EXAMEN DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE 1. MENCIONE LOS CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA UBICACIÓN DE PUENTE CARRETERA: tener la topografía del terreno hacer previamente un estudio mecánica de suelos para determinar si la zona donde se ubicara la estructura, el suelo tenga capacidad resistente adecuada que la zona no este expuesto a riesgos sísmicos para la ubicación del puente. Prestar atención a los factores hidráulicos en la ubicación del puente en el trazado de vía Zona de ubicación del puente no se permita deslizamiento de escombros así reducir el índice de vulnerabilidad de la estructura 2. DESCRIBA LOS ESTUDIOS GEOTECNICOS NECESARIOS PARA EL DISEÑO DE UN PUENTE:
Propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentación Ensayo de campo en suelos y/o rocas Profundidad de cimentación adecuada Estudios de sondaje dependiendo de la envergadura del proyecto Ensayos de campo: Ensayos de penetración estándar Ensayos de permeabilidad Ensayos de laboratorio Contenido de humedad Ensayos de corte directo Ensayos de Procter modificado y CBR
3. DESCRIBA LAS CONDICIONES HIDRAULICAS QUE DEBE CUMPLIR UN PUENTE PARA SU DISEÑO Y CONSTRUCCION Para su diseño: Caudales maximos y mínimo Determinación del tiempo de retorno y la descarga máxima de diseño Solución de los métodos de estimación del caudal máximo de diseño Recolección y análisis de información hidrométrica y meteorológica atreves de ministerio de agricultura y senami. Determinación de las características hidráulicas del flujo para su construcción
4. DESCRIBA LOS TIPOS DE PUENTE DE ARCO , FACTORES QUE SE TOME EN CUENTA: Puente en arco: construcción que permite a los automóviles recorrer dos puntos separados por un obstáculo. Pórtico: construcción que sostiene en el suelo el peso de una carga suspendida. Arco: arco en forma de bóveda sostenido por los estribos. Tablero: plataforma del puente. Cuerda inferior: pieza de apoyo inferior. Cuerda superior: pieza de apoyo superior. Pilar: pilón de mampostería que sirve de soporte.
puente arco empotrado
Puentes arco atirantado
Los puentes en arco están diseñados para trabajar constantemente bajo compresión y son de baja resistencia a tracción. Mientras mas peso tenga la estructura mas resistetente sera. 5. INDIQUE SUS COMENTARIOS SOBRE LOS DEMÁS MÉTODOS DE DISEÑO DE PUENTE, MENCIONE SUS VENTAJAS Y DESVENTAJAS. 6. EN AL ANALISIS SISMICO DE PUENTES INDIQUE LOS PARAMETROS DINAMICO PARA SU ANALISIS CASOS: PUENTE ISOSTATICO PUENTE HIPERESTTICO------- MUESTRE ESQUEMAS DE MODELAMIENTO 7. FORMULE UN ESQUEMA DE ESTUDIO DE PERFIL TECNICO – ECONOMICO PUENTE COLGANTE PEATONAL L=50, ZONA RURAL DE TACNA , ASUMIR DATOS COMPLEMENTARIOS 8. EN UN PUENTE CARRETERO DE COMCRETO ARMADO DE LONGITUD DE 20 M. CONSIDERANDO UNA SOBRE CARGA VEHICULAR H20-15, NUMERO DE VIAS 3, UN INDICE MEDIO DIARIO DE 600 VEHICULOS POR DIA CON LOS DATOS INDICADOS: DIMENSIONAR LA SUPERESTRUCTURA DEL PUENTE MUESTRE ESQUEMA DIMENSIONE LAS CONDICIONES DE APOYOS, CONSIDERANDO LOS CRITERIOS SISMICOS MUESTRE SUS ESQUEMA DE DIMENSIONAMIENTO DE UNA BARANDA
PARA LA ELECION DEL TIPO DEL PUENTE SE DEBE TENER PRESENTE Las condiciones de la naturaleza del lugar de emplazamiento de la obra ( estudios basicos) Las diversas soluciones técnicamente factibles de acuerdo a las dimensiones del proyecto. En base a lo anterior de deben preparar ante proyectos y luego de una evaluacion tecnico economico elegir la solucion mas conveniente. La luz del puente es el primer parametro a considerar cuando se inicia el proceso de selccion del tipo de puente a estudiar Rango de luces Tipo de estructura
material
Rango de luzes
Losa Viga
c. armado c. armado acero Concreto –acero Concreto acero acero
0-12 12-25 30-300 80-390 130-400 50-500 100-1000 300-200
Arco Atirantado colgante
Con esta información uno puede dar una idea del tipo de estructura que se utiliza en funcion de la luz del puente. Otro aspecto que suele ser muy importante en la selecion del tipo de puente es el aspecto economico. El criterio y experiencia del ingeniero juega un papel muy importante en la eleccion del tipo de puente las decisiones politicas no deben influir negativamente en la eleccion del tipo de puente CARGAS QUE ACTÚAN EN UN PUENTE Las cargas que actuan en u puente son bastante variadas, las difentes cargas son:
PESO PROPIO: esta dado por el peso de la estructura portante y correspondiente a todos los materiales k para un elemento dado contribuye a la capacidad portante dell mismo ejm. Losas vigs etc PESO MUERTO: se llama a todo tipo de carga permanente que no contribuye a la capacidad portante del elemento en cuestion. Ejm. Peso de la carpeta asfaltica SOBRECARGA: es la carga representativa de los vehiculos que se transmiten por las calzadas del puente. IMPACTO: es una carga que representa el efecto dinamico de la carga vehicular dado qye que no es una carga estatica sino carga en movimiento FRENADO: es una carga que representa el efecto del subito frenado de la carga vehicular actuante en el puente. FUERZA CENTRIFIGA: es una carga que representa el efecto de la fuerza cebtrifiga vehicular cuando la via que pasa por el puente se encuentra en curva CONTRACCIÓN DE FRAGUA: es para los puentes de concreto la fuerza resultante del proceso de la contracción de fragua delo material , proceso que se sucede en el tiempo FUERZA DE VIENTO: es una fuerza que representa el efecto del apresion dinamica del viento, se establece en los codigos como una fuerza de presion aplicada en el sotavento y otra en barlovento. EFECTO DE SISMO: se establece en dos modos , como una carga estatica equivalente actuante en los centros de masa de la estructura y como el resultante de una analisis nodal aplicada a un espectro de respuesta para el caso de la estructura de puentes de gran dimension o de alta hiperestaticidad. EMPUJE DE TIERRA: se aplica el principio dela Rankine para el efcto estatico y la variante de la expresión de monanobe para los sísmicos. SUBPRESION: consiste en una fuerza actuante de abajo hacia arriba, resultante del volumen sumergido por la densidad de saturación PRESION DE CORRIENTE: esta presión depende de la velocidad del flujo y de la forma de superficie expuesta. NIEVE: es necesario evaluar el efecto de todas las cargas para incluirlas en el diseño. Estas cargas figuran en el reglamento como cargas equivalente. HIELO: estos efectos se indican en los reglamentos
LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE ESTA FORMADA POR UN: LA SUPERESTRUCTURA: se denomina al sistema estructural formado por el tablero y la estructura portante principal El tablero: esta constituido por los elementos estructurales que soportan en primera instancia las cargas de los vehiculos para luego transmitirlos sus efectos a estructura principal. Estructura principal: es el sistema estructural quye soporta el tablero y salva el vano entre apoyos transmitiendo las cargas a la subestructura SUBESTRUCTURA: esta conformada por electo estructural que soportan las cargas procedentes de la superestructura y que los transmiten a la cimentación
Estribos: son aquellos extremos del puente y transmiten las cargas a la cimentación y soportan a su ves el empuje de tierra Pilares: son los apoyos intermedios en un puente, reciben las reacciones de dos tramos del puente transmitiéndose a la cimentación sobre los cuales no actúa el empuje de los rellenos
LA CIMENTACIÓN: es la parte enterrada en el terreno y sirven para alcanzar el estrato portante Cimentación superficial : este tipo de cimentación se debe a k el estrato portante se encuentra a pqueñas profundidades y es posible llegar mediante excavaciones Cimentaciones profundas: este tipo de cimentaciones es cuando el estrato portante se encuentra a una profundidad que no es posible llegar mediante excavaciobnes , ejem. Pilotes
DISPOSITIVOS DE APOYO: son elementos que son empleados para la conexxion entre la superestructura y la subestructura pudiendo ser estas fijas o moviles
ACCESORIOS DEL TABLERO: son aquellos que sirven para dar funcionalidad al puente y seguridad tanto alos vehículos como los peatones como, veradas, barandas etc.
SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE
1. DEFINA A QUE SE DENOMIA ESTRIBO Y ENDIQUE SUS PARTES son aquellos extremos del puente y transmiten las cargas a la cimentación y soportan a su ves el empuje de tierra PARTES:
LA CIMENTACION: es la parte enterrada en el terreno recibe el empuje de las tierras por todos sus lados y por consiguiente se anulan . sirve para alcanzar el terreno resistente precaviendose asi contra hundimientos o socavaciones ELEVACION: es parte del estribo que sobre sale del terreno soportando el ampuje de tierras. la elevacion del estribo comprende el cuerpo y las alas. en el cuerpo del estribo esta situada la cajuela en cual se aloja el puente. 2. EXPLIQUE CADA UNA DE LAS FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE EL ESTRIBO. Reaccion Del Puente, peso propio y sobre carga: el peso propio incluye el peso completo de la estructura pavimentos parapetos barandas etc. Peso Del Estribo MismoPeso de la tierra que favorece la estabilidad debe considerarse para el diseñoi el peso de la tierra que agravita sobre la zapata, en el caso del estribo de concreto armado y de las gradas o taludes de la pared interior del estribo en el caso del concreto ciclopeo. Frenado de vehiculos: sobre eol puente Fuerzas de fricción originadas por las dilataciones o contracciones del puente Empuje de la tierras: elempuje de las tierras puede calcularse por cualquier método 3. A QUE SE DEBE LA ESTABILIDAD DE LOS ESTRIBOS; EXPLIQUE BREVENETE:
Los estribos de puentes pueden fallar por tres razones: Por volteo: es decir por las fuerzas horizontales puede pivotear sobre arista exterior volteandose . para qye no sucxeda esto es necesario quye la relacion del momento de estabilidad al momento de volteo sea mayor a 2. Por deslizamiento: un estribo de puente al igual que un muro de sostenimiento puede deslizarse sobre su base paralelamente al eje del puente, para evitar es necesario que el producto de las fuerzas verticales por el coeficiente de rozamiento sea mayor a la suma de las fuerzas horizontales.la relación entre el primero y el segundo debe ser mayor a 2. Por falla del terreno: esta falla puede ser debido a la socavación del terreno debido por la acción del agua, para prevenir esta falla las presiones k el estribo transmite al terreno deben ser inferiores a las permisibles por este y la cota de cimentación debe ser tal quye fuera de la zona de socavación del rio 4. QUE ES UN DISPOSITIVO DE APOYO Son elementos que son empleados para la conexión entre la superestructura y la subestructura pudiendo ser estas fijas o móviles
5. COMO SUELEN CLASIFICAR LOSPUENTES TIPO LOZA Los tipo losa se clasifica en: De losas simples: compuestos por uno o mas tramos de losa simplemente apoyados sosbre sus estribos o pilares De losa continua: extendiéndose sobre tres o mas de sus apoyos sin solidarizarse con ellos; pueden ser de espesor uniforme o variable De loza en pórtico; compuesto por una losa continua y solidaria con sus apoyos; su espesor es variable, ecepto el caso que los tramos tengan luces menores a los 6 metros 6.
CUAL ES LA CARACTERISTICA DE LOS PUENTES LOSA:
Los puentes tipo loza requieren generalmente mayor cantidad de acero y concreto que los del tipo loza con viga teniendo como ventaja frente a estas la sencillez de su encofrado. A medidad que se incrementa la luz la diferencia en las cantidades de material entre estos tipos de puentes va incrementándose, no asi el del costos de encofrado. De este modo existe un limite para el empleo del puente tipo loza. Se recomienda hasta los 10 metros . 7. INDIQUE LOS PASOS A SEGUIR EN EL CALCULO Y DISEÑO DE UN ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEO Para diseñar un estribo se necesita conocer previamente los siguientes datos: Perfil transversal del rio: con indicación de la altura de la razante del nivel de agua máxima y mínima y de la cota de cimentación., con estos datos se podrá determinar la altura de la elevación del estribo y de la cimentación. Características de la estructura: peso ancho, altura de vigas dimensiones de los apoyos. Con el objeto de determinar las dimensiones de la cajuela del estribo y evaluar lka suna de las fuerzas verticales y su punta de paso. Resistencia del terreno: el cual se conoce por sondaje al mismo tiempo que se determina la cota de cimentación.. Elo diseño de un estribo de concreto ciclópeo requiere el estudio de dos secciones verticales: uno en el eje del puente en el cuerpo del estribo y otro en el extremo del ala. El estudio de la sección en el cuerpo del estribo debe hacerse para dos situaciones: Estribo sin puente con relleno sobrecargado: considerando durante la etapa de su construcción , se seguirán estos pasos: Se determina el peso del estribo, tierra, su punto de paso y magnitud de resultante Se determinara el valor de empuje, su punto de aplicación y dirección De determinara el punto de paso por la sección horizontal estudiada.
Se determinara el coeficiente de volteo, deslizamiento y presiones máximas y mínimas estribo con puente y relleno sobrecargado: Para el estudio de la sección considerada sometida a estas condiciones se seguirán los siguientes pasos: Se determinara la resultante de las fuerzas verticales y su punto de paso Se determinara el valor de empuje de las tierras, su punto de aplicación y dirección. Determinar las fuerzas horizontales debido al frenado y ala fricción de los apoyos. Determinar ewl paso de la resultante total de las fuerzas por la seccion horizontal considerada. Determinar los coeficientes de volteó, deslizamiento y presión máxima y minima. La sección se considerar satisfactoriamente si para el caso ,as desfavorable la resultante pasa por el extremo exterior del tercio central. Los coeficientes son mayor a 2.. Se estudiara la seccion de distintos niveles, auqellas partes donde el talud varie bruscamente.
PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA 1. A QUE SE QE SE DENOMINA ESTRIBO( ya esta resuelta) 2. PORQUE ESTAN FORMADO LOS MUROS DE ESTRIBOS 3. INDIQUE LOS DETALLES DE UN ESTRIBO DESPROVOSTO DE PARAPETOS 4. CUAL ES LA FINALIDAD DE LOS ESTRIBOS Y CUANTAS La necesidad de colocar estribos esta justificada para: Conseguir una superficie de apoyo al nivel que se proyecta a ejecutar la obra
Contener el relleno de tierra de manera que el derrame de ellas no rodee el apoyo interrumpido el paso de la via inferior en el caso de un puente sobre un curso de agua Obtener un apoyo que permanesca a una cosa fija transmitiendo al terreno presiones susceptibles de ser soportadas por este. 5. CLASES DE ESTRIBO EXISTEN Con respecto a los materiales co que se ejecutados los estribos estos pueden ser ser de : Concreto ciclópeo Concreto armado Pilote o cilindros relleno( con provisionales) 6. MENCIONE EN QUE CONSISTE LOS ESTRIBOS T Y PARA QUE SE USA Esta clase de estribos carece de las de contención del relleno. Esta formada por una pared perpendicular a la anterior en el eje de esta, que esta rodeada por sus dos lados con los derrames del relleno, la parte superior de la pared se ensancha de manera de construir el acceso del puente para el tráfico. La parte inferior se ensancha también constituyéndose la zapata. Esta clase de estribos se usa casi exclusivamente en gradas 7. MENCIONE LAS PARTES DE UN ESTRIBO 8. DE ACUERDO A LA ESTAVILIDAD DE LOS ESTRIBOS, PUEDEN FALLAR. (ya esta resuelta) 9. QUE SE NECESITA CONOCER PREVIAMENTE PARA DISEÑAR UN ESTRIBO 10. PORQUE SE CARACTERIZA LOS PUENTES DE ARCO El arco se caracteriza por el hecho de que gracias a su forma es capas de transmitir las cargas trabajando en un estado en el que los esfuerzos primarios son de comprensión.
11. AGA UN BREVE COMENTARIO DE LOS PUENTES DE HIERRO. el hiero se utilizo en la construcción de puentes a principios del siglo 19 de bido a su mayor resistencia a tracción, se usa generalmente en puentes colgantes arcos, y vigas 12. HAGA UN BREVE COMNETARIO DE LOS PUENTES DE ACERO Con el acero se inicio la construucion de puentes cada ves mas esbeltos y de mayo luz, ejemplos notables de los primeros puentes de acero son el puente DE Eads sobre el misisipi etc. 13. CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LOS PUENTES RECTOS Y PUENTES DESVIADOS
14. EXPLIQUE CADA UNA DE LAS CARGAS ACTUAN EN UN PUENTE(ya esta resuelta) 15. CUALES SON LAS COMPONENTES DE UN PUENTE(ya esta resuelta) 16. DE QUE DEPENDE LA SELECION DE UN PUENTE(ya esta resuelta) 17. PARA QUE SIRVEN LOS ESTRIBOS DE LOS PUENTES 18. SEÑALE DETALLES CONSTRUCTIVOS DE LOS ESTRIBOS 19. EXPLIQUE PORQUE ESTAN CONSTITUIDA LAS ALETAS DE LOS ESTRIBOS. 20. MENCIONES ALGUNOS DETALLES DE LOS PUENTES DE HORMIGON PRETENSADO
