BANCO DE PREGUNTAS DISEÑO DE PUENTES 1 INDICAR LA NORMA PARA EL CONTROL DE DEFELXIONES EN PUENTES DE ACERO Y HORMIGON 2.5.2.6.2 Criterios para la Deflexión Los criterios de esta sección se deben considerar optativos, a excepción de los siguientes: • Los tableros metálicos reticulados y otros tableros livianos metálicos y de hormigón deben satisfacer los requisitos de serviciabilidad del Artículo 9.5.2.
En ausencia de otros criterios, para las construcciones de acero, aluminio y/u hormigón se pueden considerar los siguientes límites de deflexión: • Carga vehicular, general.................... Longitud/800, • Cargas vehiculares y/o peatonales..... Longitud/1000, • Cargas vehiculares y/o peatonales significativos..... Longitud/1200, • Carga vehicular sobre voladizos....... Longitud/300, y • Cargas vehiculares y/o peatonales sobre voladizos ..................... Longitud/375 2 ANCHOS MINIMOS PARA CARRILES DE DISEÑO 3.6.1.1.1 Número de Carriles de Diseño se debería determinar tomando la parte entera de la relación w/3600, siendo w el ancho libre de calzada entre cordones y/o barreras, en mm. En aquellos casos en los cuales los carriles de circulación tienen menos de 3600 mm de ancho, el número de carriles de diseño deberá ser igual al número de carriles de circulación, y el ancho del carril de diseño se deberá tomar igual al ancho del carril de circulación. Los anchos de calzada comprendidos entre 6000 y 7200 mm deberán tener dos carriles de diseño, cada uno de ellos de ancho igual a la mitad del ancho de calzada.
3 CARGA PEATONAL 3.6.1.6 Cargas Peatonales Se deberá aplicar una carga peatonal de 3,6 x 10-3 MPa en todas las aceras de más de 600 mm de ancho, y esta carga se deberá considerar simultáneamente con la sobrecarga vehicular de diseño. Los puentes exclusivamente para tráfico peatonal y/o ciclista se deberán diseñar para una sobrecarga de 4,1 x 10-3 MPa. 4 CALCULO DEL MODULO DE ELSTICIDAD DE HORMIGON 5.4.2.4 Módulo de Elasticidad En ausencia de información más precisa, el módulo de elasticidad, Ec, para hormigones cuya densidad está comprendida entre 1440 y 2500 kg/m3 se puede tomar como
5 ALTURA MINIMA PARA VIGAS METALICAS PARA TRAMOS SIMPLES
6 REQUERIMIENTOS DE ANALISIS SISMICO DE PUENTES DEPENDIENDO SU CONFIGURACION 4.6.3 Métodos de Análisis Refinados 4.6.3.1 Requisitos Generales Los puentes se pueden analizar utilizando métodos refinados, listados en el Artículo 4.4. En estos análisis se deberán considerar las relaciones de aspecto de los elementos, la posición y número de nodos, y las demás características topológicas que pudieran afectar la precisión de la solución analítica.
7 CATEGORIZACION DE LOS PUENTES DPENDIENDO EL TIPO DE IMPORTANCIA 3.10.3 Categorías según la Importancia del Puente A los fines del Artículo 3.10, el Propietario o aquellos a quienes corresponda la jurisdicción deberán clasificar el puente en una de las tres categorías siguientes según su importancia: • Puentes críticos, • Puentes esenciales, u • Otros puentes. 8 MODELACION DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE 4.5 MODELOS MATEMÁTICOS 4.5.1 Requisitos Generales Los modelos matemáticos deberán incluir las cargas, geometría y comportamiento de los materiales de la estructura, y, cuando corresponda, las características de respuesta de las fundaciones. El modelo se deberá elegir en base a los estados límites investigados, la solicitación a cuantificar y la precisión requerida.
9 MEDIDAS Y PROPORCIONES PARA LOS COMPONENTES DE UNA VIGA METALICA
5.14.1.3 Vigas Tipo Cajón 5.14.1.3.1 Espesor de las Alas y las Almas 5.14.1.3.1a Ala Superior El espesor de las alas superiores que trabajan como losas de tablero deberá ser: • Como se determina en la Sección 9; • Según lo requerido para anclaje y recubrimiento del pretensado transversal, si corresponde; y • No menor que 1/20 de la longitud libre entre chaflanes, acartelamientos o almas, a menos que se utilicen nervios transversales con una separación igual a la longitud libre o que se provea pretensado transversal. 5.14.1.3.1b Ala Inferior El espesor del ala inferior no deberá ser menor que: • 140 mm; • 1/16 de la distancia entre chaflanes o almas en el caso de vigas no pretensadas; o • 1/30 de la longitu2d libre entre chaflanes, acartelamientos o almas en el caso de vigas pretensadas, a menos que se utilicen nervios transversales con una separación igual a la longitud libre.
10 RIGIDIZADORES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES 6.10.11 Rigidizadores 6.10.11.1 Rigidizadores transversales intermedios 6.10.11.1.1 Disposiciones generales Los rigidizadores transversales deberán consistir en placas o perfiles soldados o abulonados a uno o ambos lados del alma. Los rigidizadores que no se utilicen como placas de unión deberán apoyar firmemente en el ala de compresión, pero no es necesario que estén en contacto pleno con el ala de tracción. Ancho saliente
Momento de inercia
6.10.11.3 Rigidizadores longitudinales 6.10.11.3.1 Disposiciones generales Cuando sean requeridos, los rigidizadores longitudinales deberían consistir ya sea en una placa soldada a un lado del alma o bien en un perfil abulonado. Los rigidizadores longitudinales deberán estar ubicados en una posición vertical sobre el alma tal que se satisfagan la Ecuación 6.10.3.2.1-3 para construibilidad, la Ecuación 6.10.4.2.2-4 en Estado Límite de Servicio, y todos los requisitos de diseño aplicables en Estado Límite de Resistencia.
CUESTIONARIO 2 1 ESPECIFICAR EL PESO ESPECÍFICO, MATERIALES PRINCIPALES PARA PUENTES Tabla 3.5.1-1 – Densidades
2 NORMAS PARA LA APLICACIÓN DEL METODO DE ANALISIS MODAL ESPECTRAL 9.6 ANÁLISIS 9.6.1 Métodos de Análisis Para los diferente estados límites estará permitido utilizar los métodos de análisis elástico aproximados especificados en el Artículo 4.6.2.1, los métodos refinados especificados en el Artículo 4.6.3.2 o el método de diseño empírico para losas de hormigón especificado en el Artículo 9.7, de acuerdo con lo permitido por el Artículo 9.5.
3 SOBRECARGA VEHICULAR QUE SE DEBE CONSIDERAR EN LA CALZADA DE UN PUENTE 3.6.1.2 Sobrecarga Vehicular de Diseño 3.6.1.2.1 Requisitos Generales La sobrecarga vehicular sobre las calzadas de puentes o estructuras incidentales, designada como HL-93, deberá consistir en una combinación de: Camión de diseño o tandem de diseño, y Carga de carril de diseño.
4 NORMAS PARA LAS PROPIEDADES DE CABLES POSTENSADO 6.4.8 Cables 6.4.8.4 Cables para puentes Los cables para puentes deberán satisfacer las Especificaciones ASTM A 586 − Especificación Estándar para Torones Estructurales de Alambres de Acero Paralelos y Enrollados Helicoidalmente con Recubrimiento de Zinc, o ASTM A 603 − Especificación Estándar para Cables Estructurales de Acero con Recubrimiento de Zinc.
5 FACTORES DE MODIFICACION DE RESPUESTA R PARA PUENTES 3.10.7 Factores de Modificación de Respuesta 3.10.7.1 Requisitos Generales
6 EMPUJES A CONSIDERARSE PARA MUROS TIPO PANTALLA 11.8 MUROS TIPO PANTALLA 11.8.3 Movimiento y Estabilidad en el Estado Límite de Servicio 11.8.3.1 Movimiento Se deberán aplicar los requisitos de los Artículos 10.7.2 y 10.8.2. Para seleccionar los empujes del suelo de diseño de acuerdo con los requisitos del Artículo 3.11.1 se deberán considerar los efectos de los movimientos del muro sobre las instalaciones adyacentes.
7 PROPIEDADES MECANICAS PRINCIPALES DEL HORMIGON 5.4.2 Hormigón Normal y Estructural de Baja Densidad 5.4.2.1 Resistencia a la Compresión Sólo se deberán utilizar hormigones con resistencias de diseño mayores que 70 MPa 5.4.2.2 Coeficiente de Expansión Térmica • Para hormigón de densidad normal: 10,8 × 10-6/ºC, y • Para hormigón de baja densidad: 9,0 × 10-6/ºC
5.4.2.4 Módulo de Elasticidad En ausencia de información más precisa, el módulo de elasticidad, Ec, para hormigones cuya densidad está comprendida entre 1440 y 2500 kg/m3 se puede tomar como:
5.4.2.5 Coeficiente de Poisson 0.2 5.4.2.6 Módulo de Rotura • Para hormigón de densidad normal:
• Para hormigón de agregados livianos y arena: • Para hormigón de agregados de baja densidad:
8 MODULO DE ELASTICIDAD DEL ACERO 5.4.2.4 Módulo de Elasticidad En ausencia de información más precisa, el módulo de elasticidad, Ec, para hormigones cuya densidad está comprendida entre 1440 y 2500 kg/m3 se puede tomar como:
9 COMPOSICION QUIMICA DEL ACERO ESTRUCTURAL
TIPOS DE PUENTES. Puentes Losa 0-20 Puentes Vigas Concreto Reforzado (isostáticas continuas) 12-30, Vigas Preesforzadas (sección Doble T fabricada) 15-50, Vigas Cajón Preesforzado (Inercia constante Variable) 30-200, Tableros mixtos (V de Acero L de concreto) 20-80. Puentes Reticulados Acero (Isostáticos, Continuos, alta Variable) 20-200 Puentes en Arco (concreto Acero Atirantados) 80-500 Atirantados (Acero Concreto) 150-1000 Colgantes (Simples y Múltiples) 500-1500. -Sismo genera esfuerzos residuales. Acero estructural=acero dulce =0.15-0.29 Acero usado para A588 (elementos principales) 50 Ksi,, ASTM A36 (secundarios) = fy 2530 esfuerzo a fluencia 36ksi 250 Mpa para diseno. Esfuerzo ultimo de 58 Ksi unico disponible en placas mayors de 8” Rigidizador es un elemento principal no secundario. Acero en alta Resistencia y baja aleacion tiene otros elementos Cr, Ni, Mo, Vn, no mayor al 5% fluencia 40-70 Ksi la aleacion mejora la Resistencia. Acero con Resistencia a la corrosion tiene Ni y cobre. Y estan bajo la Norma ASTM A588. La oxidacion en el acero forma un recubrimiento (patina)
3.3.2 Cargas y Denominación de las Cargas DD = fricción negativa (downdrag) DC = peso propio de los componentes estructurales y accesorios no estructurales DW = peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para servicios públicos EH = empuje horizontal del suelo EL = tensiones residuales acumuladas resultantes del proceso constructivo, incluyendo las fuerzas secundarias del postesado ES = sobrecarga de suelo
EV = presión vertical del peso propio del suelo de relleno • Cargas transitorias BR = fuerza de frenado de los vehículos CE = fuerza centrífuga de los vehículos CR = fluencia lenta CT = fuerza de colisión de un vehículo CV = fuerza de colisión de una embarcación EQ = sismo FR = fricción IC = carga de hielo IM = incremento por carga vehicular dinámica LL = sobrecarga vehicular LS = sobrecarga viva PL = sobrecarga peatonal SE = asentamiento SH = contracción TG = gradiente de temperatura TU = temperatura uniforme WA = carga hidráulica y presión del flujo de agua WL = viento sobre la sobrecarga WS = viento sobre la estructura RESISTENCIA I – Combinación de cargas básica que representa el uso vehicular normal del puente, sin viento RESISTENCIA II – Combinación de cargas que representa el uso del puente por parte de vehículos de diseño especiales especificados por el Propietario, vehículos de circulación restringida, o ambos, sin viento. RESISTENCIA III – Combinación de cargas que representa el puente expuesto a vientos de velocidades superiores a 90 km/h. RESISTENCIA IV – Combinación de cargas que representa relaciones muy elevadas entre las solicitaciones provocadas por las cargas permanentes y las provocadas por las sobrecargas. RESISTENCIA V – Combinación de cargas que representa el uso del puente por parte de vehículos normales con una velocidad del viento de 90 km/h. EVENTO EXTREMO I – Combinación de cargas que incluye sismos. EVENTO EXTREMO II – Combinación de cargas que incluye carga de hielo, colisión de embarcaciones y vehículos, y ciertos eventos hidráulicos con una sobrecarga reducida diferente a la que forma parte de la carga de colisión de vehículos, CT. SERVICIO I – Combinación de cargas que representa la operación normal del puente con un viento de 90 km/h, tomando todas las cargas a sus valores nominales. También se relaciona con el control de las deflexiones de las estructuras metálicas enterradas, revestimientos de túneles y tuberías termoplásticas y con el control del ancho de fisuración de las estructuras de hormigón
armado. Esta combinación de cargas también se debería utilizar para investigar la estabilidad de taludes. SERVICIO II – Combinación de cargas cuya intención es controlar la fluencia de las estructuras de acero y el resbalamiento que provoca la sobrecarga vehicular en las conexiones de resbalamiento crítico. SERVICIO III – Combinación de cargas relacionada exclusivamente con la tracción en superestructuras de hormigón pretensado, cuyo objetivo es controlar la fisuración. SERVICIO IV – Combinación de cargas relacionada exclusivamente con la tracción en subestructuras de hormigón pretensado, cuyo objetivo es controlar la figuración. FATIGA – Combinación de cargas de fatiga y fractura que se relacionan con la sobrecarga gravitatoria vehicular repetitiva y las respuestas dinámicas bajo un único camión de diseño con la separación entre ejes especificada en el Artículo 3.6.1.4.1.
con q factores de carga se diseña una viga pre esforzada,, r1 s3 cuando se incluye la r1....... factores solo en diseño por que es indipensable de alacular las 3 cargas?? por la asshto.. que mateiale son idispensables,,, para el analisis,, escojer carbono que es el teorema de barre?, cuando es el momento cerca a los apoyos,, carga en el center line factor de carga estatica para un puente de volados sucesivos modulo de seccion inercia con q tiene q ver q elemento mejora la soldabilidad. cuando se aplica la carga centrifuga en un puente mixto que combinaciones de carga se usan... r1 s2 que materiales mejoran la soldaboilidad.. para q se calcula el carbono equivalente soldabilidad. para q sirven los muros de ala.. dar confinamiento al relleno con q se relaciona el momento de inercia..
GRUPO N° 1 Porque es importante la composición química del acero estructural 1. Módulo de elasticidad 2. Resistencia 3. Verificar la soldabilidad Que componentes químicos son deseables para el acero. 1. 2. 3. 4.
S NI CR P
Para el Pre diseño de un VM que componente es importante 1. 2. 3. 4.
Ancho de patín Altura del alma Espesor del alma Espesor del patín
Que propiedad mecánica es la más relevante en una viga metálica 1. 2. 3. 4.
Tenacidad Ductilidad Plasticidad Elasticidad
El justificativo para determinar un tipo de puente 1. 2. 3. 4.
Características del tablero El TPDA Características de una Vía Ninguna
Que elemento no es componente de la superestructura de un puente 1. 2. 3. 4.
Arriostramiento Viga de rigidez Diafragma Muros de Ala
Que componente no pertenece el grupo de cargas transitorias 1. LL (carga viva) 2. IM (carga y factor dinámico) 3. DW (carga muerta, rodamiento, elemento adicionales) En una memoria de calculo que contenido es fundamental 1. Antecedentes
2. Datos de entrada 3. Datos de salida Que ancho tiene la carga de carril del camión HL-93 1. 2. 3. 4.
3.05 3.60 3.0 Ninguna
Cuál es la combinación de carga que se debe aplicar cuando hay viento en una estructura 1. 2. 3. 4.
Resistencia I Resistencia III Servicio II Evento extremo I
GRUPO N° 2
Que componente químico son restringidos en un acero estructural 1. 2. 3. 4.
C Mg S, P V
Cuando el carbono equivalente es mayor al 0.45% que medida debe tomarse en el material previo a la soldadura 1. Enfriar 2. Limpiar 3. Calentar A que propiedad pertenece el momento de inercia de un elemento 1. 2. 3. 4.
Químico Físico Mecánico Sección (Área, área de corte, cortante torsional, módulo de sección)
Con que propiedad está relacionada directamente la rigidez axial 1. 2. 3. 4.
Sección (A*E) Esfuerzo ultimo Módulo de elasticidad Rotula
Justificativo principal que determina el tipo de puente 1. 2. 3. 4.
Topografía del terreno Ancho del puente Longitud del puente Tipo de tránsito o trafico
Que elemento no corresponde a la sub estructura de un puente 1. 2. 3. 4.
Torres Pilas Losa de aproximación Diafragmas
El incremento de carga dinámica a que elemento se aplica 1. Carga de carril 2. Camión de diseño 3. Tándem de diseño Con que elemento está relacionado el factor de diseño múltiple 1. Tipo de camión 2. Limites cargados 3. Carriles cargados del puente Para un puente de 45m que tipo de puente es recomendable 1. 2. 3. 4.
Vigas I Vigas cajón Vigas cajón pos tensado Vigas de hormigón armado
Que combinación de carga o estados limites se debe aplicar con carga sísmica 1. 2. 3. 4.
Resistencia I Servicio II Evento Extremo I Resistencia II
GRUPO N° 3 Cuando se debe calcular el carbono equivalente 1. No hay certificación del material 2. No hay certificación mecánicas 3. Cuando tiene los requisitos mínimos Que componentes químicos mejora la soldabilidad 1. Cr
2. Mo 3. P 4. C A que propiedad pertenece la cortante torsional de un elemento 1. 2. 3. 4.
Químico Físico Mecánico Sección (Área, área de corte, cortante torsional, módulo de sección)
Para modelar una pila que datos se requiere 1. 2. 3. 4.
Longitud del puente Galibo Carga móvil Numero de carril
Cuál es la función de muros de ala 1. 2. 3. 4.
Apoyo del tablero Confinamiento de rellenos (lo sustituye un muro de galiones) Estabilidad de talud Apoyo de losas de aproximación
Cuál es la función de los elementos principales de un puente 1. 2. 3. 4.
Rigidez lateral Control del camber Rigidez vertical Conformar el tablero (viga principal)
Cuando se aplica la carga centrifuga en un puente 1. 2. 3. 4.
Puente curvo Puente de autopista Puente con pendiente Puente urbano
Cuál es el peso total del camión de diseño de la norma AASTHO 2007 1. 2. 3. 4.
48 ton 44.16 ton (33.2*1.33) 33.2 ton 22.4 ton
Porque razón se debe aplicar la combinación de carga viva 1. Tipo de camión 2. Tipo de tablero 3. Requerimiento del programa
4. Requerimiento de la norma AASTHO (carga de carril, camión de diseño, tándem de diseño) Cuáles son las combinaciones de carga para un puente mixto 1. 2. 3. 4.
Resistencia I Resistencia III Servicio II Fatiga
GRUPO N° 4 Que beneficios genera un menor porcentaje en el acero estructural 1. 2. 3. 4.
Menor peso Mejora la soldabilidad Mejor ductilidad Mayor elasticidad
Que compuestos químicos son indispensables de acuerdo a la norma AWS D1.5 1. 2. 3. 4.
V Ni Cr P
Qué tipo de puente se afecta menos en un sismo 1. 2. 3. 4.
Mixto Colgante (mixto isotrópico) Atirantado Continuo
Que datos son necesarios para modelar el tablero de un puente 1. 2. 3. 4.
Longitud del vano Ancho del tablero (ancho y vigas) Galibo Carga viva
Cuál es la función de las pilas de un puente 1. 2. 3. 4.
Desviar el flujo del agua Protección del tablero Apoyo intermedio Diafragma intermedio
Cuando se aplica la carga sísmica a un puente 1. Cuando tiene pila 2. Colgante 3. Continuo
4. Un solo tramo Cuando se aplica el estado limite resistencia I 1. 2. 3. 4.
En todos los casos de diseño Para el análisis Combinaciones de carga Para un determinado diseño
Que aplicación tiene el cálculo del carbono equivalente 1. Análisis estructural 2. Diseño estructural 3. Constructivo Porque se determina las 3 componentes del camión HL-93 1. 2. 3. 4.
Requerimiento del programa Requerimiento de las AASTHO Tipo de puente Tipo de camión
Cuáles son las combinaciones de carga para un puente con vigas preesforzado 1. 2. 3. 4.
Resistencia I Resistencia II Servicio I Servicio III
Qué esfuerzos se generan en los estribos? *empuje horizontal del suelo. *Sobre carga del suelo. Camión HL-93 para qué sirve? O paa que se aplica?. *Sobre Carga. *reacción *momentos Peso del camión normado? *22,4 *33,2 *44, Formulas del código que limitan el área transversal de las vigas metálicas.? *D/150 *D/800 *df≤ D/6 Que elementos se diseña en un puente curvo? *rumbo y radio *dirección Que chequeos se realiza en las vigas cajón? *flexión *corte Rigidizadores distancia según la norma en el sentido longuitudinal? *D/5 Formula del carbono equivalente?
Clasificación de los puentes según su importancia? *Critico *Esencial *Otros y sin clasificar – no clasificados. Que se calcula en las vigas cajón? *Flexión *Corte Qué características tiene un puente metálico con vigas de 150m *Sección variable *Continua Factor de presencia para dos carriles? 1 2 3 >3
carriles carriles carriles carriles
Para el carbono equivalente con un >45% que se debe hacer? *calentar *enfriar Que componen las cargas permanentes?
*DC *DW *EV LL
En un viga que es importante del diseño? *Momento flexionante M3-V2.
Para que elemento se utiliza el análisis sísmico? *Pilas
1,2 1 0,85 0,65
Espesor adicional del tablero que otra se le añade? *Resalte *Patín superior. *Patín inferior Como calculamos la altura de la viga de HA? 0,045L Que compone la sobrecarga del Puente? Camión – Tándem. Acho de acometida?
Para determinar el módulo de corte q se necesita? *módulo de elasticidad *módulo de poason. *esfuerzo cortante. Cual de los siguientes elementos tiene propiedades de soldabilidad? *Mo *C *Mn *Cu De las placas de acero HPS 70W para puentes de que elemento hablamos.? *A709 *A588 *A572
A que camión de diseño le aumentamos el 33% de carga dinámica?
*Tándem. *Camión *Carril de diseño *líneas de influencia. Para una fuerza de 500ft q para cuantos torones se necesita de ½”. *36 *35 *30 Para calcular la aceleración centrifuga q necesitamos? *radio de la curvatura *velocidad de gravedad. Espesor mínimo de las alas para vigas? *55” *50” *77” Factor con mayor relevancia considerada para puentes *resistencia 1 *resitencia 4 *evento extremo 2 *evento extremo 3 Como determinar la altura para vigas de tramos continuos de HA.? *0.060L *0,055L *0,070L *0,033L
Cuál es el peso para tándem?
*22,4 *33,2 *48 *29,9
Que es el Acero efervescente? Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no aparecen grietas. Los pilotes descansan y transmiten sus esfuerzos a? *estribos *cimentaciones *sistema de pilotajes *suelo Para q sirve los elementos de la subestructura ? *para dar continuidad al tablero *para la conformación del tablero *para estabilizar el tablero *para contra restar los efectos del Cámber o contra flecha
Que distancia de separación hay entre los ejes del cambios HL-93 4,30 a 9 metros
Que se necesita para definir las pilas en el programa? Las columnas y el cabezal Que se necesita para definir la carga móvil? Los carriles y el convoy Que cargas soporta el muro? El empuje horizontal del suelo
1 SEGUN LA AASTHO EN Q CAPITULO ESTAN LA ALTURA MINIMA DE UNA VIGA I METALICA cap 2 2 LOS PUENTES DE ARCO TRABAJAN A compresión 3 A Q DISTANCIA SE PRODUCEN LOS ESFUERZOS CORTANTES EN UNA VIGA I METALICA o.25L 4 ANCHO TRANSVERSAL DEL CAMIÓN DE DISEÑO 1.80m 5 CON Q SOLICITACIONES TRABAJA UN PUENTE NORMALMENTE resistencia I pero en las opciones tambien nos puso Servicio I 6 A QUE CAMION SE AUMNTA EL 33% IM tanden, camion 7EN UN PUENTE DE UN SOLO TRAMO Q CAMION DE DISEÑO SE OCUPA hl-93 3s3 hs 20 8 que viga es la mas economica para un puente de 130m viga i metalica viga i postensada viga cajon metalica viga cajon postensada
PREGUNTAS SUPLE ANTERIOR *Q es puente Estructura para vencer obstáculos y dar continuidad a la via, o línea férrea, las características del puente las define el tipo de obstáculo a vencer. *Elementos secundarios del puente Riostras, diafragmas, vigas secundarias correas. *Ejes globales.- Sirven para implantar una estructura. *Ejes secundarios.- sirven para implantar un elemento. *Esfuerzos tensión compresión
*Que son los elementos objeto *Que son los elementos lineales Clasificacion de puentes Ferroviarios peatonales vehiculares, por sus materiales, hormigón metálicos, mixtos, madera mampostería. Componentes Super estructura: del tablero para arriba: pasamanos, vigas secundarias, vigas principales, diafragma. Infraestructura. Estribos Apoyos, pilas, cimentación pilotes
Que es Galibo? Es la distancia entre la calzado inferior hasta el tablero superior, su función es dar espacio suficiente para que sea transitable. EXAMEN 1er PARCIAL que es elementos son necesario para realizar el modelado de un puente?? Fundamentos Normativas y herramientas computacionales Defina el Teorema de Barre Este teorema es utilizado para la determinación de los flectores máximos que se producen en vigas sometidas a cargas moviles Para que camion tipo diseñamops las vias de un puente? el camion HL-93 ¿Qué podemos modelar con objetos frame? vigas columnas titantes y cerchas ¿Que son las líneas de influencia, para que se usan en el diseño de un puente? La línea de influencia representa la variación de las reacciones de momento o cortante en un punto específico de un miembro a medida que una fuerza concentrada se desplaza a lo largo del miembro. Que caracteristicas deben tener los apoyos de un puente?
fijo y móvil en el movil u3 se libera defina ejes locales y globales
locales son para elementos globales para la esructura Que es mallar o discretizar es dividir o crear areas mas pequeñas para su analisis con elementos finitos, se discretiza hasta que el resultado sea homogeneo Diferencia entre cable y Tendon Tendon sin deformación por tensión, cable sin tensión bajo su propio peso y tension
Revisar eventos, teorema barre
EXAMEN 2DO PARCIAL
1.- Que código Norma la composición quimi del hacer A588 Awg 1.5 2.-Que estudio básico se realiza para la cimentación? geotecnico hidrauico y topografico 3.- Que efecto esta relacionado directamente con el sismo? Desplazamiento lateral 4.- ¿Que resultado tomamos en cuenta para una viga curva? 5.-Que estudio es considerado mas importante para un puente? Opciones : Anteproyecto, estudio preliminar, estudio definitivo 6.- Diferencia entre objeto y elemento en la modelación,, El mallado 7.- Que factores intervienen para el calculo del SA 8.- Que es el Factor I 9.- que significan los factores Fa Fd Fs 10.- ¿cual es la combinacion normal de uso del puente? Otras formula de cortante basal como se calcula un modulo de corte …..con el esfuerzo y deformación de corte que es el camber de la r……..es la contrafleha para resistir la cargas permanentes y la alineacon vertical esistencia servicio 1 …….combi carg puente normal vient de 90 control de deflexiones ESTRUC METALICA y ancho de fisuracion hoR longitudes de vigas postensado según ashto 60-30 *** 30-60 arriostramientos que mejora….ESTABILIDAD HORINZONTAL Y RIGIDICAR LA ESTRUCTURA
cuando se producen los momentos Δp se considera cuando existe deformacion en la estructura cuando pasa del rango elastico al platico que es redundancia?? Es una virtud o propiedad de la estructura re distribución d esfuerzos es la capacidad de pasar las cargas y fuerzas a la base y de ahí al suelo . que es ESPECTRO DE RESPUESTA PARA DISEÑO representacion dinamica de la accion sísmica Preguntas 2do suple.
En un puente atirantado que efectos se producen en el tablero??
Opciones :Compresión tracción tensión corte
Que necesita para obtener el coeficiente del cortante basal?
Coefic plante elevación, periodo tiempo,
Para obtener el modulo de torsión q hace falta?
Cortante, momento, momento maximotorsor,
Deflexion máxima para puente un solo tramo postensado
0.045L Q es puente Elementos secundarios del puente Partes del estribo Como se calcula el módulo de elasticidad según el asistió Q son los ejes locales Eso q ponga las fuerzas en los puentes flechas q son los elementos objetó que son los elementos lineales
Introducción al Diseño de Puentes 5.1 GENERAL Los puentes han sido construidos por el hombre con el fin de superar los obstáculos para viajar causadas, por ejemplo, estrechos, ríos, valles o caminos existentes. El propósito de un puente es llevar a un servicio tal como una carretera o un ferrocarril. Puentes juegan un papel destacado en la ingeniería estructural, que merece la denominación de "ouvrages d'arte" en latin. La elección entre un puente de acero y un puente de concreto (hormigón reforzado o de hormigón pretensado) es una decisión fundamental que debe ser tomada en una etapa de diseño preliminar. Varios factores de influencia de esta decisión, por ejemplo:
Vanos necesarios Procesos de ejecución Condiciones locales Restricciones de fundaciones.
La decisión debe basarse en la comparación de:
Comportamiento estructural Aspecto económico Estética
En la comparación de los costos, los costos iniciales y los costos asociados con el mantenimiento durante la vida útil de la estructura deben ser considerados. El tiempo requerido para la ejecución que en el puente de acero es generalmente más corto que en puente de hormigón pretensado, también puede influir en la decisión. En el pasado, puente de hormigón no podía competir con el puente de acero para tramos medio y largo, debido a la menor eficiencia (resistencia / peso muerto) de una solución concreta. Con el desarrollo de hormigón pretensado, hormigón de alta resistencia, etc, Esto no es una decisión sencilla de decidir entre un hormigón y un acero para el tramo medio (alrededor de 40 100 m) del puente Incluso durante largos vanos entre 200 y 400 m, donde generalmente se proponen soluciones alojado cable, la elección entre una superestructura de hormigón, acero o puente mixto no es una tarea fácil. La elección entre un acero y una solución de concreto a veces es reconsiderada siguiendo las ofertas de los contratistas para llevar a cabo las obras del puente. Generalmente hablando, las soluciones de acero pueden tener las siguientes ventajas en comparación con soluciones concretas:
Reducción de la carga muerta Las fundaciones más económicos Procedimientos de montaje más simples Menor tiempo de ejecución
Una desventaja de acero en comparación con el hormigón es el coste de mantenimiento para la prevención de la corrosión y la resistencia a la fatiga de especialmente las conexiones soldadas y atornilladas. Sin embargo, ahora se reconoce que el puente de concreto también
tienen problemas relacionados con el mantenimiento, es decir en relación con los efectos de la corrosión del acero de refuerzo en la durabilidad de la estructura. Aunque los costes de mantenimiento y la estética juegan un papel importante en la decisión, el costo inicial de la estructura es generalmente el parámetro más decisivo para la selección de un acero o una solución puente de hormigón. Soluciones de ambos tipos se consideran en general, al menos en una etapa de diseño preliminar. En Fig.1 los principales componentes de una estructura de puente se muestran. Las dos partes básicas son
La subestructura La superestructura
El primero incluye los pilares, estribo y la cimentación. Este último consiste en la estructura del tablero en sí, que soportan las cargas directas debidas al tráfico y todo el orden de las cargas permanentes y variables a las que está sometida la estructura. La conexión entre la subestructura y la superestructura se hace generalmente a través de rodamientos. Sin embargo, las conexiones rígidas entre los pilares (y a veces los estribos) podrán adoptarse, sobre todo en el puente marco con altos pilares (flexible). XX Muchos, si no la mayoría de los puentes, ya sea por carretera, por ferrocarril o puentes peatonales, también llevan al menos algunos servicios públicos (electricidad, teléfono, agua, gas, etc.) Provisión para llevar de estos servicios varía según el tipo de puente por instancia, vigas cajón proporcionan un área obvia para encaminamiento de ellos (aunque se debe tener cuidado para prever accidentes - una viga cajón inundado resultante de un principal de agua interna fracturada podría ser desastroso!) En los puentes de viga de placa puede resultar posible llevar los servicios dentro de la senda para peatones o que cuelgan de travesaños si el puente es de esa forma de construcción.
5.2 LA SUBESTRUCTURA. Los pilares pueden ser de acero o de hormigón. Incluso en los puentes de acero y compuestos, hormigón reforzados pilares son muy a menudo adoptados. En algunos casos, por ejemplo, pilares muy altos o las realizadas por dovelas prefabricadas de hormigón, hormigón pretensado pueden ser adoptados. Los pilares de son de dos tipos básicos:
Pilares tipo columna Pilares tipo pared
Los pilares columna de hormigón muchos tienen una sección transversal maciza o una sección de caja pueden ser la forma elegida para la sección transversal (figura 2) por razones estructurales y estéticas.
Los pilares de pared son generalmente menos económico y menos agradable desde un punto de vista de la estética. Están muy a menudo adoptan en los casos en los que existen
condiciones particulares, por ejemplo, embarcaderos en los ríos con acciones hidrodinámicas importantes o en los puentes con pilares altos, donde se adoptan secciones de caja. Los pilares pueden ser constantes de la sección transversal o de sección transversal variable. La primera solución es generalmente adoptada en pilares a corto o medio y el segundo pilares en altos, donde al menos una de las dimensiones de la sección transversal varía a lo largo de la longitud del pilar. El estribo establece la conexión entre la superestructura del puente y los terraplenes. Están diseñados para soportar las cargas debido a la superestructura que se transmiten a través de los apoyos y de las presiones del solido contenido por el estribo. Los estribos deben incluir juntas de expansión, para acomodar los desplazamientos del tablero, es decir, el acortamiento de expansión y los movimientos longitudinales del tablero debido a la temperatura. Dos tipos básicos de estribos pueden ser considerados:
Pared ( contrafuerte) pilares Estribos abiertos
Estribos de pared Contrafuerte (Fig. 3 y 4) se adoptan únicamente cuando las condiciones topográficas y las formas del relleno de tierra son tales que un pilar abierto (Fig. 5) no se puede utilizar. Se adoptan generalmente cuando la altura deseada de la pared anterior sea superior a 5,0 a 8,0 m (Fig. 4). Si la profundidad es inferior a este orden de magnitud, las paredes del contrafuerte pueden no ser necesarios y un simple muro en voladizo desde la fundación podrá adoptarse. La conexión entre los estribos y el relleno de tierra puede incluir una losa de transición (Fig. 4), que garantiza una superficie lisa de la acera, incluso después de la liquidación del relleno de tierra adyacente.
LA SUPERESTRUCTURA Es común que en la terminología de puente para distinguir entre: • El sistema estructural longitudinal • El sistema estructural transversal Se debe entender que las estructuras de puente son básicamente sistema tridimensional que sólo se divide en estos dos sistemas básicos en aras de la comprensión de su comportamiento y simplificar el análisis estructural. El sistema estructural longitudinal de un puente puede ser uno de los siguientes tipos que se ilustran en la figura 6: • Puentes Viga • Puentes Frame • Puentes de arco • puentes atirantados • Puentes colgantes Los tipos de una viga incorporada en todos estos tipos o puentes pueden ser o bien i continua. e. perfiles laminados, vigas de placas o vigas cajón o cerchas decir discontinuos. Puentes de vigas son los más comunes y el tipo más simple de puente (figura 6a), si utilizan vigas estáticamente determinadas. Vigas simplemente apoyadas se suelen adoptarse por muy pequeños tramos (hasta 25m). vigas continuas son uno de los tipos más comunes de puente. Los tramos pueden variar desde pequeñas (10 - 20m) o mediano (20 - 50 m) o grandes luces (> 100 m). en tramos medianos y grandes vigas continuas pizca sección de profundidad variable muy a menudo se adoptan por razones de comportamiento de la estructura, la economía y la estética. (Fig.1) Marco de puentes son una de las posibles alternativas a vigas continuas (figura 6b) Evitar cojinetes y proporcionar un sistema estructural dios para apoyar las acciones longitudinales horizontales, por ejemplo, los terremotos, los marcos se ha adoptado en una tecnología moderno puente en puente de hormigón pretensado o en puentes de acero y compuestos. Frames podrán adoptarse muelles verticales de la pizca (el tipo más común) o la pizca puntales inclinados (figura 6b). Fig.6. sistema estructural longitudinal de puentes.
Arcos han jugado un papel importante en la historia de los puentes. Varios ejemplos destacados se han construido desde la mampostería construido por los romanos a los modernos de hormigón o acero arcos pretensados palmos de la pizca del alcance del orden de 300 metros. El arco puede trabajar desde debajo de la cubierta, desde encima de la cubierta o ser intermedio al nivel de la cubierta (fig.6c) La solución más conveniente depende fundamentalmente de la topografía del sitio del puente. En las gargantas rocosas y las buenas condiciones geotécnicas de los arranques, un puente de arco del tipo representado en la fig. 6c es por lo general una adecuada tanto desde el punto de vista estructural y estética. Arcos funcionan básicamente como una estructura bajo tensión de compresión. La forma en elegido con el fin de reducir al mínimo los momentos de flexión bajo cargas permanentes. La fuerza resultante de la normal de subrayado en cada sección transversal, debe permanecer dentro del núcleo central de la sección transversal con el fin de evitar la tracción subrayado en el arco. Los arcos son estructuras ideales para construir en el material que son resistente a la compresión, pero débil en tensión, por ejemplo, hormigón. El ideal "arco invertido" en su forma más simple es por cable. Cables se adoptan como principales elementos estructurales en puentes colgantes donde el cable principal soporta cargas permanentes e impuestas en la cubierta (fig.6e) Se requieren buenas condicionales de apoyo para resistir las fuerzas de anclaje del cable. Por última aprox. 50 años, una forma más simple de los puentes de cable se ha utilizado - el puente atirantado.
Los puentes atirantados (figura 6d) se han utilizado para una serie de tramos, generalmente entre 100 y 500 metros, en el que el puente de suspensión no es una solución económica La gama de luces de puentes atirantados es muy diferente de la gama habitual de luces para la suspensión puentes - de 500m a 1500m. puentes atirantados se pueden utilizar con una cubierta hecha de hormigón o de acero. En general, los puentes atirantados son diseñados con cubiertas muy finas que están "continuamente" el apoyo de las estancias que se hacen de una serie de filamentos de acero de alta resistencia. Hay tres tipos principales de sistema estructural transversal pueden considerarse: • Losa • Manga- losa (losa con vigas transversales -) • vigas cajón para el sistema estructural longitudinal que contribuyen al sistema estructural transversal.
Losa secciones sólo se adopten para pequeños tramos, generalmente por debajo de 25 m, o cuando se utilizan múltiples vigas para el sistema de estructura longitudinal, con un espaciamiento de 3 - 4,5 m. Viga-losa secciones transversales (figura 1) son generalmente adoptados para luces medianas debajo 80m donde se proporcionan sólo dos vigas longitudinales. Para grandes luces (> 100m), y también por algunos tramos medianas (40 80m), secciones de viga cajón son soluciones muy prácticas que conducen a un buen comportamiento estructural y estructuras de puentes estéticamente agradables. Vigas de caja se utilizan en hormigón pretensado o en puentes de acero o composite. Hay tres tipos básicos de elementos estructurales que se adopten para superestructuras de puentes de acero: • vigas de placa de haz y • Truss Vigas • Caja de Vigas 5.4 Los sistemas de cubierta Existen dos soluciones básicas para la cubierta - un hormigón armado o parcialmente Losa de hormigón pretensado y una placa de acero ortotrópica (fig. 7). en el primero la losa puede actuar con independencia de las vigas (una solución muy rentable para luces medianas y grandes) o puede trabajar junto pizca de las vigas (puente tablero mixto). La acción mixta requiere el flujo de tensiones entre la losa y las vigas que deben adoptar los conectores de corte. Fig.7. hormigón armado y cubiertas de placas ortotrópica Fig.8. Puente móvil Kampen, Holanda Las cubiertas de concreto son generalmente más económicos que las placas de acero ortotrópicos. Este último sólo se adoptan cuando el peso de la cubierta es un componente importante de la carga, es decir, para larga vida y puentes móviles. La cubierta de la placa ortotrópica, actuando como el reborde superior de las vigas principales, ofrece una sección muy eficiente a flexión. La cubierta es básicamente una placa de acero cubierto con una superficie de desgaste que puede ser de concreto asfáltico o masilla. La placa de acero se puso rígido longitudinalmente por los nervios que pueden ser de sección abierta o cerrada. Transversalmente, las costillas están conectados a través de las vigas transversales que producen un sistema de enrejado complejo en el que las vigas principales, la placa de acero, las costillas y las vigas de piso actúan juntos. Principales rebordes de vigas de arco, por ejemplo, en puente de Niteroi con un vano de 300 m (la mayor del mundo por un puente de viga cajón) o en la cubierta de puentes atirantados o puentes colgantes como el puente Humber con una superficie de desgaste ligero dan una baraja de muy bajo peso propio que hace de este tipo de solución muy adecuado para grandes luces. La mayor desventaja de las cubiertas de la placa de acero ortótropico es su coste inicial y el mantenimiento requerido cuando se compara a una simple losa de hormigón. Sin embargo,
para vigas cajón el costo de mantenimiento puede ser menor que para una cubierta ortotrópica abierto.
La cubierta debe ser lo suficientemente fuerte como para distribuir las cargas locales de las vigas principales. Para las estructuras multi-viga que hay pocas opciones para un diseñador conceptual - se ha comprobado por experiencia que una losa concentre reforzado entre aproximadamente 200 y 300 mm de espesor, apoyada al alrededor de 3 - 3,5 m centros es adecuado para la mayoría de los propósitos. Para gran estructura palmo, viga soluciones individuales sean más atractivos y, o bien una cubierta más gruesa, probablemente con profundidad variable, se requiere o travesaños que ser introducido. Sólo los puentes donde el peso es un bien escaso reales (por ejemplo, puentes de luces largas, o puentes móviles) es normalmente necesario pensar más allá de esto. Una posibilidad para reducir el peso de la cubierta es el uso de hormigón ligero (un ejemplo es el 174m tramo principal del puente Friarton en Reino Unido, donde la cubierta se ha construido como una losa de hormigón armado de peso ligero). Sin embargo, una alternativa más normal a un losas RC es una cubierta de chapa de acero orthotropically endurecido. Muchos diseños han sido juzgados, algunos de los cuales han sufrido de fatiga prematura de las tensiones repetidas de tráfico. Ahora parece haber un acuerdo general dentro de Europa que la cruz -. Sección mostrada 7 es el "estado del arte" solución para una plataforma de acero en 1992 Por último, hay que destacar lo que los diseños modernos de la cubierta, ya sea de hormigón armado o Las planchas de acero rígido, siempre se puede conectar a las vigas por debajo de ella de manera que actúe de manera compuesta con ellos en la realización de los momentos de flexión impuestas sobre ellos,. En el caso de las losas de concreto esta conexión se realiza mediante conectores de corte y en el caso de cubiertas de acero por una conexión directa (por lo general de soldadura de alta resistencia o fricción de agarre pernos). Otras posibilidades para la reducción del peso de cubierta son el uso de aluminio y fibra de reforzar plásticos. Existen varios tipos de vigas de celosía se utilizan en el diseño del puente. Algunos ejemplos típicos se muestran en la figura 20. Vigas de celosía, podrán adoptarse tramos simplemente apoyados o continuos. viga del braguero de un puente de ferrocarril Sistemas de arriostramiento se requieren puentes de vigas de celosía, ya que la viga del braguero sólo puede resistir las fuerzas en sus aviones. Viga de celosía de trabajo desde encima de la cubierta se han utilizado ampliamente en los puentes de ferrocarril, aunque sea por tramos medios del orden de 40 a 100 metros. Desde un punto de vista estético, es importante para reducir en lo posible el número de elementos de la barra de la viga de celosía. Si es posible el sistema triangular simple (tipo Warren) produce el mejor aspecto cuando el puente se ve desde ángulos oblicuos. Acordes de celosía y diagonal se realizan utilizando secciones laminadas en caliente en general de una forma abierta, para simplificar las conexiones. Sin embargo, las secciones tubulares se podrán adoptar, por ejemplo, para los acordes. Un ejemplo de Es muestra en la figura 22, que representa el puente sobre el río Fulda
en Alemania, cerca de Kassel. En este puente, un tipo cercha Warren fue utilizado en un aumento máximo rango / profundidad de 23,8. La cubierta es una placa orto trópica dando un reducir el peso muerto de la superestructura. Un ejemplo holandés de un puente de ferrocarril utilizando miembros tubulares sólo se muestra en la fig. 23. Debido a los criterios de fatiga, los nodos fundidos se utilizan en lugar de las conexiones soldadas. Puentes de viga cajón Vigas Para luces largas (por ejemplo, en exceso de 100 m) de la caja son, en general, el tipo más común y eficiente de superestructura del puente. Construir con una cubierta de placa orto trópico para reducir el peso muerto del puente, o con una losa de hormigón para obtener una sección transversal compuesta, vigas cajón tienen muchas ventajas estructurales en comparación con vigas de placa y vigas de celosía. Algunas de las ventajas son
Alta rigidez torsional Anchas bridas superior e inferior para llevar a las fuerzas longitudinales Gran espacio interno para acomodar los servicios Mantenimiento sencillo debido a superficies inferiores suaves y alta estabilidad.
Debido a la alta rigidez a la torsión de este tipo de sección transversal, de viga cajón son una solución muy conveniente para puentes curvos en el plan. Para grandes luces, la profundidad de los puentes continuos de viga cajón puede variar a lo largo de la duración de dar una mayor eficiencia estructural para acomodar el gran momento de flexión en los soportes. La sección transversal puede consistir en una caja de una sola célula, con almas verticales o inclinadas, o de un cuadro múltiple de células (Fig. 25, izquierda), otras posibilidades consisten en utilizar, por ejemplo, una sola célula con estructuras inclinadas para soportar grandes voladizos (fig. 25, a la derecha)
Vigas y placa en puentes de viga Placa puentes de vigas pueden proporcionar una solución muy competitiva para los puentes a corto y medio palmo. Casi siempre están diseñados para actuar de manera compuesta con la losa de hormigón. Las vigas de placa se fabrican con dos bridas soldadas a una banda delgada que por lo general tiene rigidez transversal y puede tener rigidez longitudinal. Se pueden usar tres tipos de sección transversal de puente. Por tramos más cortos, de hasta 60 m, múltiples vigas en espaciamientos de 3 a 4,5 m permiten una sencilla losa de hormigón armado que se utilizará, como se muestra. Puentes de vigas con sólo dos vigas, incluso para las cubiertas muy ancho (fig. 15), están muy a menudo preferidos por el bien de la simplicidad. Sin embargo, en la construcción de puentes, una solución clásica consiste en la adopción de varias vigas I (sección laminada en caliente para las pequeñas luces - hasta 25 m) con 3,0 a 4,5 m de espacio. Los diafragmas se pueden proporcionar entre las vigas (vigas transversales) para contribuir a la distribución de la carga transversal y también a lateral arriostramiento. Los rebordes superiores de las vigas tienen soporte lateral continua contra pandeo proporcionado por la cubierta. La figura. 15 puente de Placa de vigas con dos vigas principales de placas. una. UB Múltiple
b. Varias vigas de placa La figura. 16 secciones transversales típicas para puentes de carreteras. La figura. 17 secciones transversales típicas de un puente de ferrocarril. - Travesaño compuesto - Indicador Estructura La Figura 16, en particular, identifica tres tipos de secciones transversales para puentes de carreteras, todos los cuales han sido utilizados con éxito. HOJA 70 La figura. 17 placa ciñe puente, Hagenstein, los Países Bajos La complejidad de la fabricación de la placa de la viga es controlado principalmente por la esbeltez del alma (profundidad / proporción de espesor). Para luces cortas una esbeltez bajo es factible con una tela que se está rigidizadas excepto en los puntos de apoyo transversales y soportes. Por medio de la web se extiende por lo general tiene que ser de esbeltez intermedia y requieren refuerzo vertical (transversal). Para luces mayores es probable que requiera tanto transversal y la rigidez longitudinal de la web, como se muestra en la fig. 17. Se suele realizar La distancia entre rigidizadores transversales. En las secciones en los apoyos, es esencial adoptar refuerzos verticales para resistir las fuerzas de reacción altas. Uno de los requisitos básicos en el diseño de la placa de puentes de vigas es el sistema de arriostramiento que se requiere para todos, pero la estructura más simple. El arriostramiento: - Proporciona estabilidad lateral a las vigas, sobre todo durante la erección - Compatible con las fuerzas horizontales de corte debido a acciones horizontales (viento, terremotos) - Funciona como un sistema de distribución de la carga transversal. - Participa en flujos de cizalla debido a la torsión de la carga excéntrica o curvatura plan. El sistema de arriostramiento generalmente incluye: - Arriostramiento lateral Horizontal - marcos transversales Intermedio - diafragmas. El primero (fig 18) se compone de un conjunto de cruzar diagonales y está situado cerca del fondo o cerca del las pestañas superiores e inferiores; la cubierta del puente puede actuar como un travesaño horizontal. Estos últimos son un conjunto de refuerzos (armaduras) normales al eje del puente - La figura 19, que proporcionan resistencia a la cruz en general - cortes del puente. La figura. 18 sistema de refuerzos en el puente curvo Fig. 19 vigas de placa de puentes mixtos 5.6 puentes celocia de vigas Una viga de celosía se puede adoptar en algunos casos como una alternativa a una trabe armada. Aunque se usa con menos frecuencia en la construcción moderna debido a su alto contenido de fabricación, aún pueden ser una solución económica para grandes luces, dicen entre 100 y 200 metros. Una viga de celosía plana puede considerarse como un haz de profundidad, donde las bridas son las compresiones y acordes de tensión de la viga de celosía y el alma de la viga se sustituye por un sistema triangular abierta que se resiste a las fuerzas de cizallamiento.
Existen varios tipos de vigas de celosía se utilizan en el diseño del puente. Algunos ejemplos típicos se muestran en la figura 20. Vigas de celosía, podrán adoptarse tramos simplemente apoyados o continuos. Viga del braguero de un puente de ferrocarril Sistemas de arriostramiento se requieren puentes de vigas de celosía, ya que la viga del braguero sólo puede resistir las fuerzas en sus aviones. Viga de celosía de trabajo desde encima de la cubierta se han utilizado ampliamente en los puentes de ferrocarril, aunque sea por tramos medios del orden de 40 a 100 metros. Desde un punto de vista estético, es importante para reducir en lo posible el número de elementos de la barra de la viga de celosía. Si es posible el sistema triangular simple (tipo Warren) produce el mejor aspecto cuando el puente se ve desde ángulos oblicuos. Acordes de celosía y diagonal se realizan utilizando secciones laminadas en caliente en general de una forma abierta, para simplificar las conexiones. Sin embargo, las secciones tubulares se podrán adoptar, por ejemplo, para los acordes. Un ejemplo de Es muestra en la figura 22, que representa el puente sobre el río Fulda en Alemania, cerca de Kassel. En este puente, un tipo cercha Warren fue utilizado en un aumento máximo rango / profundidad de 23,8. La cubierta es una placa orto trópica dando un reducir el peso muerto de la superestructura. Un ejemplo holandés de un puente de ferrocarril utilizando miembros tubulares sólo se muestra en la fig. 23. Debido a los criterios de fatiga, los nodos fundidos se utilizan en lugar de las conexiones soldadas. Puentes de viga cajón Vigas Para luces largas (por ejemplo, en exceso de 100 m) de la caja son, en general, el tipo más común y eficiente de superestructura del puente. Construir con una cubierta de placa orto trópico para reducir el peso muerto del puente, o con una losa de hormigón para obtener una sección transversal compuesta, vigas cajón tienen muchas ventajas estructurales en comparación con vigas de placa y vigas de celosía. Algunas de las ventajas son
Alta rigidez torsional Anchas bridas superior e inferior para llevar a las fuerzas longitudinales Gran espacio interno para acomodar los servicios Mantenimiento sencillo debido a superficies inferiores suaves y alta estabilidad.
Debido a la alta rigidez a la torsión de este tipo de sección transversal, de viga cajón son una solución muy conveniente para puentes curvos en el plan. Para grandes luces, la profundidad de los puentes continuos de viga cajón puede variar a lo largo de la duración de dar una mayor eficiencia estructural para acomodar el gran momento de flexión en los soportes. La sección transversal puede consistir en una caja de una sola célula, con almas verticales o inclinadas, o de un cuadro múltiple de células (Fig. 25, izquierda), otras posibilidades consisten en utilizar, por ejemplo, una sola célula con estructuras inclinadas para soportar grandes voladizos (fig. 25, a la derecha)
Páginas 73 y 74 Para luces medianas, un tipo de cubierta de viga cajón es muy común en la construcción de puentes en Norte América es la plataforma de viga tubular compuesta de varias cajas en paralelo interconectadas o reforzadas por una cubierta de losa de hormigón. La acción mixta entre las vigas cajón y la losa de hormigón armado se obtiene a través de conectores de corte Figura 26 composición múltiple puente viga cajón Las dos bridas asociadas a cada red en caja compuesta puentes de vigas pueden ser muy estrecha, ya que sólo se necesitan para dar cabida a los conectores de corte. Por lo tanto, una anchura mínima de ala puede estar definido por las distancias al borde y espacios libres para la soldadura automática de Conectores de corte. Los diafragmas de soporte de carga son necesarios en los apoyos para transferir las fuerzas de reacción. Además, ni siquiera en pequeñas vigas cajón, es una buena práctica para adoptar marcos transversales intermedios (digamos, a 10m a 15m de distancia) para evitar la distorsión de la sección transversal bajo carga excéntrica. Cabe señalar que durante la construcción de algunas vigas "cajón" tienen secciones abiertas y así serán sometidos a la distorsión bajo carga excéntrica. Un alto arriostramiento entre las pestañas superiores y / o un arriostramiento diagonal cruzado entre las bandas es generalmente conveniente para superar los efectos de la distorsión durante la ejecución. El refuerzo diagonal puede consistir en ángulos de pequeño tamaño soldados a la placa como rigidizadores figura 27 marcos transversales intermedios para evitar distorsión en vigas cajón El uso de vigas cajón compuestas en anchos puentes con tramos largos es posible con los cajones de un solo elemento. Las armaduras transversales internas pueden utilizarse, no sólo para mantener la forma de la sección transversal (evitando la distorsión), sino también para apoyar los largueros longitudinales de la losa de hormigón armado. Una solución en cadena de este tipo se muestra en la fig. 28 Fig 28. puente Wuppertal (Alemania) Para tramos largos es preferible usar una cubierta de placa ortotrópica para reducir la carga muerta de la caja de los puentes. una solución con un puente de viga cajón rectangular con un tramo principal de 200m se da en la figura 29 que muestra el “Puente Europa” en Austria. El uso de vigas de cajón no se limita a puentes de vigas. Las vigas cajón delgadas en puentes atirantados se han utilizado las cubiertas de placas ortotrópicos. aunque, en los últimos años, las cubiertas de vigas cajón de hormigón se han demostrado ser una solución económica para algunos puentes atirantados, vigas cajón de acero son la solución más conveniente para grandes luces. en comparación con las secciones abiertas, cubiertas de viga cajón en puentes atirantados presentan una ventaja significativa con respecto a la estabilidad aerodinámica. La ventaja está asociada con una frecuencia natural más alta de vibraciones de torsión de la cubierta de evitar una interacción con el modo fundamental que corresponde a vibraciones verticales (modo de flexión). El riesgo de inestabilidades se elimina así. Por razones similares a
las previstas para los puentes atirantados, vigas cajón de acero delgado con cubiertas de placas ortotrópicos se han adoptado en los modernos puentes colgantes Fig 29. Puente Europa (Austria) Fig 30 hemboog brug, Paises bajos. (holland railconsult) 5.8 Orientación sobre el diseño inicial Cada forma de puente se adapta a una gama particular de vanos, véase la figura 33, que también registra la distancia más larga para cada tipo de construcción. La suspensión o puentes atirantados son las únicas formas que permitan alcanzar los tramos más largos. Es evidente que son menos adecuados para la carga y ferrocarril puentes de tramo corto o mediano. Sin embargo, pueden ser apropiados para pasarelas lapso corto, en parte porque no tienen ninguna carga concentrada que requiere una viga de rigidización costosa y en parte por consideraciones estéticas. (Hay que señalar que se necesita la misma consideración especial para luces largas, tales como la estabilidad aerodinámica, necesita ser aplicada a pasarelas de acero). Los puentes de suspensión todavía se utilizan para los tramos más largos donde pilares intermedios no son factibles. Los cables son sometidos a muy alta tensión y están vinculados a la tierra, por lo general por las fundaciones de gravedad a veces combinados con rocas ancladas. Por lo tanto las condiciones del terreno con roca en o cerca de la superficie de la tierra son esenciales. Los puentes atirantados tienen forma de suspensión con cables normalmente rectas que están conectadas directamente a la cubierta. La estructura es de auto anclaje y, por lo tanto, menos dependiente en buenas condiciones del terreno. Sin embargo, la cubierta debe estar diseñada para las fuerzas axiales importantes desde el componente horizontal de la fuerza del cable. El proceso de construcción es más rápido que para un puente de suspensión debido a que los cables y la cubierta se levantan al mismo tiempo. Algunos tipos de puentes, tales como arcos o portales, pueden ser adecuados para ubicaciones especiales. Por ejemplo, un arco es la solución lógica para un intervalo medio a través de un barranco encajonado. Un arco vinculado es una solución adecuada para un solo tramo donde la profundidad de la construcción es limitado y la presencia de la geometría de la carretera curvada o algunos otros conflictos de obstrucción con las estancias traseras de un puente atirantado. Los puentes pórticos son generalmente adecuados para luces cortas o medianas. En una forma de tres vanos con patas inclinadas, pueden proporcionar una solución económica al reducir el vano principal; también tienen una apariencia atractiva. El riesgo de colisión del envío debe ser considerada si las partes inclinadas se utilizan sobre ríos navegables. Armaduras cantilever se utilizaron durante la evolución temprana de los puentes de acero. que rara vez se adoptan para la construcción moderna.
Acero Estructural ASTM Grados y Química - Plato y Forma Química de Acero Estructural Los tipos principales de acero estructural son clasificados según la composición química y características de tratamiento: 1. Carbón o aceros de manganeso de carbón 2. La alta fuerza, bajo alee aceros (HSLA) 3. La alta fuerza, apagada y templado (QT) alea aceros 4. La alta fuerza, apagada y autotemplado (QST) alea aceros El carbón o aceros de manganeso de carbón también son mencionados aceros suaves estructurales. En la adición para planchar, los elementos primarios químicos son el carbón (C) y el manganeso (Mn). Restricciones contentas también son colocadas sobre las cantidades de varios productos químicos, en particular el fósforo (P) y el azufre (S), que tiene efectos significativos perjudiciales sobre la ductilidad y la soldabilidad del acero. Entre los aceros más comunes de este grupo es A36, con una tensión de producción especificada mínima de 36 ksi. En el pasado reciente un acero sabido como el alto acero de carbón de fuerza fue utilizado en cierta medida. La fuerza más alta fue alcanzada por levantando el contenido de carbón, pero esto tenía un efecto negativo sobre la soldabilidad del material. Los aceros de este tipo fueron clasificados como " aceros de construcción generales "; el mejor sabido era ASTM A440, que fue pasado ASTM como un grado aprobado en 1979. Es obviamente importante ser consciente o esto o grados similares pueden haber sido usados para una estructura que está siendo evaluada para la rehabilitación, ya que cualquier soldadura de implicación de técnicas retrofit no puede ser conveniente sin el empleo de procesos especiales de soldar y/o procedimientos. La alta fuerza, Siembre la aleación (HSLA) los aceros fueron desarrollados durante los 30 años pasados, haciéndolos actualmente los materiales más usados para estructuras enmarcadas por acero. La fuerza más alta es alcanzada por bajando el contenido de carbón y por añadiendo los ciertos elementos que alean que aseguran la fuerza aumentada, la ductilidad y la dureza. Todos estos aceros son weldable; unos han aumentado la resistencia de corrosión, por el contenido más grande de cobre, por ejemplo. Dos de los más comunes de la corriente HSLA aceros es ASTM A572 y A588, que está disponible en una gama de categorías de fuerza. La producción de bastidor corriente continua para formas enfoca en A572; por consiguiente este grado ha sido el acero estructural más común en los Estados Unidos. A992 se esperan hacerse el grado dominante de acero HSLA para amplias-fiange formas. A588 es un acero de desgaste; los nombres propietarios al principio sabían los materiales de este tipo como Cor Diez y la R Mayari. Aceros apagados y templados (QT) comprenden un pequeño grupo de materiales con una tensión de producción especificada mínima de 90 a 100 ksi, dependiendo el grosor gobernante del producto entregado. Estos están actualmente disponibles sólo en forma de platea. La alta fuerza es alcanzada por una combinación de contenido inferior de carbón y una secuencia de refrigeración rápida (p. ej. la extinción) para el acero. Esto abandona el material con grained muy difícil, fino o la estructura de martensitic; la ductilidad del acero es considerablemente inferior que él del manganeso de carbón y aceros HSLA. La nueva calefacción o la atenuación mejoran las características de funcionamiento del material, sobre todo la ductilidad. En cualquier caso, la fabricación, sobre todo la soldadura, puede ser complicada. Aceros apagados y autotemplados (QST) son actualmente de disponibilidad limitada sobre el mercado de los EU. Su alta fuerza es ganada por la extinción selectiva de las ciertas regiones de una forma, pero además, el curar que es almacenado en el material del procedimiento rodante es utilizado para proporcionar el efecto de atenuación. La extinción localizada abandona un producto con regiones claramente diferentes superficiales e interiores, en el sentido de que el material superficial tiende a ser mucho más difícil y más de grano fino que él del interior. La soldabilidad aparece estar bien.
Elementos Químicos. Hay ya bastantes papeles con este sitio que cubre la contribución de elementos químicos en las propiedades de acero, tan sólo proporcionarían una nota corta aquí, en particular para grados dados estructurales de acero. Aceros corrientes estructurales típicamente tienen el contenido de carbón en los límites del 0.05 por ciento al 0.25 por ciento. Los aceros con los niveles bajos de carbón se han hecho Ella la norma durante los pocos años pasados; ellos son aleados para alcanzar la fuerza satisfactoria y la ductilidad. Esto ha sido posible por lo más reciente el uso de horno de arco eléctrico, técnicas de metalurgia de cucharón, y el bastidor continuo. La cantidad inferior de carbón también mejora la soldabilidad. El manganeso tiene efectos similares a aquellos de carbón. Esto es usado en el acero estructural en cantidades que varían de aproximadamente 0.5 al 1.7 por ciento. El cromo principalmente es usado aumentar la resistencia de corrosión de acero. Los tipos diferentes del acero de desgaste ASTM A588, por ejemplo, tienen el contenido de Cr en los límites de 0.1 al 0.9 por ciento. El cobre es otro elemento de resistencia de corrosión primario usado en el acero. El cobre es el elemento de anticorrosión primario en aceros como A242 y la versión resistente de corrosión de A36, y es un elemento importante en A588. La forma de corrosionresistant de A36 tiene un Cu-contenido no menos del 0.2 por ciento. El silicio es uno de los dos de oxidantes más importantes de acero, queriendo decir que es muy eficaz en el quitar el oxígeno del acero durante el vertiendo y el proceso de solidificación. El Si-contenido Típico de acero estructural es menos aproximadamente del 0.4 por ciento, pero esto debe ser al menos el 0.1 por ciento si el acero debe ser considerado fullykilled. El silicio es el agente de matanza primario para formas estructurales; el aluminio y el silicio son usados para platos. La práctica americana para productos de plato utiliza el aluminio para el refinamiento de grano. El niobio (Nb) es usado realzar la fuerza del acero, y es uno de los elementos claves en varios grados de HSLA. Esto tiene efectos similares a aquellos de manganeso y vanadio, y a menudo es usado en la combinación con el vanadio. Debido a exigencias de soldabilidad, Cb es usado en cantidades menos del 0.05 por ciento en A572, por ejemplo. El molibdeno (Mo) tiene efectos similares a aquellos de manganeso y vanadio, y a menudo es usado en la combinación con un o el otro. Este elemento sobre todo aumenta la fuerza del acero en temperaturas elevadas, así como la resistencia de corrosión. El molibdeno en particular es usado en los ciertos tipos de A588 y el acero A514; para el éste, el Mo-contenido puede ser tan alto como el 0.65 por ciento. El níquel (Ni) es un agente de anticorrosión poderoso, y también es uno de los elementos más importantes para mejorar la dureza de fractura del acero. El Ni-contenido generalmente varía entre 0.25 y el 1.5 por ciento, dependiendo los datos concretos del acero. Por ejemplo, algunos tipos del acero de desgaste A588 tienen el Ni-contenido entre 0.25 y el 1.25 por ciento. El vanadio (V) tiene efectos similares a aquellos de manganeso, columbium y el molibdeno (Mo). En particular, esto ayuda en el desarrollo de una estructura resistente, de grano fino de acero. El vanadio es un elemento importante que alea en aceros HSLA como A572 y A588. El azufre (S) y el Fósforo (P) es ambo restringido a no más que 0.04 al 0.05 por ciento. Algunos aceros estructurales, sobre todo los HSLA-TIPOS, usan las pequeñas cantidades de elementos como el boro (B) y el titanio (Ti). El boro realza la fuerza; esto también mejora el hardenability de aceros apagados y templados estructurales (ASTM A514, p.ej.). El titanio mejora la dureza. El nitrógeno (N) estará presente también; en la combinación con algunos elementos esto realza la fuerza de acero. Sin embargo, el nitrógeno libre es un factor importante en la tensión que envejece que puede ocurrir en ciertos aceros en ciertas condiciones; esto no es considerado una publicación crítica para aceros estructurales.
Los grados de Acero Estructural para Formas y Platos Las normas de materiales ASTM-APROBADAS de acero para platos y formas laminadas en caliente son A36, A529, A572, A242, A588, A709, A852, A514, A913 y A992. Estos también son reconocidos por la Especificación AISC. A709 es único, en el cual esto define aceros convenientes para la construcción de puente; varios grados detallados bajo A709 tienen colegas como A36, etc. A992 es el acero más reciente para construir la construcción; fue desarrollado como el resultado de una iniciativa de industria durante los años 1990. El acero en realidad ha sido producido desde 1997 conforme a la descripción " Realzado A572 Clasifican 50 "; la acción por ASTM ahora ha dado el número A992 estándar al acero. Algunos grados estructurales de acero son mostró en el Higo 1 como el ejemplo, con curvas de tensión de tensión mostradas.
Fig 1: Curvas de Tensión de tensión para Algunos Grados Estructurales De acero ASTM A3 ©. A36 mucho tiempo ha sido uno de los grados primarios de acero para todos los tipos de estructuras. Con mínimos especificados para FY y Fu de 36 y 58 ksi, respectivamente, este acero suave estructural (de carbón) sigue siendo usado extensivamente. Todos los tamaños y los tipos de formas y platos están disponibles en A36, con la nota que la tensión de producción especificada mínima deja caer a 32 ksi para el grosor de plato más de 8 pulgadas. ASTM A242. El primero de los los resistentes de corrosión o aceros "de desgaste", la disponibilidad corriente de A242 es limitada: casi totalmente ha sido suplantado por A588. ASTM A514. ASM es una alta fuerza apagada y atenuó el acero estructural. Está también sólo disponible en forma de platea, con la producción y los límites de resistencia a la tracción de 100 y 110-130, respectivamente, para platos hasta pulgadas 2-1/2 grueso; ceda y los límites de resistencia a la tracción son 90 y 100-130 para el grosor de plato sobre 2-1/2 a 6 pulgadas. ASTM A529. A529 es usado muchísimo por el metal (pretramado) construyendo la industria; esto es también un grado común para formas de tamaño de barra como ángulos, pequeños canales y pisos. Un carbón - el acero de manganeso, A529 incluye el Grado 50 para formas en Grupos ASTM 1 y 2, platos hasta una pulgada de espesor y 12 pulgadas de ancho, y excluye hasta la pulgada 2-1/2 gruesa. FY y mínimos Fu son 50 y 70 ksi. A529 Clasifican 55 incluye los mismos grupos de forma y dimensiones de plato; las barras están disponibles en el grosor menos que pulgadas 1-1/2. Los valores de FY y Fu son 55 y 70 ksi, respectivamente. ASTM A572. El más versátil de los aceros HSLA, A572 está disponible; en cuatro grados, dependiendo la forma ponen la talla y el grosor de plato. Clasifica 42 (FY = 42 ksi; Fu = 60 ksi) y 50 (FY = 50 ksi; Fu = 65 ksi) están disponibles en todos los tamaños de forma y platean el grosor hasta 6 pulgadas (42) y 4 pulgadas (50). El grado 50 es probablemente el grado más usado estructural de acero en el mercado de
los EU hoy. Clasifica 60 (FY = 60 ksi; Fu = 75 ksi) y 65 (FY = 65 ksi; Fu = 80 ksi) estrictamente han limitado la disponibilidad, y son usados relativamente raras veces. ASTM A588. Este acero de desgaste primero fue aprobado por ASTM en 1968; está disponible en los cuatro grados A, la B, C y la K; estos tienen químicas algo diferentes. La producción especificada mínima y límites de resistencia a la tracción para todos los grupos ASTM de formas estructurales y para platos en el grosor 4 pulgadas y menos son 50 y 70 ksi, respectivamente, ' comió el grosor hasta 8 pulgadas están disponibles; estos tienen más abajo Fy y Fu-valores. ASTM los 709. Esto es un estándar que detalla criterios para el acero que será usado en estructuras de puente. A709 abarca seis grados en cuatro niveles de tensión de producción, a saber, 36, 50, 50W, 70W, 100 y 100W. El clasificador de W para un poco del grado identifica aceros con la resistencia de corrosión realzada atmosférica. A709 es único en el respeto que todos sus grados son incluidos en los datos específicos que gobiernan A36, A572, A588, A852 y A514. Sin embargo, debido al uso de puente intencionado, A709 impone exigencias suplementarias en forma de los criterios de dureza que deben ser encontrados para crítico de fractura y no fracturar usos críticos. Estos incluyen CVN pruebas de temperaturas para tres zonas geográficas, como definido por la Asociación americana de Carretera Estatal y Funcionarios de Transporte (AASHTO). Las temperaturas de prueba y las exigencias CVN son incluidas en dos mesas de la documentación A709. ASTM A852. Esto el acero de aleación apagado y templado es una adición relativamente reciente al mercado estructural de acero. Con una tensión de producción especificada mínima de 70 ksi y un límite de resistencia a la tracción de 90 a 110 ksi, esto ofrece la soldabilidad excelente y la dureza. Sin embargo, A852 está sólo disponible en la forma de plato, hasta 4 pulgadas de espesor. ASTM A913. A913 es una adición relativamente reciente al número de grados estructurales de acero disponibles sobre el mercado de los EU un apagado y autoatenuó el acero (QST), actualmente sólo es producido por un, el molino no estadounidense. A913 está disponible para formas en cuatro grados, con 50, 60, 65 y 70 ksi fuerzas de producción especificadas mínimas, respectivamente. La investigación ha mostrado que los niveles de tensión máximos residuales en formas de A913 son algo inferiores que para formas en otros aceros HSLA, aunque la reducción no sea suficiente para dar la fuerza de columna más alta, por ejemplo. ASTMA992. A992 es lo más reciente (1998) la adición a la lista de aceros estructurales. Es querido para construir el uso de construcción, y se aplica sólo a formas de reborde amplio en este tiempo. Para todos los objetivos prácticos esto es el Grado de A572 50 con exigencias adicionales. Expresamente, además de una tensión de producción especificada mínima de 50 ksi, A992 también da un límite superior para la F, de 65 ksi. La proporción de producción, la F,/Fu, no puede ser más grande que 0.85, y el equivalente de carbón no puede exceder 0.50. Como notado antes, este acero en realidad ha sido producido desde mediados de 1997; entonces lo sabían como " Realzado A572 Clasifican 50 ". También podrían ordenar al material como " A572 con exigencias especiales, conforme al Boletín AISC Técnico el No 3 ". A992 ofrece la soldabilidad excelente y características de ductilidad.
