“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU” GRAU”
FACUL ACU LTAD DE INGENIERÍ INGE NIERÍA A ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA
ESTATICA
DOCENTE Ing. ANDRES PINEDO DELGADO
TEMA VISITA DE CAMPO (Puente Tarapoto Y Puente Atumpampa)
ESTUDIANTE •
RIVERA PERDOMO, omero
CACATACHI - PERU 2016
INDICE: I!"#$%&&'( )))))))))))))))))))))))))* +, R./%.)))))))))))))))))))))))))))** + O3.!'4#/)))))))))))))))))))))))))))** +5 M"&# T.("'&#))))))))))))))))))))))))** +5 !uer"a − Compre#$%n − Tra&&$%n − Tra&&$%n Puente# − → T$po# 'e puente → E&$en&$a → In#pe&&$%n → !aa# 'e un puente → *a#e Normat$+a → Puente 'e Con&reto Arma'o → Puente 'e Con&reto Pre#or"a'o → Puente 'e A&ero → Puente 'e Ma'era V'/'! $. &7#))))))))))))))))))))))))** +12 V$#$ta N- / − → Puente Tarapoto → 01$&a&$%n → !un&$%n → Cara&ter2#t$&a# A&tuae#3 → V$#ta# !otogr4&a# V$#$ta N- 5 − → Puente Atumpampa → 01$&a&$%n → De#&r$p&$%n 'e Puente → Den$&$%n 'e a# Etapa# 'e Ten#a'o → Monta6e 'e o# T$rante# 7 E6e&u&$%n 'e Po#ten#a'o → V$#ta !otogr4&a C#&8%/'#./ )))))))))) ))))))))))))))))))))) ))))))))))))))*)* )))*)* +22 INGENIER8A CIVIL 9 0CV
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R.&#.$&'#./)))))))))))))))*)))))))** +22 L'9#";<)))))))))))))))))))))))*)))) +2, A.=#))))))))))))))))))))))*)))))))** +2 INTRODUCCION: En general el tema de puentes es de interés para todos los alumnos de ingeniería civil. Se trata de la aplicación de los conocimientos adquiridos en los cursos de resistencias de materiales, concreto armado y específicamente en el análisis de estructuras. Se estudian en él conocimientos que no solo se aplican en la construcción de puentes sino en muchas otras estructuras. La idea del puente es tan primitiva como el hombre al llegar a un curso de agua o una quebrada nace inmediatamente la idea de valerse de alg!n elemento que permita cru"arlo, el puente más primitivo que e#iste es el conocido e$emplo del puente de monos en el cual una cadena de estos animales se balancean hasta alcan"ar una rama de la varilla opuesta pasando el resto de los animales por el puente así formado. La idea del hombre de colocar troncos de árboles o grandes piedras de los sitios estrechos de las quebradas, es lo más primitivo que se conoce. En estas épocas se intensifican el desarrollo de la técnica de dos aspectos% el dise&o y la construcción. 'parecen además nuevos materiales de incalculable valor para la conquista de mayores luces% El acero y el hormigón armado, estos dos materiales han despla"ado casi por completo a las construcciones de alba&ilería y de manera absoluta a las de fierro fundido. (oy en día, el análisis de una estructura se ha tornado muy analítico y e#acto, debido a la rigurosidad que e#ige dise&ar un puente es por eso que el estudio del análisis de estructuras se basa en conocimientos de la física, matemática y específicamente estática, aplicando varios leyes de equilibrio para así poder determinar un balance entre la carga y la resistencia de la estructura formada !nicamente por armaduras. La estática es una de las ciencias de gran importancia en la ingeniería civil ya que por medio de ella nos proporciona las herramientas necesarias para poder anali"ar en las estructuras dise&adas en la ingeniería civil, ya que las obras se encuentran sometidas a fuer"as e#ternas e internas en cada estructura, porque a partir de dichas fuer"as se debe calcular las fuer"as que estarán involucradas en las estructuras ya que de ellas depende que se realice un cálculo correcto para que no e#istan falla en las estructura, porque aunque sabemos que las estructuras se encuentran inertes no dice que no e#istan fuer"as aplicadas. La estática anali"a todo tipo de carga a la cual se someten cuerpos que están estables, que aunque estén en dicha posición y sin movimiento aparente no quiere decir que no se aplique fuer"as, también para ello se utili"an las ) leyes de ne*ton.
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+e las ) leyes de ne*ton sabes que no todas son estáticas ya que la primera de ellas se encuentra dividida entre, aspecto estático y otros dinámicos. La segunda ley es totalmente dinámica, y concluyendo con la tercera que nos dice que está basada y empleada solo en la estática y que será sobre la cual nos enfocaremos con un mayor grado de importancia ya que esta nos proporcionara los conocimientos, habilidades y destre"as que se necesitan para poder desarrollar un papel de é#ito en la materia.
RESUMEN: El presente informe describe la visita de estudio reali"ada en la cuidad de arapoto, a dos de los puentes importantes en la región, las cuales se mencionan a continuación%
1. V'/'! 8 7%.!. T'7# "&# !'"!$# - T"7#!#: tiene -.// m de Largo y -.// m de ancho. 0 que cru"a el río 1umba"a, conectando la nueva vía de evitamiento y pueblos aleda&os. 2. V'/'! 7%.!. !'"!$# /'>!"'&# - A!%77 : de 23 metros de largo y - de ancho. iene dos carriles 4uno en cada dirección5 y capacidad para 3 toneladas, ubicado sobre el río 1umba"a, en el distrito de arapoto, provincia de arapoto, departamento de San 6artín, pertenece al 78royecto Especial (uallaga 1entral y 9a$o 6ayo: 48E(1965, y es el segundo puente atirantado vehicular que se han construido en el 8er!. En la visita de campo se observó la importancia de anali"ar las condiciones topográficas, hidráulicas y estructurales para la construcción de un puente, así como también el mantenimiento periódico de los mismos y evitar su falla. odo el tiempo y esmero que se dediquen al análisis de las condiciones indicadas serán de gran beneficio. Es necesario tomar en cuenta a la hora de dise&ar una estructura para puente, cada una de las especificaciones que e#isten partas la construcción de puentes, esto para que no sucedan fallas en la estructura del mismo, así como para que su vida !til sea óptima.
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O?@ETIVOS: ;eneral%
MARCO TEORICO: 1onocimientos previos.
Fuerza: Se denomina fuer"a a cada una de las acciones mecánicas que se producen entre los cuerpos. >na fuer"a se caracteri"a por% ? Su punto de aplicación sobre el cuerpo ? Su dirección o línea de acción ? Su sentido, que puede ser en cualquiera de los dos opuestos que define la línea de acción ? Su magnitud que indica la intensidad de la misma. Las fuer"as que pueden actuar sobre un cuerpo se clasifican en fuer"as de volumen y fuer"as de superficie.
Compresión. Las deformaciones provocadas por la compresión son de sentido contrario a las producidas por tracción, hay un acortartamiento en la dirección de la aplicación de la carga y un ensanchamiento perpendicular a esta dirección, esto debido a que la cantidad de masa del cuerpo no varía. Las solicitaciones normales son aquellas fuer"as que act!an de forma perpendicular a la sección por lo tanto, la compresión es una solicitación normal a la sección ya que en las estructuras de compresión dominante la forma de la estructura coincide con el camino de las cargas hacia los apoyos, de esta forma, las solicitaciones act!an de forma perpendicular provocando que las secciones tienden a acercarse y apretarse.
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Tracción o tensión
.
Se define la tensión como el cociente entre la fuer"a aplicada y la superficie sobre la cual se aplica. Las tensiones en los puntos interiores de un cuerpo son debidas a las fuer"as internas que aparecen para compensar las fuer"as e#ternas y mantener la cohesión del sólido. En el análisis general de una pie"a deformable, se define la tensión en un punto 8 asociada a un plano p determinado que pasa por dicho punto como el vector% siendo +@ la resultante de las fuer"as internas sobre una peque&a área +', definida en los alrededores de 8 y contenida en el plano p.
!uente: >n puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un ca&ón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. El dise&o de cada puente varía dependiendo de su función y la naturale"a del terreno sobre el que se construye. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de dise&os que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. 'l momento de anali"ar el dise&o de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cru"a son de suma importancia para garanti"ar la vida del mismo.
C"asi#icación: ' los puentes podemos clasificarlos%
Se$%n su #unción: • • •
8eatonales 1arreteros @erroviarios
!or "os materia"es &e construcción: • • • • • •
6adera 6ampostería 'cero Estructural Sección 1ompuesta 1oncreto 'rmado 1oncreto 8resfor"ado
!or e" tipo &e estructura: • • •
Simplemente apoyados 1ontinuos Simples de tramos m!ltiples
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• • • • • •
1antilever En 'rco 'tirantado 1olgantes Levadi"os 49asculantes5 8ontones
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E#iciencia: • •
8uentes de arco 8uentes de cuerda
La eficiencia estructural de un puente puede ser considerada como el radio de carga soportada por el peso del puente, dado un determinado con$unto de materiales. En un desafío com!n, algunos estudiantes son divididos en grupos y reciben cierta cantidad de palos de madera, una distancia para construir y pegamento, y después les piden que construyan un puente que será puesto a prueba hasta destruirlo, agregando progresivamente carga en su centro. El puente que resista la mayor carga es el más eficiente. >na medición más formal de este e$ercicio es pesar el puente completado en lugar de medir una cantidad arreglada de materiales proporcionados y determinar el m!ltiplo de este peso que el puente puede soportar, una prueba que enfati"a la economía de los materiales y la eficiencia de las ensambladuras con pegamento. La eficiencia económica de un puente depende del sitio y tráfico, el radio de ahorros por tener el puente 4en lugar de, por e$emplo, un transbordador , o una ruta más larga5 comparado con su costo. El costo de su vida está compuesto de materiales, mano de obra, maquinaria, ingeniería, costo del dinero, seguro, mantenimiento, renovación y, finalmente, demolición y eliminación de sus asociados, reciclado y reempla"amiento, menos el valor de chatarra y reutili"ación de sus componentes. Los puentes que emplean sólo compresión, son relativamente ineficientes estructuralmente, pero puede ser altamente eficientes económicamente donde los materiales necesarios están disponibles cerca del sitio y el costo de la mano de obra es ba$o. 8ara puentes de tama&o medio, los apuntalados o de vigas suelen ser los más económicos, mientras que en algunos casos, la apariencia del puente puede ser más importante que su eficiencia de costo. Los puentes más grandes generalmente deben construirse suspendidos.
Inspección: La inspección de puentes consiste en la determinación de sus condiciones actuales basándose especialmente en el criterio humano. Esta evaluación se hace con base en observación directa del puente y en el estudio de información e#istente. El análisis que se reali"a es puramente cualitativo y no requiere cálculos de profundidades de socavación pero si lleva a concluir si se ameritan estudios más detallados. Los costos de la inspección se $ustifican por la necesidad de garanti"ar la integridad del puente que puede debilitarse por factores como socavación, sobrecargas, desgaste de materiales, movimientos sísmicos, etc., incluso antes de cumplir su período de vida !til y sobre todo cuando ha estado e#puesto a condiciones más severas que las asumidas en el dise&o. 'lgunas de las limitaciones de un programa de inspección son%
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• • • • • • •
La inspección más com!n es la visual pero resulta altamente sub$etiva. Anspecciones ob$etivas requieren de personal y equipo especiali"ado y costoso. +ificultad en el acceso a los elementos a inspeccionar o instrumentar. Amposibilidad de alcan"ar a simple vista elementos ba$o agua. 'lta peligrosidad en condiciones de creciente. 1ondiciones pobres de observación por altos niveles del agua y turbide". Becesidad de garanti"ar la seguridad durante la inspección requiriéndose chalecos apropiados, equipo de comunicación, y eventualmente escaleras en los puentes aunque éstas no son muy recomendadas por algunos inspectores pues tienden a acumular basuras y desechos y su uso no es confiable durante crecientes.
Fa""as en un puente: •
@allo debido a corrosión,
•
@atiga de los materiales,
•
Ciento,
•
+ise&o estructural inadecuado,
•
erremotos,
•
8rocedimiento inadecuado de construcción,
•
Sobrecarga o impacto de embarcaciones,
•
6ateriales defectuosos.
'ase normati(a:
AASHTO - LRFD 200 +LI?RO PUENTES - MC ING* ARTURO RODRÍGUEB SERUÉN !uente &e Concreto )rma&o: Los puentes de concreto armado tipo losa de un tramo resultan económicos en tramos cortos, cuando las luces no e#ceden Dm. Los puentes losa cuando son continuos con tramos e#tremos de hasta D/.m, son me$or proporcionados cuando la relación de tramo interior a tramo e#terior es D.F para cargas y esfuer"os usuales cuando el tramo e#terior va de D/.m a Dm, la relación adecuada es D.)D.
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Los puentes de vigas simplemente apoyados en cambio se usan en luces de hasta 3m. Los puentes de vigas continuas son me$or proporcionados cuando los tramos interiores presentan una longitud D.) a D.3 veces la longitud de los tramos e#tremos En puentes viga, con tramos e#teriores de D/.m a más, la relación sugerida es de D.)= a D.3/. En un puente de vigas continuas bien dise&ado, el peralte de las secciones sigue de cerca las necesidades de momento, variando desde un mínimo en el centro hasta un má#imo en los apoyos. En tales casos, el efecto de la carga muerta en el dise&o se reduce favorablemente. Los puentes de sección en ca$ón son especialmente recomendados en alineamientos curvos dada su alta resistencia torsional y la posibilidad de mantener la sección transversal constante.
' continuación, luces de puentes de concreto construidos%
SIMPLEMENT LUB + E APOADOS Lo#a = a /5 V$ga# T /5 a 5; Pa&a #o$'a en ar&o /5 V$ga# &ur+a'a# en /? ar&o
CONTINUOS
Lo#a, 5 tramo#
LUB + @9@ /5 9 /5 ?9?9? /5
Lo#a, : tramo# P%rt$&o #o$'o Aport$&o 'e /= +$ga# T V$ga# T, 5 /< 9 /< !uente &e Concreto !res#orza&o: tramo# 5/ 9 5/ /5 9 /< 9 /5 V$ga# T, : Los puentes de concreto presfor"ado 4pretensado y postensado5 permiten a con el tramo# empleo de materiales de resistencia elevada, reducir las dimensiones la 9sección /< 9de5/ /< transversal y lograr consiguiente economía en peso. ' continuación, /? algunas luces 9 5; 9 /? de puentes presfor"ados construidos% Ca6%n, : tramo# a 5: 9 5> 5: SIMPLEMENT LUB + CONTINUOS LUB + E APOADOS / / a /5 /< Lo#a @ a /5 !uente &e )cero:Lo#a /5 Lo#a &on a+eoo# @ a /< Los puentes de acero de sección compuesta Lo#a &on /< 5/ /< a :5 de Do1e Tee /5 a /? un solo tramo que utili"an vigas metálicas, logran a+eoo# :5 Ca6%n &erra'o luces de hastaAASTO m. Los puentes de :? V$ga# 5< metálicos :: +a&ea'o en e ugar V$ga# AASTO V$ga AASTO /< a : : : po#ten#a'a V$ga# I /? a := /@.? /@.? a =/ 9 V$ga# Ca6%n 5; a := INGENIER8A CIVIL 9 0CV P4g$na / =/ Ca6%n /?.: 9 5;.; 9 /?.: a 5:.5 9 5>.; 9 5:.5
armadura alcan"an los D/m. 1on el dise&o en arco se llega hasta D/m. ' continuación, luces de puentes de acero ya construidos%
SIMPLEMENTE LUB + APOADO V$ga# am$na'a#, no /5 a &ompue#to# 5< /< a V$ga# am$na'a#, &ompue#to# 5< V$ga# arma'a#, no : a &ompue#to# ;< : a V$ga# arma'a#, &ompue#to# << : a V$ga# Ca6%n << Arma'ura# #o1re 7 1a6o a @ a &a"a'a /5 = a Arma'ura# 1a6o a &a"a'a /5 Arma'ura# no &one&ta'a# ;< #o1re a &a"a'a @ a Ar&o /< @ a Ar&o# ena"a'o# /? SIMPLEMENTE APOADOS Ma'era #erra'$"a V$ga# 'e ma'era am$na'a &a+a'a
Arma'ura De pataorma &a+a'a De pataorma tran#+er#amente pre#or"a'a
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CONTINUOS
LUB + /< 5 9 /< V$ga# am$na'a# a 5< 9 : 9 5< : := 9 : V$ga# arma'a# a @ 9 /5 @ V$ga# Ca6%n : := : /< 5 9 /< !uente &e Ma&era: V$ga# am$na'a# a 5< se 9 :utili"an 9 Los puentes de madera eficientemente con luces 5< de hasta V$ga# arma'a#de poca : circulación := : /m en caminos con vehículos livianos. ' continuación, luces de puentes de madera ya construidos%
LUB + <.<
/;.@ /<.5 /;.@ /<.5 :.< :.< /;.@ @.? @.? @.? /:.;
*ISIT) DE C)M!O: El día sábado /2 de octubre del /DF, a horas 2.)/ am se desarrolló la visita de campo a puentes ubicados en la "ona de arapoto, en la cual el Ang. 'ndrés 8inedo +elgado se encargó de describir y e#plicar las diferentes modelos estructurales que presentaban dichas estructuras. ' continuación se describe cada uno de los puentes dando a conocer la realidad problemática que presenta cada uno.
*ISIT) N+ ,1 !UENTE T)R)!OTO:
El puente arapoto fue inaugurado el 2 de febrero del a&o /D). iene -.// m de Largo y -.// m de ancho. 0 que cru"a el río 1umba"a, conectando la nueva vía de evitamiento y pueblos aleda&os esta puente, demandó una inversión de F millones de dólares apro#imadamente, mientras la Cía Evitamiento tiene D).= Gilómetros. La obra beneficiará directamente a D mil habitantes y dotará a la ciudad de arapoto de una ruta alterna que permita la circulación de vehículos pesados, liberando así las principales arterias de la ciudad. 'demás, permitirá que peque&os centros poblados aleda&os, así como productores
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agrícolas, accedan de forma más rápida a la ciudad y centros de abastecimientos, educativos y médicos.
U-icación:
+istrito% arapoto. 8rovincia% San 6artin. +epartamento% San 6artin.
Función: 8uente empleado para cruce vehicular, permite el cruce a través del río H1umba"aI, en el tramo de la nueva vía de evitamiento en la ciudad de arapoto.
Caractersticas )ctua"es: a. Tipo: !or su uso: 1arretero. !or su materia": 'cero. !or su estructuración: ipo arco J atirantado. Se trata de un puente constituido por superficie de rodadura mi#ta, constituida por losa de concreto de apro#imadamente /./cm de espesor, apoyado en vigas de acero adoptando la superficie forma de arco y siendo esta la que toma directamente las cargas del tráfico y las transmite a tirantes de acero, los cuales se son soportados por un arco con sección tipo ca$ón, siendo% o
o
irantes% Elementos que traba$an a tracción. 'rcos% Elementos que traba$an a compresión pura.
Este puente presenta una lu" de D)/ m, sin apoyos al interior del río, se apoya en 3 1aissons de más de / m de profundidad que se apoyan en la formación Kapayal.
-. N/ &e *as: 8resenta cuatro carriles con espacio para tránsito de dos filas de vehículos por sentido.
c. Estri-os 0 pi"ares: Bo presenta apoyos intermedios.
&. 'aran&as:
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9arandas de protección vehicular de concreto armado a ambos e#tremos laterales del puente de una altura de D.)/ m. 9arandas de protección peatonal a ambos e#tremos laterales del puente constituida por tubos de acero con una altura de D./ m.
e. !ases !eatona"es: 8resenta pases peatonales a ambos e#tremos laterales del puente.
*IST) FOTOR)FIC)
PER!ILES DE ACERO CON PERNOS
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VISTA !RONTAL DEL P0ENTE TIPO ARCO ATIRANTADO
ARMAD0RA PARA MANTENIMIENTO.
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ARMAD0RA PARA MANTENIMIENTO.
*ISIT) N+ ,2 !UENTE )TUM!)M!):
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Es un puente atirantado asimétrico de 23 metros de largo y - de ancho. iene dos carriles 4uno en cada dirección5 y capacidad para 3 toneladas, el puente 'tumpampa se convirtió allá por el a&o //-, en la segunda vía de transición atirantada del 8er!. La ingeniería desarrollada para calcular las fuer"as de tensado y e$ecutar posteriormente el mismo fue un é#ito debido a las particularidades del proceso constructivo. El puente 'tumpampa, ubicado sobre el río 1umba"a, en el distrito de arapoto, provincia de arapoto, departamento de San 6artín, pertenece al 78royecto Especial (uallaga 1entral y 9a$o 6ayo: 48E(1965, y es el segundo puente atirantado vehicular que se han construido en el 8er!. Este puente, de 23 m de lu", está conformado por dos torres inclinadas de concreto armado de = m de altitud, y por dos vigas de rigide" metálicas longitudinales con peralte variable, que, en con$unto con las vigas transversales y los largueros metálicos, forman el emparrillado estructural que soporta el tablero de concreto armado de DF cm de espesor, que a su ve" es soportado por 3 pares de tirantes de barras +y*idag de )mm de diámetro, D por cada lado del tablero. La empresa contratista que se encargó de la e$ecución de esta obra fue Servicio Andustrial de la 6arina S.'. 4Sima5 en con$unto con el 8E(196. La empresa subcontratista Samayca Angenieros S.'.1. se encargó de la ingeniería de detalles del proceso de tensado de los tirantes, además del suministro, monta$e, instalación, tensado e inyección de los mismos. 1omo se sabe esto se debe a que en cada etapa de tensado las fuer"as a#iales de cada tirante varían y se redistribuyen, ra"ón por la cual se debía encontrar un arreglo inicial de fuer"as a#iales, que, luego de la redistribución, resulte en un arreglo final de fuer"as a#iales deseadas, que debían ser compatibles con las deformaciones del tablero y a la rasante final del puente.
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El postensado de los tirantes se e$ecutó durante las primeras semanas de $unio del //-, mientras que la obra se terminó en su totalidad en agosto del //-.
U-icación:
+istrito% 6orales 8rovincia% San 6artin. +epartamento% San 6artin.
Descripción De" !uente: El puente 'tumpampa consta de tres tramos% dos tramos e#teriores de D.3/ m de lu", y un tramo central de -./ m de lu". El tramo central es el que debe ser sostenido por un total de 3 tirantes 4F en cada columna de ambas torres5, cada uno de los cuales está conformado por dos barras +y*idag de ) mm de diámetro. 8or otro lado, cada uno de los DF tirantes adicionales 43 en cada columna de ambas torres5, que conectan a las dos torres con las cámaras de ancla$e ubicadas en los estribos, están conformados por una barra +y*idag de )F mm de diámetro. El tablero está conformado por dos vigas de rigide" metálicas de sección A, que recorren en forma de arco los 23 m de lu" del puente 'tumpampa, y cuyo peralte varía entre /.2/ m y D.// m. La contraflecha del arco en el centro de lu" es de D.F/ m. 8or otro lado, la losa de concreto de DF cm. de espesor se apoya en seis largueros metálicos de sección A, uniformemente espaciados a lo largo de los =./ m. que tiene el ancho del tablero. Los largueros transmiten las cargas a las vigas transversales metálicas, que a su ve", las transmiten a las vigas de rigide" ubicadas en los e#tremos. Las vigas transversales están espaciadas cada 3 m, y su intersección con las vigas de rigide" coincide con los puntos de ancla$e de los tirantes. La construcción del puente constó de D. Edificación de las torres de concreto armado. . 1olocación de cuatro apoyos o castillos temporales para las vigas metálicas de rigide". ). 'rmado y colocación del arma"ón estructural del tablero 4vigas de rigide", vigas transversales y largueros5 sobre las torres y los castillos temporales. 3. 1olocación y tensado de los tirantes. . Caciado de la losa del tablero de concreto. Es en base a estas condiciones que se colocaron los tirantes, determinaron el procedimiento de tensado y calcularon las fuer"as a las que se debió tensar, para obtener una distribución de fuer"as a#iales finales en los tirantes, que permitió cumplir con los siguientes ob$etivos% D. 8ermitir la liberación y el posterior retiro de los castillos o apoyos temporales. . Sostener el tramo central del tablero mediante los tirantes, manteniendo su perfil geométrico, seg!n la forma requerida por el proyecto 4generalmente, mantener en cero las defle#iones verticales5. ). 6antener los esfuer"os de los elementos estructurales dentro de los rangos considerados para su dise&o, en cada una de las etapas constructivas.
Secuencia De Tensa&o: +el análisis estructural se llegó a determinar que el despla"amiento lateral hacia atrás, que se genera inicialmente en la parte superior de cada torre, debido a su peso propio, es apro#imadamente 2./ cm. 8or lo tanto, teniendo en cuenta que no es conveniente que dicho despla"amiento lateral aumente, se decidió aplicar fuer"as de tensado, !nicamente, a los tirantes delanteros 4tirantes del al D/5. Los tirantes traseros 4tirantes del D al 35, se colocan y se a$ustan desde el principio, pero no son directamente tensados con el gato hidráulico.
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+e esta manera, a medida que se van tensando los tirantes delanteros, las torres se van despla"ando lateralmente en dirección a su posición original 4en dirección al centro de lu" del puente5, y consecuentemente, el momento flector en la base de las torres, impuesto inicialmente por su peso propio, irá disminuyendo. Los apoyos temporales, que deben ser liberados del peso del tablero al finali"ar el proceso de tensado, se encuentran ubicados deba$o de la "ona de ancla$e del tirante 2 con la viga de rigide". 8or este motivo se decidió que la secuencia de tensado sería desde el tirante 4más pró#imo a la torre5 hasta el tirante D/ 4más pró#imo al centro de lu"5. +e esta manera, se buscará que las fuer"as de tensado correspondientes a los tirantes 2, - y D/ liberen a los castillos temporales y generen una contraflecha adecuada en el centro de lu" del tablero. 1on la finalidad de mantener la simetría de las defle#iones y los esfuer"os en la estructura, la secuencia de tensado se tuvieron que desarrollar simultáneamente desde las cuatro columnas de las dos torres.
Este puente, de 23 m de lu", está conformado por dos torres inclinadas de concreto armado de = m de altitud. 1uatro columnas arman las dos torres inclinadas que forman el puente y a las que van su$etos los tirantes.
De#inición De as Etapas De Tensa&o: Luego de determinar la secuencia de tensado, se procedió a definir las etapas constructivas en base a las cuales se reali"ó el análisis estructural del puente. Se decidió
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que el tensado de cada uno de los tirantes delanteros definiría una etapa. Entonces, en total se tendrían las seis etapas correspondientes al tensado de cada uno de los tirantes delanteros, más la etapa inicial, a la que se hi"o referencia en el acápite anterior. Las siete etapas constructivas que componen el procedimiento de tensado de los tirantes fueron denominadas% inicial, pret, pretF, pret=, pret2, pret- y pretD/. 1uando se aplican fuer"as de tracción a cualquiera de los seis tirantes delanteros, los otros cinco son sometidos, indirectamente, a fuer"as a#iales de compresión. E#actamente lo contrario sucede con los cuatro tirantes traseros, los cuales son sometidos a fuer"as a#iales de tracción. Esto se debe a que, al tensar cualquiera de los tirantes delanteros, la torre y la viga de rigide", unidas por el tirante, e#perimentan un acercamiento mutuo, que, por un lado, tiende a comprimir a los tirantes que se ubican delante de la torre, mientras que por el otro, tiende a traccionar a los tirantes que se ubican detrás de ella. 1omo, por definición, los tirantes no son capaces de resistir fuer"as de compresión, durante la segunda etapa constructiva, pret, los !nicos tirantes que traba$an e interact!an con la estructura son el mismo tirante , al que se le aplica directamente la fuer"a de tensión, y los cuatro tirantes traseros. Los tirantes F, =, 2, - y D/, teóricamente, traba$arían a compresión, pero en realidad se deforman sin imponer ning!n tipo de resistencia. Sucede lo mismo durante la tercera etapa constructiva, pretF, con la diferencia que, además del tirante F y los cuatro tirantes traseros, el tirante también traba$a e interact!a con la estructura. Si bien es cierto que el tensado del tirante F genera esfuer"os de compresión en el tirante , estos esfuer"os solo significan una disminución de la tracción que le fue aplicada en la etapa anterior. 'nálogamente, durante la etapa pret=, los !nicos tirantes que traba$an son los cuatro tirantes traseros y los tirantes , F y =. 'sí sucesivamente hasta llegar a la !ltima etapa, pretD/, en la que traba$an todos los tirantes. 8or este motivo, en cada etapa constructiva se anali"an estructuras distintas, desde un puente con un tirante delantero y apoyos temporales, en la etapa pret, hasta un puente suspendido por todos los tirantes y sin apoyos temporales, en la etapa pretD/.
Monta3e De os Tirantes 4 E3ecución De" !ostensa&o: El monta$e de los tirantes se dise&ó con la finalidad de que puedan ser reempla"ados en cualquier momento sin ning!n problema, ra"ón por la cual se colocaron trompetas metálicas en las torres. 'demás, los tirantes fueron protegidos ante la corrosión mediante tubos de polietileno de alta densidad, tubos antivandálicos e inyección de lechada de cemento. 8ara el monta$e de los 3/ tirantes del puente se utili"ó un sistema de cables y poleas y se concluyó en un tiempo record de dos semanas. 8or otro lado, el tensado de los tirantes se reali"ó con cuatro gatos hidráulicos, traba$ando simultáneamente en las cuatro columnas de ambas torres. 1ada gato estuvo equipado con bombas hidráulicas de alta presión. El proceso de tensado que se siguió responde a la secuencia de tensado que se simuló en el análisis por etapas constructivas. 1omo cada tirante delantero está compuesto por dos barras, se decidió tensar primero las barras superiores a una fuer"a mayor a la calculada luego se tensaron las barras inferiores, de forma tal que al finali"ar ambas barras quedaran con la misma fuer"a.
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CONCUSIONES. •
Se pudo reconocer en campo las siguientes estructuras% 8uente tipo arco atirantado% 8uente arapoto. 8uente colgante peatonal% 8uente 'tumpampa
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odo puente de acero se busca la uniformidad, alta resistencia, durable, d!ctil y que se pueda recuperar, en la estructura de puente se buscara, las formas geométricas y los detalles que sean compatibles con la consecución de una adecuada durabilidad de la estructura en lo que conlleva a facilitar la preparación de las superficies, el pintado, las inspecciones y el mantenimiento.
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Se procurará evitar el empleo de dise&os estructurales que condu"can a una susceptibilidad elevada a la corrosión.
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Se deben adoptarse precauciones como evitar la disposición de superficies hori"ontales que promuevan la acumulación de agua, y la disposición de sistemas adecuados y de sección generosa para conducción y drena$e de agua.
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En un puente como el 8uente arapoto la carga vehicular es transmitida directamente a la losa, está a su ve" transmite la carga a los tirantes, las cuales se, transmiten finalmente a bloques de concreto.
RECOMEND)CIONES.
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Es un proyecto de puente es indispensable reali"ar los estudios% Estudio del fenómeno de socavación durante la concepción del proyecto y durante la vida !til del 8uente a fin de evitar el colapso de la estructura, para lo cual debe reali"arse un estudio hidrológico previo al dise&o del puente y un estudio rutinario del incremento de la socavación durante el funcionamiento.
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El estudio hidrológico, es indispensable para determinar las má#imas avenidas, dato importante a emplear en la concepción del proyecto.
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