 1.2 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
X 1.3 1 1.67 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
N
O
 A
P
LI
C
A
B
LE
FACTORES %
GRUPO
C o L N °
C
a
rg
a
 d
e
 S
e
rv
ic
io
D
IS
E
Ñ
O
 C
O
N
 F
A
C
T
O
R
E
S
 
D
E
 C
A
R
G
A
γ
βE
βD
E
βE
βE
βE
βE
βE
βE
βEβE
βE
βEβE
βEβE
βEβE
βD
βDβD
βD
βDβD
βD
βD
βDβD
TABLA DE COEFICIENTE γ Y β
Alcantarilla
Alcantarilla
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Consideraciones para diseño en 
Cargas de Servicio
� Los Esfuerzos Permisibles podrán incrementarse en 
porcentajes indicados en la columna 14 (ver tabla).
� No se permite el incremento de Esfuerzos Unitarios para 
miembros o conexiones cargados solamente con cargas de 
viento.
βE = 1.00 Para todas las cargas verticales y 
laterales.
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Para Diseño en 
Factores de Carga
βE = 1.3 Para presión de tierra horizontal en muros y 
0.5 para el chequeo de momentos positivos en 
pórticos rígidos
βE = 1.0 Para presión vertical de tierra.
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
βD = 0.75 Cuando chequeamos miembros con mínima 
carga axial y máximo momento o excentricidad 
máxima (para columnas).
βD = 1.00 Cuando chequeamos miembros con máxima 
carga axial y mínimo momento (para columnas).
βD = 1.0 Para miembro en tensión y flexión.
βE = 1.0 Alcantarillas rígidas.
βE = 1.50 Alcantarillas flexibles.
Continuación
AASHTO STANDARD
Ing. Elsa Carrera Cabrera
2. Diseño de Cargas y Resistencia 
Factoradas Load and Resistance Factor 
Design (LRFD)
De la ecuación (1) se tiene que cuando las condiciones de carga 
alcanzan su límite se presenta la falla. 
Esto es una condición referida como un estado límite y se define 
así:
Un estado límite es una condición en la que mas allá de la cual un 
componente estructural, tal como una fundación u otro elemento 
del puente deja de cumplir la función para la cual fue diseñado.
El estado límite de esfuerzos involucra el total o parcial colapso 
de la estructura.
El LRFD fue introducido por el ACI en el código de 1956, pero 
inicialmente no incluyo ningún factor en la resistencia y solo se 
factoraron las cargas y el código fue conocido como diseño de 
cargas factoradas (LFD).
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Según el LRFD, la resistencia expresión de la izquierda de la 
ecuación (1) es multiplicado por un factor de resistencia, φ , cuyo 
valor es generalmente menor que uno.
Los componentes de carga señalados en el lado derecho de la 
ecuación (1) son multiplicados por su respectivos factores de 
carga, γi, y son usualmente valores mayores que uno. Los efectos 
de las cargas para un determinado estado límite involucran una 
serie de cargas tipo Qi. Por lo tanto, los efectos de las cargas se 
pueden expresar como la sumatoria de γi.Qi
Si la resistencia normal esta dada por Rn entonces el criterio de 
seguridad se puede escribir como sigue:
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
FilosofFilosofíía de disea de diseññoo
DondeDonde
Rn : resistencia nominal 
Rr : resistencia factorizada 
γi : factor de carga (factor estadístico)
Qi : efectos de fuerza 
φ : factor de resistencia 
n : factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e importancia 
operativa, modificadores de carga.
n= nD x nR x nI >0.95
nD : factor que se refiere a la ductilidad
nR : factor que se refiere a la redundancia
nI : factor que se refiere a la importancia operacional
Rr = φ Rn ≥ Σ ni γi Qi
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
Estados LEstados L íímitemite (Combinaciones)(Combinaciones)
A) Estado Límite de Servicio Restricción sobre esfuerzos, se basa Servicio I
en el diseño sobre esfuerzos permisibles. Servicio I I
 Servicio I I I
B) Estado Límite de Fatiga y Fractura Diseño bajo criterio de control de grietas. Fatiga
ESTADOS C) Estado Límite de Resistencia Diseño que sera tomado en cuenta para Resistencia I
LI MI TE asegurar resistencia y estabilidad de Resistencia I I
una estructura durante su vida útil. Resistencia I I I
 Resistencia IV
 Resistencia V
D) Estado Limite de Evento Extremo Diseño que sera tomado en cuenta para Evento Extremo I
asegurar supervivencia estructural. Evento Extremo I I
Ing. Elsa Carrera Cabrera
COMBINACIONES DE CARGA (AASTHO LRFD)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
NOTACIONES Y FACTORES PARA CARGAS PERMANENTES
Ing. Elsa Carrera Cabrera
NOTACION
CARGAS TRANSITORIAS
BR Fuerza de frenado vehicular
CE Fuerza centrífuga vehicular
CR “Creep” del concreto
CT Fuerza de choque vehicular
CV Fuerza de choque de barcos
EQ Sismo
FR Fricción
IC Carga de hielo
IM Carga de impacto
LL Carga viva vehicular
LS Carga viva superficial
PL Carga viva de peatones
SE Asentamiento
SH Contracción
TG Gradiente de temperatura
TU Temperatura uniforme
WA Carga de agua y presión del flujo
WL Efecto de viento sobre la carga viva
NOTACIONES PARA CARGAS TRANSITORIAS
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
Factor de Resistencia (φ)
A) Para el Estado LA) Para el Estado Líímite de Resistenciamite de Resistencia
Flexión y Tracción de Concreto Armado 0.90
Flexión y Tracción de Concreto Presforzado 1.00
Corte y Torsión Concreto densidad normal 0.90
Compresión Axial con Espirales o Estribos 0.50-0.90
Aplastamiento en Concreto 0.70
Compresión en modelos de bielas de compresión 0.70
y Tracción
Compresión en zonas de concreto de densidad normal 0.80
Tracción en el acero en zonas de anclaje 1.00
B) Para los demB) Para los demáás Estados Ls Estados LíímitesmitesSe asume : φ = 1.00
Dentro de la ecuación básica de diseño LRFD, se considera un factor de resistencia, el cual 
” factoriza” los esfuerzos resistentes de acuerdo al material estructural, y que varia por 
diferentes solicitaciones, dependiendo del requerimiento de diseño que estemos siguiendo.
Valor de φ
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
Modificadores de Carga (n)Modificadores de Carga (n)
Este factor (n), esta relacionado directamente con la seguridad en el diseño de puentes. Depende 
de tres variables las cuales son las siguientes : Ductilidad, Redundancia, Importancia Operativa :
A) Ductilidad (A) Ductilidad (nnDD))
Se debe proporcionar la capacidad necesaria al sistema estructural, de tal forma que se 
asegure el desarrollo de significantes deformaciones inelásticas visibles antes de la falla.
DUCTILIDAD (nD)
 Para el estado límite de resistencia, los valores de nD son:
 - Para componentes y conexiones no dúctiles 1.05
 - Para componentes y conexiones dúctiles 0.95
 Para los demás estados límite, el valor de nD es:
 - Para elementos dúctiles y no dúctiles 1.00
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
Modificadores de Carga (n)Modificadores de Carga (n)
Este factor (n), esta relacionado directamente con la seguridad en el diseño de puentes. Depende 
de tres variables las cuales son las siguientes : Ductilidad, Redundancia, Importancia Operativa :
B) Redundancia (B) Redundancia (nnRR))
Condición que esta basada en la seguridad que brinda un puente, ante posibles eventos o 
solicitaciones extremas. En ese sentido deberán usarse rutas múltiples de carga, y 
estructuras continuas a menos que se indique lo contrario.
REDUNDANCIA (nR)
 Para el estado límite de resistencia, los valores de nR son:
 - Para miembros no Redundantes 1.05
 - Para miembros Redundantes 0.95
 Para los demás estados límite, el valor de nR es:
 - Para elementos Redundantes y no Redundantes 1.00
Ing. Elsa Carrera Cabrera
METODO LRFDMETODO LRFD
Modificadores de Carga (n)Modificadores de Carga (n)
Este factor (n), esta relacionado directamente con la seguridad en el diseño de puentes. Depende 
de tres variables las cuales son las siguientes : Ductilidad, Redundancia, Importancia Operativa :
C) Importancia Operativa (nC) Importancia Operativa (n II ))
La clasificación referente a importancia operativa deberá tomar en cuenta los 
requerimientos sociales, de supervivencia, de seguridad y de defensa. El propietario puede 
declarar si un puente o una componente estructural, es de importancia operativa.
IMPORTANCIA OPERATIVA (nI)
Para el estado límite de resistencia y evento extremo, 
 los valores de nI son:
 - Puentes de Importancia Operativa, como mínimo 1.05
 - Otros casos, como mínimo 0.95
 Para los demás estados límite, el valor de nI es:
 - Para elementos en general 1.00
Ing. Elsa Carrera Cabrera
a) Camión de Diseño :
b) Tándem de diseño
0.60 m General
0.30m Borde de Losa
AASHTO LRFD: S/C HL-93
Ing. Elsa Carrera Cabrera
La carga viva correspondiente a cada vía será la suma de:
� Camión de diseño o Tándem (se toma la que produzca 
mayor efecto), más
� Sobrecarga repartida
c) Sobrecarga repartida :
Los efectos máximos de carga viva se multiplicarán por un factor 
que considera la acción de múltiples sobrecargas:
0,650,851,001,20Factor
> 3321Nº Vías Cargadas
W = 970 (kg/m) por ancho de vía de 3.00m
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Impacto = IM
Es un incremento de las cargas vivas correspondientes al camión o 
al tandem de diseño, excepto para estructuras enterradas.
�Elementos de unión = 75%
�Para otros elementos = 33%33%
No es necesario aplicarlo para componentes de madera
Fuerza de Frenado = BR
Igual al mayor de:
�25% de las cargas verticales de los camiones o tándems de 
diseño de las vías en el mismo sentido de tráfico. 
�5% del camión o tandem de diseño más la carga repartida.
Esta fuerza horizontal actúa a 1.80 m. sobre el piso de la losa y es 
transmitida a la infraestructura a través de la superestructura.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Fuerza Centrífuga = CE
Debe ser tomado como el producto del peso de los ejes del 
camión de Diseño o Tandem por el valor C.
Donde:
V = velocidad de diseño (m/seg)
f = 4/3 para otras combinaciones de carga y 1 para fatiga
g = aceleración de la gravedad (9.807 m/seg2)
R = radio de la curvatura de la línea de tráfico (m)
La fuerza centrífuga se aplica a 1.80 m. sobre la superficie de 
rodadura.
C = f V 2 / gR
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Presión de Agua en movimiento
Para estructuras que están sujetas a la fuerza del agua, hielo y 
que deben ser diseñadas para resistir estas fuerzas.
La presión de flujo de agua en pilares esta dado por:
p= 5.14 x 10 4 CD V 
2
Donde :
p = Presión de flujo de agua (MPa)
V = Velocidad del flujo de agua (m/seg)
CD = Coeficiente de forma del pilar que tiene los 
siguientes valores:
0.7 para extremos semicirculares
1.4 para extremos cuadrados
1.4 para arrastres acumulados 
0.8 para extremos con ángulos
Ing. Elsa Carrera Cabrera 1
Predimensionamiento
A.- En Concreto Armado
1.- Losas Macizas.-
-Tramos simplemente apoyados: h = L/15
Normalmente se usan hasta 10 metros de Luz.
- Tramos continuos: h = L/19 a L/24
Normalmente se usan hasta 15 metros de Luz en el tramo mayor.
2.- Losas Aligeradas.- Son usadas para luces de 12 a 18 m.
Ing. Elsa Carrera Cabrera 2
3.- Vigas T.-
- Simplemente apoyadas: h = L/14
- Vigas continuas: h = L/15 a L/16
Se usan para luces de 10 a 25 m en tramos simplemente apoyados
4.- Vigas Cajón.-
- Simplemente apoyadas: h = L/17
Las luces de más uso son de 30 a 40m.
- Vigas Continuas: h= L/18 a L/20
Ing. Elsa Carrera Cabrera 3
B.- En Concreto Presforzado
1.- Losas macizas postensadas.- Se usan hasta 20 m.
h = L/20
2.- Losas aligeradas.- Se usan hasta 25 m.
h = L/25
3.- Vigas T postensadas
• Tramos simplemente apoyados h = L/18 a L/20
Se usan para luces de más de 25 m. (hasta 35 m.)
• Tramos continuos h = L/25 a L/30
Ing. Elsa Carrera Cabrera 4
4.- Vigas cajón
• Simplemente apoyados
h = L/25
• Continuos 
h = L/30 variable hasta L/50
Y se pueden usar hasta luces grandes de 200 m. o más, según el 
método constructivo.
Ing. Elsa Carrera Cabrera 5
Peraltes mínimos para no controlar deflexiones 
según AASHTO
Notas
• Son valores recomendados para tramos continuos
• Los tramos simplemente apoyados deben tener un 20% más de espesor
• Para miembros con altura variable,los valores de la tabla pueden ser 
reajustados de acuerdo a la variación de momentos.
Superestructura de Concreto ArmadoL= Luz de cálculo
0.033L0.035LVigas Peatonales
0.055L0.060LVigas Cajón
0.065L0.070LVigas T
d > 165 mm
L + 3000 / 301.2 (L + 3000) / 30Losas de puentes con refuerzo 
principal Paralelo al Tráfico
Tramo ContinuoTramo Simple
PERALTE MINIMO (d)
TIPO DE ESTRUCTURA
Ing. Elsa Carrera Cabrera
PUENTES TIPO LOSAPUENTES TIPO LOSA
Ing. Elsa Carrera Cabrera
PUENTES TIPO LOSAPUENTES TIPO LOSA
Características Generales
Se utilizan generalmente para cubrir luces pequeñas, de 4.6m. a 10 m., 
en el caso de tramos simplemente apoyados. Para este caso tenemos el 
siguiente esquema descriptivo: 
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Secciones transversales típicas que se encuentran en 
esta definición:
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Cargas Actuantes
1) Peso Propio :
· Losa Estructural de Concreto.
· Viga Sardinel o Vereda 
2) Carga Muerta :
· Asfalto
· Barandas
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sobrecarga vehicular, siendo la recomendada por el MTC 
la del AASHTO LRFD, HL-93. 
El reglamento del AASHTO define para el diseño de losas, 
con respecto a la sobrecarga, el término de Ancho 
Equivalente, en el cual actúa la carga.
3) Carga Viva :
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Ancho Equivalente (E) : Es considerado como el ancho de losa que 
actúa para resistir las cargas concentradas. Depende de diversos 
factores, principalmente de la rigidez de la Losa y la separación de las 
Cargas. (Ver figura) 
VISTA TRANSVERSAL
E= Ancho Equivalente
Ing. Elsa Carrera Cabrera
El Ancho Equivalente (E) por carril, tanto para corte como para 
momento, con un carril cargado (dos líneas de ruedas) es:
El Ancho Equivalente (E) por carril, tanto para corte como para 
momento, con más de un carril cargado es:
E = ancho equivalente (mm.)
L1 = el menor valor entre la luz del tramo (mm.) y 18000 mm.
W1 = el menor valor entre el ancho real del puente (mm.) y 9000 
mm. (1 carril) ó 18000 mm. (múltiples carriles)
W = Ancho físico entre bordes del puente (mm.)
NL = Número de carriles de diseño.
( β )
( α )
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Cálculo de Momentos Por Cargas 
Puntuales
(TEOREMA DE BARETT)
Cuando hay más de una carga sobre un elemento 
simplemente apoyado, el momento máximo se produce en 
una posición de las cargas de tal manera que; el centro de 
luz es equidistante de la resultante y de la carga más pesada 
y más cercana a esta resultante. El momento máximo se 
producirá debajo de la carga más pesada y más cercana al 
centro de luz.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sistema de Carga : Se hace el análisis por ancho de vía, como se 
muestra a continuación: ( para s/c HL-93)
Cuando se tienen luces de 8 m. o menores se debe tener cuidado en 
la evaluación del M máx., es recomendable verificar para las dos 
condiciones, con 2 o 3 ejes de cargas por vía.
C.L.
R 14.78 3.57
14.78R 3.57
4.30 4.30
1.455
Momento Máximo
14.78
14.78
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Factor por múltiple presencia vehicular (m)
0.654
0.853
12
1.21
mNº de Vías Cargadas
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Momento Actuante por Sobrecarga
ML+I = m * M máx * 1.33
E
En el diseño se debe considerar el valor de E para un carril cargado (α ) y 
para el caso de dos ó más carriles cargados ( β ), para obtener el efecto mayor. 
MU = n(1.25DC + 1.5DW + 1.75 (L+I) )
Armadura Principal
Una vez realizado el análisis de la sobrecarga, así como también 
por los efectos del peso propio y de la carga muerta, se obtienen los 
momentos de diseño para cada caso. Con estos valores calculamos el 
área de acero principal necesaria para resistir los esfuerzos producidos 
por las cargas actuantes.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Armadura de Repartición
Se coloca perpendicularmente al acero principal y es un porcentaje 
de esta área, en cada sección.
• Para refuerzo principal paralelo al tráfico:
% = 1750 .
S0.50
Máx. Asr=50% As principal
S = luz de cálculo en mm.
• Para refuerzo principal perpendicular al tránsito:
% = 3480 .
S0.50
%→ es el porcentaje del área de acero principal para usar como 
acero de repartición.
Máx. Asr=67% As principal
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Acero de Temperatura
La losa debe tener en cada cara y en cada sentido acero de 
temperatura que evite las rajaduras producidas por la dilatación 
y contracción de la losa.
El área de armadura en cada dirección deberá satisfacer:
Ast ≥ 0.75 Ag / fy
Ag. = Área bruta de la sección (mm2)
fy = Tensión de fluencia (Mpa)
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Acero de Temperatura (Continuación)
•Distribuir uniformemente en ambas caras
•Si el espesor es menor o igual a 150 mm., la armadura se 
coloca en una sola capa
•La separación debe ser menor o igual a 3 veces el espesor o 
450 mm.
No se coloca Ast:
•En la cara y sentido del acero de repartición, siempre que 
este sea mayor que el acero de temperatura correspondiente.
• En la cara y sentido del acero principal, si la losa puede 
dilatarse libremente. Para el caso de losas empotradas en sus 
apoyos, el Ast debe añadirse al acero principal.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
EJEMPLO
• Ancho de calzada = 7.20 m
• Luz = 8 m
• Espesor de losa = 0.50 m
• Ancho del sardinel =0.30 m
• Espesor de pavimento = 0.05 m
• Recubrimiento libre = 0.03 m
• f‘c = 280 kg/cm2 = 28 Mpa.
• fy = 4200 kg/cm2 = 420 Mpa.
• Densidad del concreto = 2400 kg/m3
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Ancho Efectivo:
– L1 = 8 000 mm
– W1 = 7 200 mm
– W = 78 00 mm
– NL = 2
2 ó más vías cargadas (β)
E = 3010.7 mm < 3 900 mm
1 vía cargada (α)
E = 3437.56 mm < 3 900 mm
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Momentos para carga muerta:
– DC Peso concreto = 0.5 x 1 x 2.4 = 1.20 t/m
MDC = 1.25 x 82 / 8 = 10.0 t-m/m
– DW Peso asfalto = 0.05 x 1 x 2.25 = 0.113 t/m
MDW = 0.113 x 82 / 8 = 0.90 t-m/m
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Momentos por carga viva:
– Camión M = 31.62 t-m /vía (por Baret)
– Tandem M = 38.33 t-m /vía (por Baret)
– Por S/C Distribuida M = 0.97 x 82 / 8 = 7.76 t-m/vía
Para una vía cargada:
M L + I = (38.33 x 1.33 + 7.76)x m / E = 20.5 t-m/m
Para dos vías cargadas
M L + I = 19.5 t-m/m
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Modificadores de carga:
– Factor de ductilidad:
nD = 0.95 (componentes y conexiones dúctiles)
– Factor de redundancia:
nR = 1.05 (no redundante)
– Factor de importancia operativa:
nI = 1.05 (es de importancia operativa)
Modif. de carga: n = 0.95 x 1.05 x 1.05 = 1.05
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• MOMENTO ÚLTIMO:
Mu = 1.05(1.25 x 10.0 + 1.5 x 0.9 + 1.75 x 20.5)
Mu = 52.21 t-m
• CÁLCULO DEL REFUERZO PRINCIPAL:
donde d= 45
As = 34.10 cm2 Ø1”@15
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Acero de repartición:
% = 1750 / S0.50 = 19.57%
Asr = 34.10 x 0.196 = 6.68 cm2
Ø5/8”@27.50
• Acero de temperatura: para las dos capas
Ast = [0.75 x 1000 x 500 / 420] / 2 = 446.43mm2=
= 4.46 cm2
Se colocará Ø1/2”@27.5 cm.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
DISEÑO DEL SARDINEL
El Sardinel cumple varias funciones:
1) Psicológica : porque guía al conductor
2) Seguridad : porque debe estar diseñado para soportar 
una carga horizontal impacto de 750 Kg/m.
750 Kg/m
Asfalto
0.25 m
Ing. Elsa Carrera Cabrera
3) Para refuerzo del borde de la losa 
•Diseño 
Como una viga rectangular Independiente de la losa
h = 0.25 + Esp. Asfalto + Esp. Losa
b = 0.25 a 0.30 (m). 
h
0.25 m
Espesor de Asfalto
Espesor de Losa
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Cálculo de esfuerzos en la Viga Sardinel
Para la carga DC, se considera el peso de la viga sardinel
Para la carga DW se considera el peso de la baranda estimado en
150 Kg./m o más, según el material.
Datos:
h = 0.50 + 0.05 + 0.25 = 0.80 m.
b = 0.30 m.
– DC wDC =0.30 X 0.80 X 2.5 = 0.6 tm/m
MDC = 4.8 tm - m/m
– DW wDW = 0.15 Tm/m
MDW = 1.2 tm-m/m
.30
a
E/2
P
Ing. Elsa Carrera Cabrera
PUENTE DE VIGAS Y LOSAPUENTE DE VIGAS Y LOSA
DE CONCRETO ARMADODE CONCRETO ARMADO
Ing. Elsa Carrera Cabrera
PUENTE DE VIGAS Y LOSA
Características Generales
Viga Diafragma
E.C.
Vigas Principales
VD VP
Barandas
VeredasLosaAsfalto
Ancho de Calzada
Sección Transversal
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Sección Longitudinal
Características Generales
Vigas Diafragma
Barandas
Viga Principal
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Eje Carretera
Planta
Eje ApoyoEje Apoyo
VD
VP
Ejemplo:
Nº de Vigas Principales (VP) : 04 Und.
Nº de Vigas Diafragma (VD) : 05 Und.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Puente Vigas y Losa Simplemente Apoyada
Ing. Elsa Carrera Cabrera
• Losa : Tramos Interiores
Voladizos
• Vigas Principales : V. Exteriores ( VPext )
V. Interiores ( VPint )
• Vigas Transversales o Diafragmas ( VD )
Elementos Estructurales del Puente Vigas y Losa
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Diseño de la Losa
•Cargas Actuantes en Tramos interiores continuos.
a) Por Peso Propio : carga del p.p. = wDC
MDC = wDC (L²) / 10
b) Carga Muerta-DW : carga de la Carpeta Asfáltica= wDW
MDW = wDW (L²) / 10 
Donde :
L = la luz entre centros de vigas.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
c) Sobrecarga: Los momento por sobrecarga según el LRFD, son:
* Acero principal perpendicular al tráfico: 
Para L ≤ 3 m: Mtransv = 1290 D0.197 L0.459 C
Para L > 3 m: Mtransv = 5300 D
0.188 (L1.35- 20400) C / L
* Acero principal paralelo al tráfico: 
Para L ≤ 3 m: Mparalelo = 408 D0.123 L0.64 C
Para L > 3 m: Mparalelo = 3405 D
0.138 (L1.429- 34900) C / L
Donde:
L = Longitud entre centros de apoyos (mm)
C = Factor de continuidad será igual a 1, para tramos 
simplemente apoyados y 0.8 para tramos continuos.
D = Dx / Dy
Ing. Elsa Carrera Cabrera