INTRODUCCIÓN A través de la historia los l os puentes son elementos principales en las carreteras y sus funciones son distintas desde unir grandes tramos por la separación de un río, o los viaductos que sirven para unir caminos separados por terrenos profundos, hasta los que se utilizan en los pasos a desnivel. Estos además se deben construir de una manera funcional y segura para facilitar el desplazamiento de la población y realizar labores económicas y sociales. Es por ello que el presente informe se elabora como resultado de lo aprendido en la visita de campo, que fue realizada en diversas zonas de la carretera hacia la ciudad de tuzco, poniendo así todos los conocimientos aprendidos en clase aplicados en campo para su entendimiento y su respectivo r espectivo análisis y dise!o del puente. Además Además en la visita de campo se observó la importancia de analizar las condiciones topográficas, hidráulicas y estructurales para construir un puente, así como también el mantenimiento periódico de los mismos y evitar su falla.
PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL.
Desarrollar una breve descripción acerca de los puentes visitados.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Mostrar las características de los puentes visitados. Interpretar el funcionamiento de los puentes. Entend Entender er la import importanc ancia ia que que tienen tienen los puente puentes s como como estruc estructur turas as esenciales para el desarrollo de las poblaciones.
2. MA MARCO RCO TEÓRIC TEÓRICO O PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL.
Desarrollar una breve descripción acerca de los puentes visitados.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Mostrar las características de los puentes visitados. Interpretar el funcionamiento de los puentes. Entend Entender er la import importanc ancia ia que que tienen tienen los puente puentes s como como estruc estructur turas as esenciales para el desarrollo de las poblaciones.
2. MA MARCO RCO TEÓRIC TEÓRICO O PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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A. PUENTES PUENTES PÓRTICO: PÓRTICO: El puente pórtico más que un tipo de estructura de puente con carácter propio es una estructura intermedia entre el arco y la viga por lo que presenta características propias de ambos. "ienen pilas y tablero igual que los puentes viga pero éstos son solidarios, lo que da lugar a un mecanismo resistente comple#o porque en él interviene la resistencia a fle$ión de sus elementos. Al mismo tiempo se produce un efecto pórtico debido a las reacciones r eacciones horizontales que aparecen en sus apoyos
Procesos Consr!c"#os En los puentes pórtico se presentan procedimientos de construcción análogos a los de las vigas y los arcos y es que en la práctica se han utilizado procedimientos de ambos. %e pueden destacar los siguientes& o o o o o
'onstrucción in situ sobre cimbra (oladizos sucesivos atirantados 'onstrucción mediante giro de la pila 'onstrucción mi$ta sobre cimbra y voladizos sucesivos 'onstrucción mediante tirantes y apoyos provisionales
B. PUENTES MET$LICOS MODULARES: )os puentes metálicos modulares están conformados con piezas de acero de alta resistencia, soldadas, y se unen con otras por medio de ensambla#e con pernos y bulones, para la formación de módulos de vigas de *+ pies de longitud, con el panel de acero como elemento principal en la formación de las vigas. )as piezas ailey originales, fueron proyectadas para formar un puente simple, de tablero inferior, con la superficie de rodadura o calzada soportada por dos vigas principales. En la práctica, la teoría de una viga normal se aplica a una viga compuesta de paneles ailey unidos con bulones, y elementos de arriostramientos horizontales y verticales que mantienen su geometría, de tal modo que se garantice su rigidez- consecuentemente, su inercia se incrementara con el aumento de nmeros de paneles utilizados en la estructura. PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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C. PUENTE TIPO ARCO: El arco es una estructura que resiste gracias a la forma que se le da. /ediante la forma del arco se reparten las tensiones de manera que se producen compresiones en todas las partes del arco. 0el mismo modo es una estructura que salva una luz determinada sometida a esfuerzos de compresión donde las tracciones y fle$iones se evitan o reducen al mínimo con lo que conseguimos que materiales que no resistan tracciones puedan ser utilizables para la construcción de esta tipología de estructuras. %e transmiten unas reacciones horizontales a los apoyos y, en consecuencia, el terreno de cimentación ha de ser capaz de resistir tales esfuerzos.
Proce%"&"enos consr!c"#os: )os procesos constructivos más frecuentes son los siguientes& 'onstrucción por voladizos sucesivos& 1ste es el método más frecuente donde se avanza desde las pilas o estribos. 2resenta numerosas
variantes. 'onstrucción sobre cimbra& %e trata del sistema clásico donde las
dovelas se apoyan en una estructura au$iliar hasta cerrar el arco. 'onstrucción por autocimbra& En éste método el arco metálico hace de
autocimbra y armadura para el definitivo. Abatimiento de los semiarcos& 'onsiste en construir los dos semiarcos en la vertical de los estribos y una vez concluidos abatirlos mediante un
giro hasta cerrarlos en clave. 'onstrucción mediante cable
colgado&
%e
construyen
torres
provisionales en los estribos y se cuelgan cables de los cuales penden las dovelas que se empalman hasta cerrar el arco. "raslación3 horizontal o vertical& %e utiliza para arcos de tablero inferior habitualmente.
D. PUENTES DE SECCIÓN COMPUESTA: 'onstan de vigas de metal y una losa de concreto. Estos puentes tienen la característica de que las vigas se utilizan como largueros longitudinales colocados a intervalos regulares, paralelo a la dirección del tráfico, entre los estribos. El tablero colocado sobre la aleta superior, casi siempre provee soporte lateral contra pandeo. )os diafragmas entre vigas ofrecen arriostramiento adicional y también distribuyen lateralmente las fuerzas a las vigas antes de que el hormigón PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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del tablero haya curado. %u uso es en zonas e$cesivamente frías o calurosas, donde no es frecuente contar con buenas condiciones para el vaciado del concreto, o cuando no se disponen equipos pesados para montar vigas muy pesadas o en países donde construir en acero es venta#oso frente la construcción en concreto, se recurre a e#ecutar las vigas de acero 4en general de planchas soldadas5 y la losa vaciada 6in situ7 sobre la cabeza de las vigas- también se utilizan, en vigas continuas de inercia constante o variable, las vigas mi$tas tipo ca#ón. tra aplicación simultánea de acero y concreto, lo constituyen los puentes cuya estructura principal es reticulada de acero y llevan losa de concreto reforzado.
E. PUENTE MET$LICOS: En estos puentes además de las cerchas paralelas se usa un con#unto de vigas transversales que trasladan las cargas de peso propio y de los vehículos a los nudos inferiores de la cercha. 2ara alimentar las vigas transversales se usan también vigas longitudinales sobre las cuales se apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente.
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)os puentes sobre vigas metálicas pueden vencer luces de hasta 89, mientras que con puentes metálicos en celosías se ha alcanzado los :+ m, y con puentes metálicos en arco se ha llegado hasta *++ m, constituyendo luces importantes.
)os miembros de la cercha se unen mediante platinas, soldadas o pernadas segn se muestra en la figura.
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)os puentes metálicos están conformados por elementos longitudinales de sección transversal limitada, que resisten las cargas por la acción de fle$ión. )a acción de las cargas es transversal a la longitud del elemento 4acción de viga5se presentan en la sección transversal, simultáneamente, esfuerzos de tensión y compresión, complementados con los de corte, generalmente peque!os- la transmisión de fuerzas a fle$ión es mucho menos eficiente que la transmisión a$ial. )as vigas se pueden unir rígidamente con elementos verticales a través de los nudos, con la me#ora en la capacidad de carga, la disminución de las defle$iones y un aumento en la capacidad de resistir fuerzas horizontales, como las de viento o sismo, conformando los pórticos.
'aracterísticas de puentes metálicos
Un"'or&"%(%.)
)as
propiedades
del
acero
no
cambian
considerablemente con el tiempo.
A*( res"senc"(.) )a alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en puentes de grandes claros.
D!r(+"*"%(%.) )as estructuras durarán de forma definitiva si tienen un adecuado mantenimiento.
D!c"*"%(%.) Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones
sin
fallar
ba#o
altos
esfuerzos
de
tensión.
)a naturaleza dctil permite fluir localmente evitando fallas prematuras.
"ipos de apoyos&
)as pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura, las cuales tienen cimentación superficial o profunda a tr avés PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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de pilotes. %e presenta el tipo de apoyos fi#os y móviles identificados en los estribos, encontrando que la mayoría son placas de neopreno, apoyos de rodillos y apoyos tipo balancín, ilustrados en la ;igura
VISITA DE CAMPO PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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PUENTE CATARATA T",o %e ,!ene: /arco < 2órtico. Lon-"!%: *=.:+ m. C(r-( M/"&(: 8: "ns
2uente de concreto armado, tipo marco. ;unciona como un pórtico, un solo elemento rígido. >o posee apoyos, hay pantallas de muros que soportan la losa del puente, las pantallas que forma el pórtico hacen las veces de muro de contención.
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El estribo forma parte del pórtico. Es un puente en curva. Esta cimentado por la roca, cuando se cimenta sobre la roca lo normal es limpiar y perfilar.
El puente posee dos carriles y una superficie de rodadura.
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)as barandas son metálicas. %e observó que las barandas metálicas necesitaban una reparación ya que su acero de ancla#e era visible.
)a viga tipo ca#ón traba#a me#or a efectos de torsión, es por eso que cuando se dise!a puentes en curva se prefiere la sección tipo ca#ón porque la
fuerza centrífuga origina una fuerza lateral que genera efectos de torsión. )a se!alización tachas ?eflectivas 4o#o de gato5.
PUENTE CASMIC0E T",o: Entramado metálico. PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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Lon-"!%: 9+ m. C(r-( &/"&(: 9+ "n. U+"c(c"1n: 2ueblo 'asmiche.
C(r(cers"c(s:
Este puente tiene una losa de concreto armado y un entramado metálico
que ya cuenta con dimensiones preestablecidas. "iene un entramado metálico, no cuenta con montantes, sólo diagonales. En la parte superior si tiene diagonales de arriorestre para darle mayor
estabilidad a la estructura. "odos los elementos están unidos por pernos, cuenta con una #unta de dilatación en cada e$tremo.
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"iene diagonales de arriostres para evitar el movimiento horizontal.
Apoyos de neopreno con refuerzo a sus costados.
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)os nodos están formados con platinas y empernados.
"iene estribos de concreto armado.
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)a losa está apoyada directamente sobre la viga transversal, no como el caso de los puentes de sección compuesta que la losa se apoya en las vigas longitudinales. )a carga se transmite a los nudos y los elementos de la viga de celosilla que traba#a a tracción o a compresión, la otra diferencia es que las uniones son empernadas.
PUENTE C0OLOCAL T",o %e ,!ene: %ección compuesta, losa de concreto y vigas metálicas. Lon-"!%: @+ m. C(r-( M/"&(: 9+ "n. U+"c(c"1n: 0istrito de %imbal. C(r(cers"c(s:
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"iene barandas metálicas .
El puente posee #untas de dilatación en cada e$tremo.
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)a estructura es de sección compuesta.
)a estructura está compuesta por& "ablero de concreto y vigas metálicas. En las vigas metálicas tiene platinas soldadas al alma.
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2uente con apoyos de neopreno en los e$tremos de las vigas metálicas.
En la parte inferior se colocaron arriostres diagonales las cuales también fueron dise!ados.
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"iene estribos de concreto armado.
PUENTE PAGAS0 T",o ,!ene: Arco de doble curvatura. Lon-"!%: B+ m. C(r-( M/"&(: @+ "n. U+"c(c"1n: 0istrito de 2oroto.
C(r(cers"c(s:
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El arco siempre va a traba#ar a compresión, los diafragmas absorben cierta
torsión, y la losa se apoya sobre muros de concreto armado. )os apoyos son fi#os porque el arco se puede deformar en sentido de la
línea del e#e. Estos tipos de puentes no llevan vigas. El tiempo de servicio 42eriodo Cptimo de 0ise!o5 es mucho mayor que otro tipo de puente. )os arcos son de tres tipos& 'uando la curvatura del arco es mayor a la circunferencia y cuando es menor a la circunferencia. >ormales. ?eba#ados. 2eraltados.
• • •
%e observa los parapetos que son de concreto.
PUENTE POROTO T",o %e ,!ene: ailey. Lon-"!%: 9 m apro$. PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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C(r-( M/"&(: 8+ "n. U+"c(c"1n: 0istrito de 2oroto.
'ada termino de panel hay una viga transversal, esa viga transversal soporta largeros, que son vigas más peque!as, y sobre esas vigas lleva el tablero.
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"iene una cobertura galvanizada lo que le da el color y la duración, se puede observar pernos, los que son para a#ustar las parrillas, pero el resto son pines. 2or falta de mantenimiento no se pudo visualizar los apoyos por la maleza crecida.
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)os apoyos van anclados en el concreto y encima la estructura.
%e observó que el puente habido ausencia de mantenimiento y se nota que la maleza ha crecido alrededor del puente. 2ara el mantenimiento debió haber una cuadrilla de mantenimiento que haga un recorrido de la vía permanentemente. 0e los puentes hay dos tipos de mantenimiento& permanente y el mantenimiento periódico. El mantenimiento permanente consiste en limpiar la maleza, y los apoyos. /ientras que el mantenimiento
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periódico se da para verificar, arreglar o cambiar el estado de alguna pieza de la estructura.
PUENTE CERRO BLANCO Lon-"!%: B9 m apro$. U+"c(c"1n: 0istrito de 2oroto. C(r(cers"c(s: )os elementos de la estructura de acero están unidos con remaches. )a técnica de colocación de remaches es en caliente, éste se calienta y a presión se coloca. El puente no cuenta con un arriostre superior pero sí se observó un arriostre inferior. "ambién el puente posee diagonales de arriostre de metal, los cuales
impiden el movimiento lateral y ayudan así a la estabilidad del puente. El puente cuenta con estribos de gravedad 4bloques de concreto5. %e pudo apreciar una característica de las diagonales es que se unen a la vía principal mediante unas platinas. El puente cuenta con una losa de apro$imación. El apoyo de las vigas longitudinales es mediante soportes en ángulo y todas están unidas con remaches
El puente cuenta con un cordón superior que son todas las vigas longitudinales en la parte de arriba y el cordón inferior que son todas las
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vigas en la parte inferior, se puede observar también las montantes que están verticales y las diagonales las inclinadas, se observó que hay platinas en cada una de las montantes, los cuales son rigidizadores que son para mantener verticalidad de los elementos y de cierta medida evitar la deformación.
El puente posee un tablero de madera que va sobre muertos, los cuales son maderas en sentido transversal y también cuenta con platinas para asegurar la madera. Deneralmente los puentes de este tipo tienen guías, que son tablones que van en sentido longitudinal por donde van las huellas del carro, estás guías por lo general van en cierto tramo pero se observó que estaba a lo largo del puente para evitar accidentes ya que sirve a la población como pase peatonal. )as vigas transversales soportan a las vigas longitudinales o largeros, y sobre los largeros viene todo lo que constituye el tablero.
F!nc"1n esr!c!r(*:
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)a función estructural de los elementos viene dada por las cargas que se reciben en los largeros los cuales se transmiten a la viga transversal, la viga transversal lo transmite a su vez a la estructura principal en los nudos, cabe destacar que en los nudos de las vigas sólo hay carga vertical, y esas se transmiten a los elementos como carga de tensión o compresión, a su vez las vigas transversales y longitudinales soportan carga distribuida, y por ltimo la estructura de metal transmita la carga hacia los apoyos.
%e observó también al costado del puente un pase aéreo.
PUENTE 3UIRI0UAC PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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T",o %e ,!ene: %ección compuesta. Lon-"!%: = m C(r-( &/"&(: B@ "n. U+"c(c"1n: 2oroto.
Este puente cuenta con los estribos más atrás del cauce del río para evitar así cuando se de una má$ima avenida los estribos no queden e$puestos a
la crecida del río y sean afectados seriamente. Es un puente de sección compuesta que consta con un tablero de concreto armado y su estructura principal está compuesta por vigas metálicas, es de una sola vía y tiene parapetos combinados, una parte es concreto y otra metal, tiene un sardinel que no llega a la categoría de vereda, cuenta también con un sistema de drena#e que evaca las aguas en tiempos de lluvia mediante tubos puestos en orificios que pasan a través de la losa. El puente cuenta con varios tramos de losa, en cada uno de los tramos tiene #untas de dilatación que permiten la compresión e hidratación de la losa en sentido longitudinal.
C(r(cers"c(s:
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En las vigas lo que se pudo distinguir es el alma que es la platina perpendicular y las alas que son las transversales.
El puente cuenta también con rigidizadores verticales, también se observó diafragmas que son vigas transversales. >o cuenta con rigidizadores longitudinales.
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El puente cuenta con apoyos de planchas de neopreno y estribos de concreto armado.
%e observó que los estribos tienen una protección de enrocado para evitar la erosión de la cimentación.
En los tramos interiores tiene pilares tipo columna que son columnas circulares que favorecen la circulación del agua, se notó que en las vigas en la parte central tenían un ensanche.
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%e observa que los sistemas de drena#e tienen una longitud suficiente para evitar que el agua pueda afectar al concreto ya que cuando se hace el recorte muy cerca de la losa se humedece y se o$ida y termina afectando el fierro de la losa.
)as vigas para que traba#en como sección compuesta deben tener un sistema de ancla#e entre los elemento de acero y concreto que se hace mediante pernos o platinas que se colocan soldadas sobre las vigas y van embebidas en el concreto de esa manera la viga y el tablero se comportan como un solo elemento.
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%e observó también un ensanchamiento en el alma de las vigas debido a lo siguiente& )a parte de la losa de concreto debería traba#ar a compresión pero en algunos casos esta situación no se cumple porque los esfuerzos de tracción son muy grandes entonces el e#e neutro ya no queda dentro de la losa sino pasa a la viga, para modificar esta situación y hacer que la viga traba#e siempre en tracción y la losa en compresión entonces se aumenta la sección de la ala inferior, lo cual hace que le dé mayor resistencia a la tensión de tal manera que e#e neutro sube y quede en la losa de concreto para que la losa traba#e a compresión y la viga a tracción.
El puente posee también #untas de polipropileno.
PUENTE PEDREGAL T",o: "ablero y viga de concreto. PUENTES Y OBRAS DE ARTE
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Lon-"!%: + m U+"c(c"1n: 0istrito de %imbal. C(r(cers"c(s:
El puente cuenta con doble carril y una losa de concreto armado con capa de rodadura de asfalto y también con sistema de drena#e, cuenta también con barandas de metal, se apreció con claridad la #unta de dilatación como
planchas metálicas. Este puente por defecto constructivo no tiene dispositivos de apoyos. "iene tres vigas longitudinales que son las principales y cuatro diafragmas en sentido transversal.
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%e observó que los diafragmas tienen menor peralte que la viga principal. En este caso los diafragmas están unidos por el tablero pero no necesariamente es así a veces los diafragmas por facilidad de colocación
de refuerzo no llega a unirse con el diafragma. Estribos de gravedad.
En ambas márgenes del rio tiene obras de encauzamiento 4defensa ribere!a5
ya
que
en
épocas
del
ni!o
su
caudal
aumenta
considerablemente.
BIBLIOGRAFÍA
https&FFupcommons.upc.eduFpfcFbitstreamF+==.*FB:8F9F9B=G9.pdf
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