Post on 07-Aug-2018
8/20/2019 Tesis de Puente
1/204
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
UNIDAD ZACATENCO
“PROYECTO EJECUTIVO DEL PUENTE VEHICULAR ARANDAS,
ADECUACIÓN DEL LIBRAMIENTO NORPONIENTE DE IRAPUATO, QUE SE
LOCALIZA EN LA CARRETERA NO. 45, TRAMO IRAPUATO-SILAO, KM=
0+501.060, ORIGEN IRAPUATO EN EL ESTADO DE GUANAJUATO”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO CIVIL
CAROLINA REYES SERAPIO
ASESOR DE TESIS
ING. ESTEBAN LUCIANO ROJAS GUERRERO
8/20/2019 Tesis de Puente
2/204
8/20/2019 Tesis de Puente
3/204
8/20/2019 Tesis de Puente
4/204
8/20/2019 Tesis de Puente
5/204
8/20/2019 Tesis de Puente
6/204
8/20/2019 Tesis de Puente
7/204
PUENTE
“ARANDAS”
8/20/2019 Tesis de Puente
8/204
AGRADECIMIENTO
A Dios:
Por darme las fuerzas necesarias para luchar ante todos los obstáculos
que se me presentaron en la licenciatura y la realización de esta tesis, por
todas las alegrías, bendiciones, satisfacciones y logros a lo largo de mi
vida, por tener una familia maravillosa que siempre me apoyo.
A mis padres:
Quienes durante mi vida me han apoyado en todo los aspecto pero más
en el sentimental porque cuando más los he necesitado han estado
conmigo. Por su amor incondicional, sus sacrificios, desvelos y valores
que adquirí gracias a su educación. A quienes nunca podre pagarles todo
lo que han hecho por mí. Así como por darme la oportunidad de
realizarme como profesional.
Esta tesis es en especial para ellos para pagarles un poco de lo mucho
que han hecho por mí.
LOS AMO.
A mis hermanos Mario, José Luis, Silvia, mi prima Martha, y mis sobrinos.
Por los enojos y alientos que me han dado, por la confianza depositada
en mi persona para poder dar este gran pasó en mi vida. Porque siempre
que he tenido un tropiezo han estado junto a mí para darme fuerza y
cariño para levantarme y seguir luchando.
8/20/2019 Tesis de Puente
9/204
A mis amigos:
Con quienes he compartido alegrías, experiencias he aprendido de cada
uno de ustedes, así como he tenido muchos gratos momentos que jamás
poder olvidar, porque cada uno de ellos han cumplido sus metas y eso esun gran impulso para seguir sobresaliendo
A mis profesores de la ESIA:
Quienes durante mis estudios me brindaron su valioso tiempo,
conocimiento y experiencia que a lo largo del ejercicio profesional han
adquirido y que transmiten en cada una de sus clases.
Al ingeniero Estaban Luciano Rojas Guerrero
Quien me motivo a llevar a cabo esta tesis, gracias a su dedicación,
conocimiento, experiencia y enseñanza.
Sobre todo a su paciencia y apoyo.
A ti:
Que siempre me has impulsado y apoyado cuando más lo necesitodándome ánimos teniendo una sonrisa sincera. Y porque gracias a tus
palabras de aliento, tu estado de ánimo positivo, tu cariño y compresión
he terminado una etapa de mi vida.
A todos ustedes les deseo bienestar, abundancia, prosperidad, alegría,
trabajo mucho trabajo, armonía, amor en sus hogares y sobre todo salud
y paz en su ser.
MUCHAS GRACIAS
CON CARIÑO
CAROLINA REYES SERAPIO.
8/20/2019 Tesis de Puente
10/204
Í N D I C E
ÍNDICE GENERAL I
INTRODUCCIÓN IV
MARCO TEÓRICO VIII
HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO Y EN EL MUNDO……………………………………………… IX
DEFINICIÓN DE PUENTE…………………………………………………………………………………………………. XVII
I. ESTUDIOS PREVIOS. 1
I.1 ANTECEDENTES DE LA LOCALIDAD………………………………………………………………………………… 2
I.2 ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DEL PROYECTO CARRETERO DONDE SE UBICARÁ EL CRUCE
DEL PUENTE…………………………………………………………………………………………………………………..
22
I.3 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO DE LOCALIZACIÓN DEL CRUCE………………… 23
I.4. ESTUDIOS DE CAMPO 24
I.4.1 ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS…………………………………………………………………………………………… 25
I.4.2 ESTUDIOS HIDRÁULICOS……………………………………………………………………………………………….. 28
I.4.3 ESTUDIOS DE CIMENTACIÓN (MECÁNICA DE SUELOS)……………………………………………………. 29
I.4.4 ESTUDIOS DE CONSTRUCCIÓN……………………………………………………………………………………… 34
I.4.5 ESTUDIOS DE TRÁNSITO………………………………………………………………………………………………… 37
I
8/20/2019 Tesis de Puente
11/204
II. ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE I38
II.1 DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DEL PUENTE, A PARTIR DE LAS CONDICIONES
TOPOGRÁFICAS………………………………………………………………………………………………………………
39
II.2 DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN Y LA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE, EN
BASE A LAS RECOMENDACIONES DE LOS ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS………………
40
II.3 DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y LA ELEVACIÓN DE LA RASANTE…………….. 41
II.4 ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTRUCTURA Y SUPERESTRUCTURA…………………………………….. 42
II.5 ELECCIÓN DEL PROYECTO DEFINITIVO……………………………………………………………………………. 43
III. ANÁLISIS Y DISEÑO 45
III.1 COMENTARIOS DE LAS PRINCIPALES ESPECIFICACIONES EN QUE SE BASARA EL
PROYECTO Y LOS CRITERIOS A SEGUIR EN LAS PARTES DE ANÁLISIS DE DISEÑO……………
46
III.2 DESCRIPCIÓN DE PROYECTO………………………………………………………………………………………….. 49
III.3 SUPERESTRUCTURA………………………………………………………………………………………………………. 50
III.3.1 ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA LOSA………………………………………………………………………….. 50
III.3.2 ANÁLISIS Y DISEÑO DE TRABES…………………………………………………………………………… 62
III.3.3 ANÁLISIS Y DISEÑO DE DIAFRAGMAS…………………………………………………………………. 110
III.4 SUBESTRUCTURA…………………………………………………………………………………………………………… 115
III.4.1 DATOS DEL CABALLETE Y DE LA PILA…………………………………………………………………… 115
III.4.2 ANÁLISIS Y DISEÑO DE LOS CABALLETES (ESTRIBOS) Y LA PILA……………………………. 121
III.4.3 ANÁLISIS Y CARGAS CONSIDERADAS………………………………………………………………… 160
II
8/20/2019 Tesis de Puente
12/204
IV. ELABORACIÓN DE PLANOS
IV.1 ELABORACIÓN DE LOS PLANOS RESPECTIVOS PARA CADA UNO DE LOS ELEMENTOS QUE
FORMAN LA ESTRUCTURA GENERAL DEL PUENTE…………………………………………………………
168
IV.2 ELABORACIÓN DEL PLANO GENERAL CON LOS DATOS, ESPECIFICACIONES,
RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN Y CANTIDADES TOTALES DE OBRA………………….
169
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………………………… XXIV
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………………………………………… XXVI
III
8/20/2019 Tesis de Puente
13/204
INTRODUCCIÓN
IV
8/20/2019 Tesis de Puente
14/204
INTRODUCCIÓN
La presente investigación se refiere al tema del proyecto “PROYECTO
EJECUTIVO DEL PUENTE VEHICULAR ARANDAS, ADECUACIÓN DEL
LIBRAMIENTO NORPONIENTE DE IRAPUATO, QUE SE LOCALIZA EN LA
CARRETERA NO. 45, TRAMO IRAPUATO-SILAO, KM= 0+501.060, ORIGEN
IRAPUATO EN EL ESTADO DE GUANAJUATO”, donde se determinó la
construcción de un P. I. V.
Un P. I. V. (Paso inferior vehicular).
Es una estructura que se construye en un cruce de la carretera de referencia
por debajo de otra vialidad y cuyas dimensiones quedan definidas por las
características geométricas y rasantes de ambas vialidades.
La construcción de un puente dependen del tipo de camino y del claro a salvar
ya sea un rio, un camino, vía férrea etc. Esto también depende de los
materiales existentes en el lugar y del análisis costo-beneficio.
Esta tesis tiene como objetivo ser una guía o manual técnico para elprofesionista o estudiante de ingeniería civil, estructuras, caminos y ramas
afines para que de manera clara les pueda auxiliar en el deseo de proyecto
cálculo y construcción de un PASO INFERIOR VEHICULAR (P. I. V.)
V
8/20/2019 Tesis de Puente
15/204
CONTENIDO
Capitulo I.- ESTUDIOS PREVIOS.
En este capítulo se da una reseña de los antecedentes de la comunidad donde
se construirá el puente antes mencionado, así mismo de los estudios de
factibilidad del proyecto a ejecutarse y las características geométricas del tramo
del cruce.
Se tienen los estudios de campo que son muy importantes para el análisis,
estudio para la ejecución y cálculo del proyecto ejecutivo antes mencionado,
los estudios de campo son topográficos, hidráulicos (del cual no se cuenta ya
que el puente no libra un rio), de mecánica de suelos, construcción y tránsito.Capitulo II.- ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE
Se habla de la determinación de los claros del puente a partir de las
condiciones topográficas del terreno; se determina el tipo de cimentación a
partir de los estudios de mecánica de suelos, se clasifican las dimensiones de
los claros parciales por medio de la rasante de los dos caminos, de esta forma
se obtiene el tipo de proyecto definitivo.
Capitulo III.- ANÁLISIS Y DISEÑO
Este capítulo trata las principales especificaciones en las que se basa el
proyecto y los criterios a seguir, se da una descripción del proyecto, y se
empieza el análisis y diseño de los elementos que conforman la.
Superestructura.
Para la losa se calculan las guarniciones y la separación de las trabes, paradeterminar la carga muerta que va a cargar y la carga viva para poder dar la
separación de la varilla y diámetro de la misma.
Trabes, se determina el tipo de trabe que se utilizara en el proyecto, esto
depende (claros, ancho, rasantes, tipo de camión, momento maximorum,
impacto factor de concentración y el método de Coubron).
VI
8/20/2019 Tesis de Puente
16/204
Con estos datos sabremos o determinamos también si la trabe es pretensada o
postensada, en este proyecto las trabes son pretensadas por lo que se realiza
el análisis para saber la cantidad de torones y cuántos de estos se enductaran.
Los diafragmas, en cada puente se necesitan diafragmas externos e internos,por lo que se analizan para determinar la separación y material a utilizar.
Subestructura.
Se realizó un croquis especificando cada una de las partes del puente que se
ejecutó, en planta y alzado donde se especifican los elementos del puente,
El análisis de los estribos y pila se realizó considerando la condición de cargas
externas y la reacciones del terreno, presión de la tierra lateral y el coeficiente
sísmico, la profundad de cada pila o estribo se determinó por medio del estudio
de mecánica de suelos.
Para el diseño de los caballetes, se realizó por medio del STAAD realizando
dos marcos de cargas concentradas en cada trabe y su separación; la longitud
y separación de las columnas, con esto datos se calcularon los marcos con el
grupo I de cargas y el VII.
Para el análisis de las cargas consideradas se realizó un recopilado de todas
las cargas muertas y vivas de los elementos de puente, del empuje de tierras,
las fuerzas sísmicas el tipo de suelo y la zona sísmica y el coeficiente de
ductilidad.
Capitulo IV.- ELABORACIÓN DE PLANOS
Contiene cada uno de los planos del proyecto las cantidades de material y lasespecificaciones.
VII
8/20/2019 Tesis de Puente
17/204
MARCO TEÓRICO
VIII
8/20/2019 Tesis de Puente
18/204
HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO Y EN EL MUNDO.
Al desarrollarse la tecnología del concreto reforzado, empezaron a construirse
estructuras complejas con este material. Al principio, únicamente losas planas
de 10 m de claro máximo y, posteriormente, losas sobre varias nervadurashasta 15 m. de claro. Para claros mayores se seguía recurriendo al acero
estructural.
Aunque la idea del concreto presforzado es muy antigua, no pudo
materializarse en las obras de ingeniería civil mientras no se desarrollaron los
concretos y aceros de alta resistencia que por una parte, permitían la aplicación
de grandes fuerzas externas y, por lo otra, reducían las pérdidas que esas
fuerzas experimentaban, como consecuencia de las deformaciones diferidas.
La aplicación del concreto presforzado a los puentes se da, por primera vez en
europea al término de la segunda guerra mundial y se ve impulsada en ese
continente, por la necesidad de reconstruir numerosos puentes destruidos por
la guerra.
En México, la aplicación de esa tecnología fue relativamente temprana, el
puente Zaragoza, sobre el rio santa catarían, en la cuidad de monterrey fue el
primer puente de concreto presforzado del continente americano, construido en
1953 bajo la dirección exclusiva de ingenieros mexicanos, que idearon un
sistema original para el sistema de anclaje de los cables de presfuerzo y
comprobaron la validez de sus cálculos con la realización de una prueba de
carga sobre una viga de escala natural.
Pocos años después, en 1957, se construyó el puente sobre el rio Tuxpán, en
el acceso al puerto del mismo nombre, en el estado de Veracruz que constituyeotra primicia de la ingeniería mexicana en el continente americano, ya que fue
la primera obra de este lado del océano en que se aplicó el sistema de dovelas
en doble voladizo. El puente tiene claros de 92 m y es de tipo gerber, con
articulaciones metálicas al centro de los claros.
IX
8/20/2019 Tesis de Puente
19/204
El concreto se presforzo con barras de acero redondo y, durante la
construcción, se tuvieron diversos problemas por la falta de experiencia en este
sistema de construcción, al grado que para la primera dovela en voladizo se
requiere 45 días, en tanto que , para las ultimas, el tiempo se acorta a 10 días.
El incremento de la industria del presfuerzo y la prefabricación el empleo cada
vez más frecuente de vigas presforzadas y prefabricadas en los puentes. Con
estos elementos se evitaban las horas falsas y se reducían los tiempos de
construcción. Al principio, este tipo de estructuras se veía limitado en su
aplicación por la falta de personal calificado y por dificultades para el transporte
de los elementos hasta el sitio de las obras, pero esas limitaciones fueron
superadas al irse desarrollando el país.
En lo que se refiere a los puentes de acero estructural, se tiene un avance
importante cuando se empieza a aplicar la soldadura en la ejecución de juntas,
como lo ocurrido a mediados de la década de los 50‟s que permitió la
construcción de estructuras más ligeras, se construyeron uniones remachadas
y soldadas en una armadura de tres tramos continuos de paso superior y con
un sistema ingenioso de montaje.
Otro avance en estructuras de acero se tuvo al introducir en ellas un presfuerzo
exterior, que permite la optimización de la sección transversal, reduciendo el
peso propio de superestructura. El puente de Tuxtepec está constituido por
tramos libremente apoyados formados por losas de concreto reforzado sobre
trabes de acero soldadas, presforzadas.
Sobresalen dentro de las estructuras de acero los puentes Fernando Espinosa
y Mariano Gracia, que fueron los primeros en México en diseñar un sistema de
piso con placa ortotropica. Este tipo de estructuras permite una considerable
reducción del peso propio, ya que la placa de la calzada, además de recibir las
cargas vivas, trabaja como patín superior de las costillas, las piezas del puente
y las trabes maestras. El sistema es, además, altamente eficiente y optimiza el
empleo del acero.
X
8/20/2019 Tesis de Puente
20/204
Historia de los puentes en el mundo.
El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede
decirse que nace cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico
derribar un árbol en forma que, al caer, enlazara las dos riberas de una
corriente sobre la que deseaba establecer un vado. La genial ocurrencia le
eximía de esperar a que la caída casual de un árbol le proporcionara un puente
fortuito.
Del tronco aislado, se pasó al tablero de varios troncos adosados; es el puente
de vigas simplemente apoyadas. Posteriormente se hicieron pórticos de
jabalcones, arcos de madera, y vigas trianguladas. Hoy en día se siguenconstruyendo pasarelas de madera, aunque solamente en casos
excepcionales, porque resultan más caras que las metálicas o las de hormigón
que son los materiales que se utilizan normalmente hoy en día para hacer
puentes. De los puentes históricos de madera quedan muy pocos en pie; salvo
en determinadas regiones, como pueden ser los Alpes, se consideraban de
segunda clase. El puente por excelencia era el de piedra; el de madera ha sido
siempre muy vulnerable a causa de los incendios, de su degradación y de lasavenidas de los ríos. Sin embargo, hasta muy avanzado el siglo XIX que se
impusieron los puentes metálicos, la mayoría de los puentes eran de madera.
Muchos de ellos se construían con idea de provisionalidad, se trataba de
sustituirlos por puentes de piedra en cuanto era posible. El puente Emilio sobre
el Tíber en Roma, fue primero de madera y luego de piedra.
Los puentes de madera fueron los primeros que se utilizaron, aunque de ellos,
como de todas las primeras construcciones de este material, no queda rastro.
Un tronco sobre el río se puede considerar un puente frontera entre lo natural y
lo artificial. En unos casos puede ser natural, porque un árbol, al caerse, puede
quedar sobre el río; en otros los tendió el hombre para poder pasar sobre él, lo
que probablemente aprendió al ver los que había tendido la naturaleza.
XI
8/20/2019 Tesis de Puente
21/204
Puentes de cuerdas lianas. Estos puentes son los antecesores de los puentes
sustentados por cables (colgantes y atirantados) actuales.
Este tipo de puentes se denomina pasarela.
Los cables se fabrican de lianas, enredaderas, cuero, bambú, mimbre y
materiales similares. Las cuerdas están agrupadas y torcidas en espiral para
formar una unidad resistente.
La mayoría de los primitivos puentes colgantes fabricados con estos materiales
estaban soportados por tres cables, de modo que puedan pasar un hombre
poniendo los pies en la más baja y agarrándose a las superiores.
XII
8/20/2019 Tesis de Puente
22/204
Las cuerdas se han utilizado para hacer puentes colgantes en muchas culturas
primitivas, desde el Himalaya a los Andes, y desde África a las islas de
Oceanía.
XIII
8/20/2019 Tesis de Puente
23/204
Puente de mampostería.
Al igual que la madera, la piedra es un material natural que se obtiene
directamente de la naturaleza y se utiliza sin ninguna transformación,
únicamente es necesario darles forma. Aparte de la piedra, se ha utilizado
también materiales como el ladrillo o el hormigón en masa. El ladrillo, para el
constructor de puentes, es un pequeño sillar con el que se pueden hacer arcos
de dovelas yuxtapuestas; por tanto la morfología de los puentes de ladrillo es la
misma que la de los puentes de piedra.
Las estructuras de piedra que sirven para salvar luces de cierta importancia,
derivan del arco formado por dovelas yuxtapuestas; son las bóvedas y lascúpulas. Por ello los puentes de piedra, que deben salvar los ríos, utilizan
siempre bóveda como estructura resistente.
Los puentes de piedra están formados por bóvedas cilíndricas, análogas al
medio cañón románico, aunque en ellas predomina la dimensión longitudinal
sobre la transversal, y por ello el efecto bóveda es mínimo; se comportan
básicamente como arcos lineales.
XIV
8/20/2019 Tesis de Puente
24/204
El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más
de 2000 años. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos
de manera similar a como lo fueron en época de julio Cesar e incluso mucho
tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no se pudo obtener hierro colado yforjado a precios que hicieran de él un material estructural asequible y hubo
que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones
económicas.
Al igual que ocurre en la mayoría de los casos, la construcción de puentes ha
evolucionado paralelamente a la necesidad que de ellos se sentía. Recibió su
primer gran impulso en los tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del
mundo conocido. A medida que sus legiones conquistaban nuevos países, iban
levantando en su camino puentes de madera más o menos permanentes;
cuando construyeron sus calzadas pavimentadas, alzaron puentes de piedra
labrada. La red de comunicaciones del Imperio Romano llegó a sumar 90000
km de excelentes carreteras.
A la caída del Imperio sufrió el arte un grave retroceso, que duró más de seis
siglos. Si los romanos tendieron puentes para salvar obstáculos a suexpansión, el hombre medieval vela en los ríos una defensa natural contra las
invasiones. El puente era, por tanto, un punto débil en el sistema defensivo
feudal. Por tal motivo muchos puentes fueron desmantelados y los pocos
construidos estaban defendidos por fortificaciones. A fines de la baja Edad
Media renació la actividad constructiva, principalmente merced a la labor de los
Hermanos del Puente, rama benedictina. El progreso continuó
ininterrumpidamente hasta comienzos del siglo XIX.
XV
8/20/2019 Tesis de Puente
25/204
La locomotora de vapor inició una nueva era al demostrar su superioridad
sobre los animales de tiro. La rápida expansión de las redes ferroviarias obligó
a un ritmo paralelo en la construcción de puentes sólidos y resistentes. Por
último, el automóvil creó una demanda de puentes jamás conocida. Los
impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo suministraron los
medios económicos necesarios para su financiación y en sólo unas décadas se
construyeron más obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior.
El gran número de accidentes ocasionados por los cruces y pasos a nivel
estimulé la creación de diferencias de nivel, que tanto en los pasos elevados
como en los inferiores requerían el empleo de puentes. En una autopista
moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel son salvados por este
procedimiento.
XVI
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Fort_ticonderoga_drawbridge_to_demilune.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Fort_ticonderoga_drawbridge_to_demilune.jpg
8/20/2019 Tesis de Puente
26/204
DEFINICIÓN DE PUENTE.
Un puente es una estructura destinada a salvar obstáculos naturales, como
ríos, valles, lagos o brazos de mar; y obstáculos artificiales, como vías férreas o
carreteras, con el fin de unir caminos de viajeros, animales y mercancías.
La infraestructura de un puente está formada por los estribos o pilares
extremos, las pilas o apoyos centrales y los cimientos, que forman la base de
ambos. La superestructura consiste en el tablero o parte que soporta
directamente las cargas y las armaduras, constituidas por vigas, cables, o
bóvedas y arcos que transmiten las cargas del tablero a las pilas y los estribos.
Para designar su función se dirá: puente para carretera, puente para ferrocarril,
puente móvil.
La palabra viaducto se reserva para los puentes largos, con frecuencia de
claros prolongados, y altura constante.
Un puente se divide en tramos, separados por las pilas y que terminan en los
estribos.
Las partes que forman un puente son:
Elementos portantes (Generalmente vigas).
En la Superestructura Diafragmas.
Sistemas de piso (Losas).
Pilas y estribos.
En la subestructura Sistemas de apoyo.
Otros elementos de soporte de la superestructura.
XVII
8/20/2019 Tesis de Puente
27/204
Pilotes.
En la cimentación Zapatas de cimentación.
Pilastrones.
Juntas de dilatación.
Sistemas de drenaje.
En el equipamiento Parapetos y señalizaciones.
XVIII
8/20/2019 Tesis de Puente
28/204
A continuación se ilustra las partes que conforman un puente:
ESC. 1:200
----------------------------
N.T.N.
ELEV=1751.408
2
3000
DESPLANTE
ELEV=1741.408
TRABE AASTHO
TIPO IV
3060 3060
32 3000
RASANTE
ELEV=77.950
KM 0+516.081
(CAMINO PRINCIPAL)
584.11042 400 400 1004
GALIBOMINIMO
=550
1042 400 400 1004
GALIBOMINIMO
=550
1744.00
1743.00
1742.00
1741.00
1740.00
0+480 0+500 0+520 0+510 0+530 0+540 0+490
ELEVACIONESENMETROS
1746.00
1747.00
1748.00
1749.00
1750.00
1751.00
1752.00
1753.00
1754.00
1755.00
1756.00
1757.00
1758.00
1759.00
1760.00
1761.00
1762.00
1763.00
1764.00
1745.00
1765.00
1766.00
-------------- --------------
CORTE ELEVACION POR EJE DE PROYECTO
0+470 0+460 0+48 0
RASANTE
ELEV=1761.909
APOYOS FIJOS
KM=0+531.38
RASANTE
ELEV=1762.461
APOYOS FIJOS
KM=0+501.06
RASANTE
ELEV=1761.909
APOYOS FIJOS
KM=0+471.40
EJE DE
APOYOS
FIJOS
EJE DE APOYOS
FIJOS
DEFENSA DE LAMINA
DE ACERO GALVANIZADO
DEFENSA DE LAMINA
DE ACERO GALVANIZADO
POSTES SEGUN
PROYECTO TIPO
POSTES SEGUN
PROYECTO TIPO
POSTES @190.5 POSTES @190.5 65 65 100 100 225 225 32 PILASTRAS DE 200=6400
LOSA DE ACCESO
REMATE DE
PARAPETO
LOSA DE ACCESO
REMATE DE
PARAPETO
PILASTRAS @200cm
TIPO
PILASTRAS @200cm
TIPO
RASANTE
ELEV=77.950
KM 0+486.041
(CAMINO PRINCIPAL)
CAPACIDAD ADMISIBLE
DE CARGA 200ton./m2
CAPACIDAD ADMISIBLE
DE CARGA 200ton./m2 CAPACIDAD ADMISIBLE
DE CARGA 200ton./m2
DESPLANTE
ELEV=1741.408
DESPLANTE
ELEV=1743.50
TRABE AASTHO
TIPO IV
3030 3030
LONGITUD TOTAL DEL PUENTE = 6064
EJE DE CABALLETE 3PILA 2 EJE DE CABALLETE 1
EJE DE
APOYOS
MOVIL
EJE DE APOYOS
MOVIL
39.3
GUARNICION GUARNICION
XIX
8/20/2019 Tesis de Puente
29/204
8/20/2019 Tesis de Puente
30/204
99 996 ESPACIOS @ 142=852
GOTERO DE 2x2
CHAFLAN DE 2x2 GOTERO DE 2x2
CHAFLAN DE 2x2
10
ANCHO DE CALZADA=800
PENDIENTE 2%
GUARNICION TIPO II
SEGUN PROYECTOT-33.1.1
PARAPETO
SEGUN PROYECTO
TIPO T-34.6.1
8 0
5 0
CARPETA ASFALTICA
DE 4cm DE ESPESOR
TRABE AASHTO TIPO IV
1 8
PENDIENTE 2%
99142 142
ANCHO TOTAL DE PUENTE = 1050
524.9524.9
100
SECCION TRANSVERSALESC. 1:40
25 100 25
142 142 142 142 99
20
66
1 3 5
EJE DE PROYECTO
XXI
8/20/2019 Tesis de Puente
31/204
Clasi f icación de p uentes.
A los puentes los podemos clasificar según su función y utilización, materiales
de construcción y tipo de estructura.
A los puentes según su función y utilización se les puede clasificar en:
Puentes peatonales.
Puentes, viaductos o pasos carreteros.
Puentes, viaductos o pasos ferroviarios.
Según sus materiales de construcción, los puentes podrán ser de:
Madera.
Mampostería.
Acero Estructural.
Concreto Armado.
Concreto Presforzado.
Dependiendo del tipo de estructura, los puentes podrán ser de:
Libremente Apoyados.
Tramos continuos.
Arcos.
Atirantados.
Colgantes.
Doble Voladizo.
XXII
8/20/2019 Tesis de Puente
32/204
I.- ESTUDIOS
PREVIOS
1
8/20/2019 Tesis de Puente
33/204
I.1.- ANTECEDENTES DE LA LOCALIDAD.
El vocablo Irapuato, según los dedicados al estudio de los nombres de los
lugares o sitios -toponimia-, aceptan que tiene su origen en la lengua tarasca,
con lo cual aumenta una gran puerta a la gran posibilidad existente de que estazona haya nacido bajo el influjo cultural de este señorío vecino a la región
nuestra.
Para el Profesor José Corona Núñez, historiador, Director del Museo
Michoacano y especializado en toponirnia tarasca, así como para el diccionario
de Otero de Lengua Tarasca, el vocablo Irapuato se compone de los siguientes
elementos gramaticales:
"IPNAPE" CERRO QUE EMERGE
"HUATA" GRANDE LLANURA
"TO" LOCATIVO DE LUGAR
Así, Irapuato significaría 'CERRO QUE EMERCE EN LA LLANURA GRANDE' y
puede interpretarse en referencia al cerro de Bernalejo, en su casi colindanciacon el cerro de Arandas, el cual, siendo el más notable accidente geográfico
local, la tradición lo relaciona con los primeros moradores del lugar quienes lo
podrían haber usado como centro ceremonial.
Existen otras interpretaciones del mismo vocablo, pero esta ha sido la más
aceptada.
De acuerdo al cronista franciscano Fray Pablo Beaumont, los primerospobladores llegados a este Municipio, pertenecían al grupo étnico llamado
chichimeca (hacia el año de 1200 d.c.), cuya traducción al castellano significa
"perros sarnosos". Tiempo después, cuando esta tribu fue desplazada por los
tarascos, le imponen el nombre de Xiriquitzio o Iriquitzio, vocablo que los
conquistadores españoles pronunciaban "Jiricuicho". Sus moradores tarascos
acabaron por llamarle Jiricuato, que significa "Lugar de Casas o Habitaciones
Bajas". 2
8/20/2019 Tesis de Puente
34/204
ESCUDO
El sol de oro con siete rayos flameantes,representa el origen indígena de los primeros
habitantes. Dos eran las principales deidades de
los tarascos: Hurihuata o el Padre Sol y Nana Cutzi
o la Madre Luna. En el cuartel superior diestro,
lleva cuatro cascos en color plata y con ellos se
quiso significar a los primeros cuatro estacioneros
españoles que poblaron el lugar; en el centro deeste cuartel, se puede ver el escudo episcopal de Don Vasco de Quiroga,
primer obispo de Michoacán, por la actividad que desarrolló este ilustre
civilizador en la cristianización de estas regiones y haber sido el fundador de la
primitiva parroquia de Irapuato.
En el cuartel superior siniestro está representado el evangelista San Marcos,
patrono del lugar, por medio de un león al lado, recargado sobre un libro de los
evangelios que sostiene el ángel. Las letras K.V. (Carlos Quinto) significan su
reinado en esa época. El cuarto cuartel diestro inferior, tiene como figura
central el cerro llamado Barnalejo, elemento geográfico característico del lugar,
alrededor del cual estuvieron los primeros asentamientos indígenas (tarascos y
otomíes). El cuartel inferior siniestro habla del Irapuato actual y del futuro; la
rosa de los vientos representa el centro geográfico del país; los brazos que se
cruzan en el centro, uno de ellos sostiene una hoz simbolizando a la agricultura
y la riqueza de la tierra; el otro brazo sostiene el símbolo de Mercurio o delcomercio. Enlazados en los dos brazos la rueda dentada o engrane, señal de la
industrialización como actividad significativa del Municipio.
3
8/20/2019 Tesis de Puente
35/204
El Municipio de Irapuato se encuentra localizado en la región III-Suroeste de laEntidad, teniendo como límites las coordenadas geográficas 101°09‟01‟‟ y
101°34‟09‟‟ de Longitud Oeste del Meridiano de Greenwich y a los 20°30‟09‟‟ y
20°51‟18‟‟ de Latitud Norte. Irapuato está situado a los 101°20‟48‟‟ de Longitud
Oeste del Meridiano de Greenwich y a los 20°40‟18‟‟ de Latitud Norte. La altura
promedio sobre el nivel del mar es de 1,730 m. Irapuato limita al Norte con los
Municipios de Guanajuato y Silao, al Sur con el de Pueblo Nuevo y Abasolo, al
Oeste con Abasolo y Romita y al Este con Salamanca.
4
8/20/2019 Tesis de Puente
36/204
Su extensión territorial es de 786.4 km2, que representa el 2.6% de la
superficie total del Estado. Su ubicación geográfica le da gran accesibilidad
tanto al Golfo de México como al Océano Pacífico, asimismo, se ubica al
Centro de las tres Ciudades más importantes del país Monterrey, Guadalajara y
México y, finalmente, la distancia media a las fronteras Norte y Sur es
equidistante.
5
8/20/2019 Tesis de Puente
37/204
Pobladores de Irapuato.
Agrupar en un solo grupo étnico o lingüístico a los pobladores de la región
abajeña es algo en verdad difícil, si se torna en cuenta que la zona en cuestión
se encontraba en los límites, nada precisos por cierto, de Mesoamérica, de los
pueblos cultos y civilizados en hostilidad y defensa de los nómadas y
"bárbaros" chichimecas. Resultaría fallida cualquier aseveración acerca de qué
grupos indígenas conformaron en mayor número la población en el Bajío
durante esta época.
Época prehispánica.
En la actualidad (1991) muy poco se sabe, a ciencia cierta, de los
asentamientos prehispánicos que hubo en lo que hoy conocimos como
Irapuato. Esto se debe, sobre todo, a la escasa investigación antropológica
(arqueología, antropología física, etnohistoria, etc.) realizada en nuestro
municipio; motivo por el cual la mayoría de los trabajos que encontramos
publicados acerca del tema no están lo suficientemente documentados.
Es por esto que existe tanta confusión (¿o desconocimiento?) en cuanto a laexistencia o no de asentamientos prehispánicas permanentes en la zona que
nos ocupa, y, en el caso de su existencia, en cuanto a los grupos que los
habitaron.
La intención de este trabajo es esclarecer un poco la situación real existente y,
por qué no, dejar la pauta para futuras investigaciones al respecto.
Frecuentemente se ha manejado la no existencia de asentamientosprehispánicos permanentes en lo que hoy es Irapuato. Hay quienes afirman
que solamente con la llegada de los españoles se da la primera ocupación
humana permanente (Gallardo Frías, 1990).
6
8/20/2019 Tesis de Puente
38/204
Para comenzar, es conveniente mencionar que dentro del periodo de
ocupación anterior al español, Irapuato fue habitado por grupos de cazadores-
recolectores, agricultores, sedentarios; y posteriormente, reocupado por grupos
seminómadas.
7
8/20/2019 Tesis de Puente
39/204
La población de cazadores-recolectores en la zona se caracteriza por un patrón
de subsistencia basado (como su nombre lo indica) en la recolección de frutos
silvestres y en la caza de pequeños animales propios de la región. Debido a
que estos grupos eran seminómadas, es difícil encontrar materiales de sus
campamentos, tales como cimientos de cuartos o restos de alguna otra área de
actividad relacionada con su economía de subsistencia, la cual correspondería
al Horizonte Preclásico (Formativo) temprano, es decir, al lapso comprendido
entre los años 1 300 y 1500 a. C. aproximadamente.
Posteriormente, en el sur del estado de Guanajuato, en los límites con
Michoacán, aparece un foco de cultura caracterizado por su producción
alfarera, así como por la manufactura de un cierto tipo de figurillas de barro. Meestoy refiriendo a la Cultura Chupícuaro (500 a. C. I 300 d.C.), cuyo principal
"centro" está localizado en la confluencia de los ríos Lerma y Coroneo.
A pesar de que es una tradición alfarera muy conocida, ha sido al mismo
tiempo muy poco estudiada; sin embargo sabemos que tuvo un amplio margen
de influencia al haberse encontrado piezas Chupícuaro tanto en el norte de
México, como en la región del Altiplano Central.
Así, a causa de esta marcada influencia, y a la cercanía del área que nos
ocupa, sería absurdo pensar que no hubo, en algún momento, cierta presencia
Chupícuaro en Irapuato. Prueba de esto son algunas de las figurillas que se
han encontrado en los alrededores del municipio, que si bien no son totalmente
idénticas a las de Chupícuaro, sí denotan cierta influencia en su manufactura.
Ya con la presencia Chupícuaro en la zona, se puede hablar del
establecimiento de grupos sedentarios, en lo que en fechas correspondería al
Horizonte Clásico del centro de México, es decir al lapso comprendido en el
periodo 200-1000 d.C.
8
8/20/2019 Tesis de Puente
40/204
Se da en esta región una total ocupación por parte de pueblos agrícolas
permanentes con una organización socioeconómica compleja, lo cual está
demostrado por el patrón constructivo que se sigue en los sitios localizados en
la mayor parte del estado de Guanajuato y, por ende, en el municipio de
Irapuato. Dicho patrón está caracterizado por la presencia de basamentos
piramidales, patios cerrados y hundidos, plazas, áreas habitacionales y
extensas zonas con terracerías.
Además de los restos arquitectónicos que nos encontramos en todo lo largo y
ancho de Guanajuato, otro punto más que nos habla de la presencia de grupos
agricultores, y por lo tanto sedentarios, en Irapuato, es la inmensa cantidad de
cerámica (completa o fragmentada), así como de implementos de molienda(metates, manos, etc.) que se encuentran en toda la zona rural y suburbana del
municipio.
Cabe aclarar, en este momento, que esta zona casi siempre estuvo sometida a
fricciones entre los diferentes grupos colindantes para apropiarse de los
codiciados recursos de la región (Castañeda, 1988). Entre estos recursos,
aparte de la flora y la fauna características de este hábitat, podemos mencionar
los yacimientos de obsidiana, basaltos, canteras, rolita y calcedonia, entre
otros; además de las magníficas redes de comunicación del área (Nieto, 1988;
Zepeda García, 1988).
A partir de ese momento (1200-1400 d. C.), se nota un cambio muy marcado
en el patrón de asentamientos en toda el área. Los sitios dejan de establecerse
en las zonas bajas y pasan a ocupar los lugares altos, estratégicamente
ubicados, fortificados y, por lo tanto, de carácter totalmente defensivo (ZepedaGarcía, 1988). Todo esto nos evidencia que para esta fecha la zona se volvió
muy inestable, política y económica- mente y, por lo tanto, fue un área de
invasiones. Todo esto nos evidencia que para esta fecha la zona se volvió muy
inestable, política y económica- mente y, por lo tanto, fue un área de
invasiones.
9
8/20/2019 Tesis de Puente
41/204
Tal parece que los asentamientos locales (de la zona de Irapuato) resistieron
bastante bien todos los embates de los demás grupos del norte y el occidente
de México, pues era un territorio fuertemente defendido por los "tarascos" y por
los m sin os habitantes de la zona, pero cuando los invasores españoles
sometieron al estado tarasco (en las primeras décadas del siglo XVI), toda la
región sufrió una "caída" y el territorio quedó en manos de grupos chichimecas.
Con este "apoderamiento" chichimeca de la región se establece la última etapa
de ocupación prehispánica en el municipio la cual se caracterizó por una
"regresión" a la vida seminómada de caza-recolección, alternada con una
agricultura semisedentaria, siendo éste el modo de vida de los habitantes que
encuentran los primeros españoles que llegan a la región. Tal vez sea por estoque no se habla con frecuencia del municipio como de una región con grandes
asentamientos huma- nos anteriores a la dominación española; pues los sitios
mayores ya estaban desocupados cuando comenzó la invasión.
Esto se ve reflejado en las crónicas coloniales, ya que si no mencionan a
Irapuato como un lugar "importante" al momento de que pasan las huestes
invasoras, no es porque nunca hubiera existido anteriormente, sino porque en
el tiempo en que se hace la Crónica ya los sitios se encontraban o bien
deshabitados o con reocupación de los grupos chichimecas.
En lo que respecta a los habitantes indígenas de Irapuato, hay quienes dicen
que fueron chichimecas, lo cual es verdadero, hasta cierto punto; pues el
término "chichimecas" es un nombre genérico que reúne a diferentes grupos,
entre los cuales se puede mencionar a: pames, guachichiles (o cuachichiles),
guamares, zacatecos, cocas, etc.
De acuerdo con Valiñas (1988) y con los estudios de Jiménez Moreno (1988),
los antiguos pobladores de Irapuato fueron, en su mayoría, de origen pame los
cuales habitaron la mayor parte del municipio, y guachichiles, que solamente
ocuparon una pequeña porción occidental del territorio; esto para épocas
tempranas.
10
8/20/2019 Tesis de Puente
42/204
Posteriormente (1300- 1400 d. C.), se da una penetración de origen tarasco
(purépecha) que llega a tener influencia en casi todo el actual municipio de
Irapuato, pero se encuentra más fuertemente representada en la parte sur del
mismo territorio.
En lo que respecta a la población otomí, puede decirse que regularmente
estuvo confinada a la porción oriental del estado de Guanajuato (Sierra Gorda),
en los límites con Querétaro. La presencia de habitantes de este grupo, en el
área que nos ocupa, se da en un momento muy tardío, pues, al parecer, es
hasta con la dominación española en que se podría hablar realmente de
habitantes otomíes en Irapuato.
En cuanto al significado etimológico del nombre de Irapuato existen varias
interpretaciones. De todas éstas considero que la más apropiada es la que
refiere Corona Núñez (1986). Él lo atribuye a las raíces tarascas (purépechas):
Irap: "cerro o cosa redonda"; hua: "emerge en una llanura"; y to. Terminación
de lugar; lo cual nos da el topónirno Irap-hua-to, que literalrnente significa:
"cerro que emerge en una llanura".
Si realizamos un análisis de la topografía del municipio, es fácil notar que el
cerro de Bernalejo, mejor conocido como cerro del Piloncillo, es una estructura
natural muy característica de la región; ubicada en una zona en la cual existen
los recursos suficientes para mantener a una población permanentemente.
Es conveniente anotar que en tiempos prehispánicos se daba la costumbre de
nombrar a un lugar por el aspecto del paisaje que lo rodeaba o que formaba el
lugar mismo La presencia de habitantes de este grupo, en el área que nosocupa, se da en un momento muy tardío, pues, al parecer, es hasta con la
dominación española en que se podría hablar realmente de habitantes otorafes
en Irapuato.
11
8/20/2019 Tesis de Puente
43/204
Clima.
El Municipio se distingue por tener un clima sub-húmedo, que hacia el Poniente
pasa a semi-cálido y hacia el Norte a semi-seco. En las cumbres altas se dan
climas semi-fríos sub-húmedos. En los extremos este y oeste de la sub-
provincia se tienen condiciones cálidas subhúmedas en áreas reducidas. El
mes más cálido se registra en mayo y el más frío en enero.
El clima del centro de la población, debido a la altura sobre el nivel del mar y
según la división de Koeppen, por la clasificación pluviométrica estemplado,
sub-húmedo y dentro del cual se determinan claramente las cuatro estaciones
del año.
Temperatura.
Temperatura Máxima extrema: 39.6° C.
Temperatura prom. máx. anual: 29.1° C.
Temperatura prom. mí. anual: 13° C.
Temperatura media anual: 21° C.
Temperatura mínima extrema: 1.5° C. Oscilación: 16.1° C.
Precipitación.
Total Anual:711.1
Máxima Anual: 313.8
Máxima Anual en 24 horas: 80.0
Mínima Anual: 0.1 Evaporación Anual: 2339.7 mm.
Temperaturas: Isotermias de 22° a 24°.
Precipitación pluvial: Isoyetas de 400 a 600 mm. anuales.
12
8/20/2019 Tesis de Puente
44/204
Frecuencia de elementos y fenómenos especiales:
No. de días con lluvias aprec.: 79.25
No. de días con lluvias inap.:22.49
No. de días despejados:159.07
No. de días medio nublados:116.41
No. de días nublado/cerrado:89.61
No. de días con rocío: 30.30
No. de días con granizo: 2.10
No. de días con heladas: 12.77
No. de días con torm. elec.:15.11
No. de días con niebla: 0.70
13
8/20/2019 Tesis de Puente
45/204
Vientos.
Los vientos son templados con pequeñas variaciones durante el año. Soplan
generalmente del s sureste al noroeste, con velocidades variables que pueden
ir de 5 hasta 70 kilómetros por hora, en su caso extremo.
Agricultura, ganadería y vegetación.
Agricultura
La agricultura del municipio es famosa principalmente por el cultivo de fresa,
aunque también es relativamente importante en la siembra de espárrago y
garbanzo
El suelo de Irapuato está caracterizado por ser altamente propicio para la
agricultura, pues su mayor parte tiene suelos profundos de más de 100 cm. y
sin pedregosidad, aunque la precipitación es de 800 mm anuales, tiene
sistemas de riego que permiten agricultura de este tipo y de temporal. Así pues,
en materia de agricultura, Irapuato es el más importante del Estado, debido
también a que en ella se encuentra la mayor superficie de agricultura de riego y
está considerada como la de mayor producción en el ámbito nacional, en
donde el uso que se le da a la producción es básicamente comercial. También
es una zona con condiciones climáticas buenas para el desarrollo de praderas
cultivadas y vegetación de pastizal, por lo que tiene altas posibilidades de uso
pecuario. Las potencial de aprovechamiento económico, definitivamente es el
agrícola y el pecuario.
Ganadería
El municipio está considerado como uno de los mejores productores de ganado
porcino en el estado, existiendo también la cría de otras especies mayores
como bovino, caprino, equino y ovino.
14
8/20/2019 Tesis de Puente
46/204
La actividad industrial del municipio es poco diversificada, significándose la
relacionada con la fabricación de textiles, procesamiento de alimentos;
tratamiento de sustancias químicas y fabricación de muebles. La actividad
minera, se reduce a la explotación de algunos bancos de cal, yeso y arena, que
abastecen de estos materiales a toda la región.
Uso potencial de la tierra.
La zona donde se ubica el puente en estudio presenta suelos aptos para la
agricultura mecanizada continua y para el desarrollo de praderas cultivadas
para uso pecuario. Los suelos del municipio tienen una textura que va de
franco arenoso, con un ph de 6.0 a 8.9 y de origen inchu a aluvial.
Uso Agrícola
Atp. Agricultura de temporal permanente: Sur de la zona en Loma
Pelada.
Ar. Agricultura de Riego: Resto de área de estudio.
En el área de estudio existen los siguientes tipos de cultivo:
A. Anual
P. Permanente
Sp. Semipermanente.
Uso pecuario
Pn. Pastizal natural: Lado norte falda Cerro Blanco.
Pi. Pastizal inducido: Cerro Blanco y Cerro Bernalejo.
Asociaciones Especiales de Vegetación:
15
8/20/2019 Tesis de Puente
47/204
Cerro de Arandas:
(Ms) Matorral subinerme
(No) Nopalera
Cerro Blanco:
(Ms) Matorral subinerme
(No) Nopalera
Fisiografía.
La zona donde se ubica el lugar de estudio, pertenece a la subprovincia BajíoGuanajuatense, de la provincia del eje neovolcanico.
Orografía.
La ciudad está asentada en su mayor parte en terrenos planos, cuya pendiente
promedio es de 1 al millar. Dentro de esta área se presentan dos formas de
relieve:
1) Región plana.- Con altura sobre el nivel del mar desde 1,716.614 a
1,724.452 metros y comprende el 85 % del área total, con una pendiente
promedio del 1 al millar.
2) Terrenos accidentados.- Abarca aproximadamente el 15 % de la superficie
del área de estudio, ubicados en la periferia de la zona compuesta por lomas y
cerros entre los cuales están el Cerro de Arandas, Bernalejo, Blanco y Loma
Pelada.
Geología.
Los controles estructurales y la distribución de las unidades geológicas, son
gobernados por la actividad tectónica de la Placa del Pacífico, en colisión con
la Placa de Norteamérica.
16
8/20/2019 Tesis de Puente
48/204
Las unidades litológicas observadas en el territorio del estado abarcan un
intervalo de tiempo desde el Mesozoico hasta el presente.
Los eventos geológicos que actuaron en la región durante el Cenozoico la
caracterizan como una zona altamente fragmentada, donde la deformacióndistensiva dio lugar a la formación de grandes bloques limitados generalmente
por
fallas normales, asimismo el desarrollo de arcos volcánicos como la Sierra
Madre Occidental en el Mioceno y el Eje Neovolcánico en el Plio Cuaternario,
originan el depósito de grandes volúmenes de materiales volcánicos, formando
cuencas cerradas que con la continuación de los eventos tectónicos y por los
procesos erosivos han permitido la formación de amplios valles con
importantes espesores permeables.
Las rocas más antiguas reconocidas en los afloramientos superficiales y en
reportes de
Cortes litológicos en el Valle pertenecen a la Unidad Ignimbrita Cuatralba (Tic)
(Quintero, 1987) que comprende todas las rocas de naturaleza piroclástica y
composición félsica, en ocasiones presenta abundante brechamiento y
fracturamientos. En la parte superior predominan ignimbritas consolidadas con
textura porfirítica con fenocristales de cuarzo, sanidino y escasa plagioclasa,
inmersos en una matriz vítrea. La parte inferior predominan tobas masivas,
poco consolidadas de coloración félsica, compuesta por cenizas volcánicas
escasos fragmentos líticos pómez.
Una secuencia de rocas basálticas y andesíticas, algunas veces riolíticas, estas
unidades han sido identificadas en diferentes localidades como Basaltos Río
Lerma y Andesita Ordeña, en general se encuentran cubriendo a la Ignimbrita
Cuatralba.
17
8/20/2019 Tesis de Puente
49/204
Cubriendo a basaltos e ignimbritas se encuentra el Terciario Granular
Indiferenciado. Esta unidad consiste de conglomerados polimícticos con clástos
subredondeados, pobremente clasificados. Al parecer estos depósitos
sedimentarios rellenaron las depresiones tectónicas presentes en el valle, en
ambientes de abanicos aluviales.
Los Sedimentos Cuaternarios incluyen todos los depósitos continentales
clásticos no Consolidados (gravas, arenas, limos, arcillas y suelo residual), se
localizan en la planicie y pie de monte de las partes altas (Qal). Este paquete
es clasificado como tobas en las descripciones de columnas de pozos. Los
estratos de arcillas, gravas y arenas varían en espesor de centímetros a un par
de metros en la parte superior, los primeros 50 m.
Edafología.
Los suelos en casi todo el municipio predomina el phaeozem háplico phaeozem
lúvico con litosol, son de textura media, con pendientes entre 8% y 20%,
ocupando menor superficie esta el chernozen lúvico en general de textura
franco arenosa limosa a arcillo-arenosa.
Hidrología.
El Municipio de Irapuato está en la región hidrológica número 12 “Lerma-
Chapala-Santiago”; dicha región se divide en seis cuencas, y se localiza en la
cuenca “B” del Río Lerma Salamanca, la cual drena una superficie de 10,
391,665 km2. Esta cuenca 12 “B”, tiene su origen en la presa Solís, por lo que
Irapuato está beneficiado por varios canales de riego. Se cuenta con la Presa
“La Purísima”, así como otras tres presas para el control de ríos: La Gavia,
Chichimequillas y El Conejo II.
18
8/20/2019 Tesis de Puente
50/204
Presas.
Por su ubicación, el municipio está incluido en la cuenca hidrológica 12-B, es
decir, en la cuenca B, Río Lerma Salamanca, de la región hidrológica 12,
Lerma-Chapala-Santiago.
Esta cuenca, cuyo origen es la Presa Solís drena una superficie de 10 391 Km.
y permite la utilización de canales de riego en este municipio. En el noroeste de
la zona de estudio se localiza la Presa del Conejo, cuyo fin primordial es el
regular las aguas del sistema hidrológico de la zona norte, principalmente las
provenientes de las presas La Gavia y La Llave.
Asimismo debe señalarse la importancia de la presa La Purísima, la cual
extiende su influencia a esta región a través de los sistemas de riego a cultivos,
al igual que las presas recién mencionadas.
Esteros. Se localizan al noroeste de la zona de estudio, en la cercanía de la
presa del Conejo y sobre el río Silao. También tienden a formarse a los lados
del canal de riego lng. Antonio Coria, hacia el sureste del centro de población.
Ríos.
Los ríos Guanajuato y Silao que cruzan de norte a sur el área de estudio, el río
Silao por el poniente del centro de población y el Guanajuato por la parte
oriente.
El río Guanajuato tiene un escurrimiento medio anual de 115 millones de
metros cúbicos, que son captados a través de la presa de La Purísima para elriego de 4 000 hectáreas aproximadamente. El cauce del río deberá tener una
capacidad de 250 metros cúbicos por segundo, 150 de los cuales a partir de la
presa derivadora La Garrida se conducirán por el río Guanajuato y los 100
metros cúbicos restantes por el Canal de Tepalcates, que deberá ampliarse
hasta su descarga en la Presa del Conejo.
19
8/20/2019 Tesis de Puente
51/204
El río Silao, a partir de la Presa del Conejo, deberá conducir 225 metros
cúbicos por segundo hasta la confluencia del río Guanajuato.
Al oriente se localiza el río Temascatío, que configura el lindero municipal.
Arroyos.
Solamente se cuenta dentro del área de estudio con el arroyo Santa Rita, que
se entronca con el río Guanajuato, aguas abajo.
Cauces de escurrimiento.
Estos cauces se encuentran en la parte noroeste de la zona de estudio, en loscerros de Arandas y Bernalejo, cauces que desembocan en el río Silao,
existiendo además los cauces en los poblados de Rancho Alegre y San Antonio
de Chico, al sur y sureste del área de estudio.
Zonas inundables.
El centro de población es altamente vulnerable en dicho aspecto por la escasa
pendiente del terreno natural, pero el riesgo que corre en la actualidad es casinulo, ya que con las obras construidas por la Secretaría de Agricultura y
Recursos Hidráulicos y las que tiene en proceso de construcción, se considera
que el riesgo de inundación está controlado.
Bordos.
La Secretaría de Agricultura y Recursos hidráulicos, dentro de sus programas,
tiene contemplada la rehabilitación de los cuerpos de almacenamiento como el
Jalapa, 1ro. de Mayo, La Sardina, El Tomate, La Presa Nueva, etcétera.
20
8/20/2019 Tesis de Puente
52/204
El canal de Tepalcates es un afluente regulador de las aguas de la presa
derivadora La Garrida; el canal Temascatío sirve de regulador al río del mismo
nombre; el Canal Ing. Antonio Coria que es un canal de riego por gravedad
cuyas aguas provienen de la presa Solís, ubicada en el municipio de Acámbaro
y riega la zona de cultivo ubicada en la parte sur del área de estudio.
Aguas subterráneas.
Está considerado que no existe problema en los mantos freáticos, ya que estos
son de capacidad suficiente para satisfacer demandas futuras, con los
abatimientos normales de la zona.
Zonas inestables y de riesgo.
De acuerdo a la carta geológica y a la tectónica de la zona, no existen
problemas del tipo tectónico, ni se localizan zonas inestables potenciales
(superficiales) o de posibles riesgos en el entorno del tramo en estudio.
21
8/20/2019 Tesis de Puente
53/204
I.2.- ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DEL PROYECTO CARRETERO DONDE
SE UBICARA EL CRUCE DEL PUENTE.
Proyectar y calcular el puente, incluyendo los procesos y trabajos de obras de
desvío, proceso constructivo, señalamiento y protección de obras, presupuesto,
así como las demás partes que constituyen un proyecto ejecutivo y que están
descritos más adelante, y todo lo necesario para la realización de la obra.
Debido a la necesidad de contar con una vía que permita la conexión de la
carretera federal número 45 en el tramo Irapuato – Silao con la carretera
Abasolo se tiene contemplado proyectar una vialidad a la que se denomina
“Adecuación del Libramiento Norponiente de Irapuato” en el cual su trazo cruzao intercepta escurrimientos, caminos y vías férreas, entre ellos se encuentra el
camino a Noria Camarena, este camino comunica a las comunidades de La
Caja y Noria de Camarena con la ciudad de Irapuato, siendo este un camino de
terracería tipo B, por tal motivo se contempla un paso inferior vehicular,
considerando que el puente tendrá dos claros de 30 metros y un ancho de
10.50 metros.
22
8/20/2019 Tesis de Puente
54/204
I.3.- CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAMO DE LOCALIZACIÓN
DEL CRUCE.
Se presenta un proyecto de solución apegándonos a las normas de la S. C. T.
y del departamento de ingeniería de infraestructura vial, los cuales nosproporcionaron la sección tipo del proyecto del libramiento norponiente de
Irapuato Guanajuato, y la sección que se consideró en lo que es el proyecto del
paso inferior vehicular de la carretera a Arandas así como el galibo vertical que
en este caso se consideró de 5.50 m.
El proyecto de la rasante esta en base a la especificación del galibo vertical de
6.50 m., a partir de ahí y con pendiente del 6.0% que está dentro de las
normas, se trazó la rasante en la cual se tuvo que realizar la corrección de tres
curvas verticales de las cuales se presentan los cálculos.
En el plano general se presenta el croquis de la rasante indicando el
cadenamiento donde inicia el paso inferior vehicular y donde termina así como
los PCV, PIV, y PTV de las curvas verticales que forman la rasante de
proyecto.
Proyecto de secciones.
Este proyecto está constituido por secciones a cada 20 metros donde se
plasmó el terreno natural, la estructura del pavimento así como las obras
complementarias que se necesitaran, marcando el ancho de corona, el bombeo
y los taludes de terraplenes conforme a normas de SCT, se sacaron las
secciones de todos los elementos que conforman el paso inferior vehicular,
datos de construcción a nivel de terracerías y a nivel de las capas de laestructura, así como la curva masa de todos los conceptos.
23
8/20/2019 Tesis de Puente
55/204
I.4.- ESTUDIOS DE
CAMPO
24
8/20/2019 Tesis de Puente
56/204
I.4.1- ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS.
Las zonas topográficamente bajas se ven afectadas periódicamente por
inundaciones producto de lluvias de gran intensidad. Al noreste se produjo el
riesgo de inundaciones con las construcciones de presas El Pipila y El Barril,aguas arriba en Silao y San Francisco Del Rincón, respectivamente, además
de las de La Gabia y la Purísima.
La ciudad de Irapuato y sus alrededores también han sido protegidos con la
sobre elevación de la presa del conejo, la presa Ignacio Allende regula los
demás escurrimientos provenientes del norte. En el centro y sur el potencial de
inundación se reduce al río Lerma que, no obstante su control aguas arriba y
en la presa Solís, continuamente sufre desbordamientos causados por los
grandes gastos que, en ocasiones, no pueden ser conducidos por el cauce. Los
daños por estas inundaciones son un grave problema puesto que afectan
zonas agrícolas de alta productividad.
La disponibilidad de agua es muy alta, prueba de ello es el hecho de que la
mayor parte de los terrenos cuentan con sistema de riego y que las corrientes y
almacenamientos, están siendo aprovechados. La explotación de agua
subterránea está complementando a la superficial para el desarrollo de esta
región.
25
8/20/2019 Tesis de Puente
57/204
Elevaciones más significativas:
AL NORTESierra de copal 2440 MSNMCerro Blanco o La Garrida 1980 MSNM
La Calera 1850 MDNM
AL SURCerro de Temazcatio 2270 MSNM
AL ORIENTE
Cerro de Prieto 175MNM
AL PONIENTESierra de Viento 2340 SMNMCerro de Arandas 2030 SNMNCerro de ernalejo 1890 SMNMCerroLomaPeleda 1750 SMNM
La ciudad está asentada en su mayor parte en terrenos planos, cuya pendiente
promedio es de 1 al millar.
Dentro del área de estudio la topografía presenta dos formas de relieve:
Región plana. Con altura sobre el nivel del mar desde 1 716.614 a 1 724.452
metros y comprende el 85% de la superficie del área total, con una pendientepromedio de 1 al millar.
La segunda corresponde a terrenos accidentados y abarca aproximadamente
el 15% de la superficie del área de estudio, ubicados en la periferia de la zona
compuesta por lomas y cerros, entre los cuales está el Cerro de Arandas,
Bernalejo, Blanco y Loma Pelada.
26
8/20/2019 Tesis de Puente
58/204
Características geométricas.
Actualmente en el punto de cruce entre el proyecto del libramiento norponiente
de Irapuato y la carretera romita – Irapuato se encuentra la carretera antes
mencionada que presenta características de un camino tipo C el cual se va a
elevar por encima del libramiento por lo cual es necesario el proyecto de un
paso inferior vehicular.
Vías de comunicación.
En la tabla siguiente se observan los tipos de carreteras del municipio y sus
respectivas longitudes.
TIPO DE CAMINO Y SUPERFICIE DE RODAMIENTO 1994 2000 a/Total 204.1 134.8Troncal Federal b/ 67.1 62.7Pavimentada c/ 67.1 62.7 Alimentadoras Estatales d/ 57.4 53.6Pavimentada c/ 25.7 53.6
Terracería e/ ND 0.0Revestida 31.7 0.0Caminos Rurales 79.6 18.5Pavimentada 4.6 1.1Terracería 0.0 0.0Revestida 75.0 17.4
27
8/20/2019 Tesis de Puente
59/204
I.4.2- ESTUDIOS HIDRÁULICOS.
No se cuentan con estudios hidráulicos, ya que el puente es un PIV que librara
una carretera principal. Cabe mencionar que un PIV es un puente que cruza
una vía sin regreso. Puede ser de un cuerpo o dos.
28
8/20/2019 Tesis de Puente
60/204
I.4.3- ESTUDIOS DE CIMENTACIÓN (MECÁNICA DE SUELOS).
Cimentación.
Penetración estándar.
Para conocer la capacidad de carga de suelo donde se va a desplantar la
estructura del paso inferior vehicular se realizaron trabajos de penetración
estándar hasta una profundidad promedio de 15 metros entre los tres sondeos,
para esto realizo un trabajo de penetración mixta con el equipo de penetración
estándar y un equipo de maquina rotatoria de broca ticónica ya que al llegar a
más de 50 golpes en menos de 30 cm. Se realizó avance auxiliar utilizando el
equipo rotatorio hasta completar los 60 cm. Encontrando estratos resistentes a
una profundidad promedio de 9.50 m. Y como se marca en los términos de
referencia se continuaron 6 m más para confirmar la consistencia del suelo.
De los estratos encontrados en penetración estándar, se tomaron nuestras
alteradas para determinarles en el laboratorio sus características físicas,
además de obtener su contenido de agua natural.
Pruebas índice.
A las muestras alteradas obtenidas, se les determino lo siguiente:
Granulometría
Limite liquido
Índice plástico
Contracción lineal
Peso volumétrico seco suelto
Contenido de agua natural
29
8/20/2019 Tesis de Puente
61/204
Alternativas de cimentación.
Algunas alternativas de cimentación son las siguientes:
Cimentación profunda a base de pilas de 1.20 m. de diámetro llegando a un
nivel de desplante de 10.5 m que es la que se propuso en este proyecto debido
a que el estrato resistente se encontró a una profundidad de 10.0 m.
Cimentación profunda a base de las pilas de 1.30 m. de diámetro llegando a un
nivel de desplante de 10.5 m. Esta opción se despreció debido a que la
dimensión es un poco más grande que la anterior y no se pueden acomodar las
pilas que se necesita para soportar el PIV.
Cimentación superficial a base de zapatas a una profundidad de 7.00 m. Esta
no se consideró ya que la resistencia del suelo a esa profundidad es muy mala
y se podrían presentar asentamientos.
Capacidad de cargas
Es necesario determinar el ángulo de fricción interna del suelo, el cual está en
función del número de golpes en el rango de 30 cm. Intermedios de la prueba
de penetración estándar.
Debido a que se encontró el estrato resistente a una profundidad promedio de
10.00 m. se recomienda que la profundidad de desplante sea mayor a esta.
De esta forma para la profundidad de 10 metros, es la propuesta mínima para
el nivel del desplante de la cimentación, el número de golpes característico
debajo de la profundidad propuesta es de 50 en menos de 30 cm. para los
sondeos, considerando para el cálculo de capacidad de carga este valor delsuelo en todos los sondeos, según información obtenida de los sondeos ya de
acuerdo a las graficas de correlación entre el número de golpes para penetrar
30 cm. tenemos que para N= 50 golpes corresponde un ángulo de fricción
interna de 33º.
30
8/20/2019 Tesis de Puente
62/204
De acuerdo a esto y considerando de igual forma el valor crítico, se obtiene
para un ángulo de fricción interna de 33º los siguientes valores:
Ny =50, Nc= 65 y Nq= 50
Los valores de capacidad de carga, en función del ángulo de fricción
necesarios para la aplicación del método se obtienen a partir de la información
presentada.
Con la información anterior se puede calcular la capacidad de carga mediante
la aplicación de la teoría de Terzagui para la cimentación circular de diámetro
de 1.20m considerando una falla local debido a que el material es arcilloso.
Aplicando ésta metodología y considerando una cohesión 1 Kg./cm² para una
cimentación circular, se obtuvo la siguiente capacidad de carga para un ancho
de un 1.20m de diámetro:
Para un ancho de cimentación de 1.20m y a una profundidad de 10.00m
se obtuvo una capacidad de carga de 200 ton/pila.
Análisis de asentamientos.
Debido a que el suelo que se encuentra debajo de la cimentación es una arena
no se realiza análisis de asentamientos.
Estabilidad de paredes en excavación.
Al realizar la excavación para las pilas de cimentación se estabilizaran las
paredes de la excavación con bentonita, esto permitirá trabajar en la realización
de las mismas evitando derrumbes los cuales dificulten el trabajo de lacolocación de los armados.
31
8/20/2019 Tesis de Puente
63/204
Conclusiones y recomendaciones.
Con base en las características estratigráficas del sitio en estudio, así como
con el análisis efectuado, se proporcionaron las siguientes conclusiones y
recomendaciones de cimentación para la obra en proyecto.
a) Cimentación a base de pilas de sección constante, de concreto reforzado,
de 1.0, 1.2 ó 1.5 m de diámetro, coladas con ademe metálico recuperable
b) La capacidad de carga admisible, que podrá considerarse, será de 180, 200
y 360 ton/pila, para pilas de 1.0, 1.2 y 1.5 m de diámetro, respectivamente.
c) El desplante de las pilas, se hará a 10.0 m de profundidad, en ambos
sondeos.
d) Una vez alcanzada dicha profundidad de desplante, se deberá verificar que
los materiales encontrados en el fondo de las excavaciones sean los
previstos; en caso contrario se recomienda solicitar la visita de un ingeniero
especialista, con objeto de determinar lo que procede en dicho caso.
e) Los asentamientos totales máximos estimados en la cimentación serán de
1.1, 1.3 y 1.5 cm para pilas de 1.0, 1.2 y 1.5 m de diámetro,
respectivamente.
f) La separación mínima entre pilas será de 2.5 veces su diámetro, medida
centro a centro.
g) Las perforaciones para alojar las pilas se efectuarán con un diámetro igual
al de diseño.
h) Al llegar la perforación a la profundidad de desplante recomendada, se
retirarán de ésta todos los materiales sueltos empleando un bote de
desazolve.
i) No deben transcurrir más de tres horas entre el término de la perforación y
el inicio del colado de la pila. En caso contrario previamente el colado de la
pila, deberá repetirse la operación de desazolve.
j) Una vez desazolvada la perforación se introducirá el armado de la pila con
sus separadores correspondientes y se procederá al colado empleando
trompas tipo Tremie con objeto de evitar la contaminación y segregación del
concreto.
32
8/20/2019 Tesis de Puente
64/204
k) La trompa de colado irá retirándose de la perforación conforme avance el
colado, de tal manera que la punta de ésta quede dentro del concreto una
longitud mínima de 1 m.
l) Deberá llevarse un control del volumen de concreto vaciado a la
perforación.
m) El colado deberá llevarse 0.5 m por arriba del nivel al que se liga la pila, con
objeto de tener concreto de buena calidad en la unión de dichos elementos.
n) Se llevará un registro de la localización de las pilas, las fechas de
perforación y colado, la profundidad y los espesores de los materiales
encontrados y las características del material de apoyo.
33
8/20/2019 Tesis de Puente
65/204
I.4.4- ESTUDIOS DE CONSTRUCCIÓN.
Proyecto de desvió.
Este proyecto está constituido por un camino lateral a la carretera Irapuato – Romita el cual se adoptó de tal manera que se permita la realización de los
trabajos relativos al proyecto del paso inferior vehicular. Este camino está
conformado por una estructura de pavimento de una subrasante de 25 cm. Y
un riego de sello en la cual se permita la buena circulación del tránsito.
34
8/20/2019 Tesis de Puente
66/204
Procedimiento constructivo.
1. Localizadas las estaciones de los ejes de caballetes y pilas se procedera
a realizar la perforación previa de las pilas de cimentación.
2. Se procedió al colado de las pilas de cimentación utilizando un concreto
que tenga una resistencia de 250 Kg./cm².
3. Se realizó el colado de los cabezales con un concreto cuya resistencia
sea 250 Kg./cm².
4. Se colaron los cabezales con un concreto que tenga una resistencia de
250 Kg./cm².
5. Una vez que el concreto de los cabezales haya alcanzado su resistencia
de proyecto se procedió a armar y colar los bancos donde se apoyaranlas trabes. Posteriormente se colocaran los apoyos de neopreno.
6. Se colocaron los apoyos de neopreno en su sitio de proyecto se
procedió al montaje de las trabes presforzadas.
7. Se efectuó el colado de los diafragmas tanto extremos como intermedio.
8. Se habilito el acero de refuerzo y colado de la losa de piso con un
concreto que tenga una resistencia de 250 Kg./cm², dejando preparadas
las varillas de la guarnición.9. Se ejecutó el colado de las guarniciones con un concreto que tenga una
resistencia de 250 Kg./cm².
10. Se colocó el parapeto.
11. Cuando el concreto de la losa haya alcanzado su resistencia de
proyecto, se procederá al tendido de la carpeta asfáltica.
12. Se realizó la limpieza de todos los materiales sobrantes de la obra.
13. Abrir el tránsito vehicular el PIV.
35
8/20/2019 Tesis de Puente
67/204
Proyecto de señalamiento.
El proyecto está constituido por el señalamiento de protección de obra y
señalamiento de operación el cual está realizado conforme a las normas de la
SCT.
Proyecto de alumbrado.
Se presenta un proyecto de alumbrado del PIV para iluminación sobre y debajo
del mismo.
Reubicación de instalaciones especiales.
Se realizó la reubicación de instalaciones especiales existentes como sonlíneas de conducción eléctrica y de teléfonos de México, considerando que van
a ser afectados por la realización del paso inferior vehicular.
Afectaciones.
Se realizaron las fichas de afectación de las líneas por la realización del PIV,
presentando la información solicitada por la dependencia. Esto con el fin de
liberar los terrenos y se pueda adquirir el derecho de vía para que no afecte larealización del PIV.
36
8/20/2019 Tesis de Puente
68/204
I.4.5- ESTUDIOS DE TRANSITO.
Calculo de transito diario promedio anual.
Las características de transito son constantes en todo el tramo de la carretera
de San Agustín municipio de Silao a Arandas municipio de Irapuato el paso
inferior vehicular se ubica en el kilómetro 24+600 aproximadamente es por eso
que solo se aforo en esta estación como lo marcan los términos de referencia.
El transito promedio anual (TDPA) se obtuvo apoyándose con los datos viales
dictados por el gobierno del estado en la red estatal de carreteras y por un
aforo que se realizó por tres días cumpliendo con un periodo de ocho horas de
las 9:00 hrs. A las 17:00 hrs.
Obteniendo un TDPA en el punto de aforo que es la intersección de los
caminos de 2892 en ambos sentidos con una composición vehicular.
AP AC B2 B3 C2 C3 T2-S2
43.8 43.5 3.8 1.2 3.7 3.4 0.7
Tasa de crecimiento.
Para la determinación de la tasa de crecimiento anual, se basó en los
siguientes datos viales proporcionados por el gobierno del estado de
Guanajuato en la red estatal de carreteras de los años 2003 hasta el 2006,
encontrándose que para el punto de intersección ubicado en el tramo de San
Agustín municipio de Silao y Arandas municipio de Irapuato y de acuerdo a su
historial de TDPA durante estos años, se tiene una tasa de crecimiento del
5.4%.
37
8/20/2019 Tesis de Puente
69/204
II.- ELECCIÓN DEL
TIPO DE PUENTE
38
8/20/2019 Tesis de Puente
70/204
II.1.- DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DEL PUENTE, A PARTIR DE LAS
CONDICIONES TOPOGRÁFICAS.
Se determinaron dos claros de 30.00 m de acuerdo al ancho de vía de la
carretera por salvar y de acuerdo a las pendientes de entrada y salida. Ya quecon estos se libran los dos cuerpos existentes del camino principal, y se
cumplió con el galibo mínimo que es de 5.50 m.
Se determinó la construcción de un P. I. V. Debido al cruce de la carretera y
cuyas dimensiones quedan definidas por las características geométricas y
rasante de ambas vialidades, cabe mencionar que se cumple con el galibo
mínimo.
Tenemos como claros de sugerencia.
Datos
Claro mínimo=10.00 m.
Claro máximo= 35.00 m.
39
8/20/2019 Tesis de Puente
71/204
II.2.- DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN Y LA PROFUNDIDAD
DE DESPLATE, EN BASE A LAS RECOMENDACIONES DE LOS ESTUDIOS
DE MECÁNICA DE SUELOS.
Se trabajó con una cimentación profunda a base de pilas de 1.20m de
diámetro, debido a que la resistencia del suelo se encontró a una profundidad
promedio de 10.00m y se encuentra proponiendo una profundidad de desplante
de 10.00 m con una capacidad por pila de 200.0 ton/pila
Se recomienda que la estabilidad de las paredes se realice con las indicaciones
anteriormente y que se apoyen en los planos correspondientes a cimentación
para corroborar los niveles de desplante y las dimensiones de las estructuras.
40
8/20/2019 Tesis de Puente
72/204
II.3- DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y ELEVACIÓN DE LA
RASANTE
Al diseñar un puente intervienen varios factores, el transito que circulara, tipo
de obstáculos por librar, las condiciones del terreno; Tipo de cimentación, tipode estratos resistentes y superestructura por utilizar.
Estos factores definen la longitud de los claros parciales. Si el número de
tramos aumenta demasiado se encarece el costo de la estructura de apoyo, ya
que aumenta la cantidad sin disminuir en la misma proporción las dimensiones
de estas.
La elevación de la rasante depende de la topografía del terreno, respetandosiempre la altura libre entre el nivel del camino principal y el PIV considerando
su espesor de pavimento.
41
8/20/2019 Tesis de Puente
73/204
II.4.- ELECCIÓN DEL TIPO DE SUBESTRUCTURA Y SUPERESTRUCTURA.
a).- El puente “Aradas” está constituido en su subestructura, por bancos,
neopreno, topes sísmicos, caballetes, pilas.
Los caballetes son estribos en los apoyos extremos de los puentes.
Las pilas son apoyos intermedios y se proyectan de acuerdo a la forma
adecuada a su función.
b).- elección del tipo de subestructura.
Losa de concreto armado sobre trabes de concreto armado, presforzadas y
postensadas.
El tipo de superestructura queda determinado generalmente por los claros del
puente, resulta conveniente construir la superestructura con claros iguales,
porque de este modo se pueden dar usos múltiples a la cimbra, la estructura
más conveniente pueden resultar los claros iguales.
Para el proyecto del puente “Arandas” se diseña la superestructura basándose
en los estudios de cimentación y una vez determinada la subestructura, que
consiste en una losa de concreto reforzado de f‟c=250 kg/cm2 apoyada sobre
trabes aastho tipo IV de concreto de f‟c= 400 kg/cm2.
42
8/20/2019 Tesis de Puente
74/204
II.5.- ELECCIÓN DEL PROYECTO DEFINITIVO.
La elección del proyecto definitivo, se basa esencialmente en las siguientes
características; funcionalidad, seguridad, economía y estética.
Antes de elegir el proyecto definitivo se muestra a continuación las ventajas y
desventajas de los anteproyectos.
Anteproyecto No.1 Trabes Cajón
Ventajas:
Alta rigidez torsional y flexionante, comparado con un elementoequivalente de sección abierta.
Nervaduras anchas. Debido a esto es posible usar grandes relacionesclaro/peralte, lo cual es una ventaja en los casos donde la profundidadde construcción está limitada
El espacio encerrado dentro de la trabe puede ser útil para el paso deservicios o para otros propósitos. Por ejemplo, en una estructura unasubestación eléctrica completa puede ser encerrada dentro de lasección.
El mantenimiento es más sencillo que para una trabe equivalente desección abierta. El espacio interior puede ser herméticamente sellado, yel aire dentro puede secarse para proveer una atmosfera no corrosiva.
No requiere cimbra. Desventajas:
Economía. Se incrementa considerablemente el costo por traslado a la obra.
Anteproyecto No.2 Trabes AASHTO Tipo IV
Ventajas:
Economía: Es más económica en cuanto a su traslado a la obra e izaje Ahorro significativo en el tiempo de ejecución de la obra, lo cual
disminuye los gastos indirectos de administración Elemento sumamente ligero y de gran capacidad estructural. Estricto control de calidad.
43
8/20/2019 Tesis de Puente
75/204
Desventajas:
Requiere de cimbra Es menos estética que las trabes tipo cajón
Se realizara la ejecución del proyecto determinado “PUENTE ARANDAS” con
trabes AASHTO tipo IV, debido a que presenta las mejores ventajas técnicas y
económicas explicadas anteriormente.
44
8/20/2019 Tesis de Puente
76/204
III.- ANÁLISIS Y
DISEÑO
45
8/20/2019 Tesis de Puente
77/204
III.1.- COMENTARIOS DE LAS PRINCIPALES ESPECIFICACIONES EN QUE
SE BASARA EL PROYECTO Y LOS CRITERIOS A SEGUIR EN LAS
PARTES DE ANÁLISIS DE DISEÑO.
El diseño de los diferentes elementos estructurales se han ajustado a lasNormas Técnicas para el proyecto de puentes carreteros, Especificaciones
AASHTO para puentes 2002, en particular los capítulos siguientes:
CAPITULO II.- CARACTERÍSTICAS GENERALES PARA DISEÑO
CAPITULO III.- CARGAS
CAPITULO IV.- CIMENTACIONES
CAPITULO VIII.- CONCRETO REFORZADO (MÉTODO DE RESISTENCIA
ULTIMA) SECCIÓN DE DISEÑO SÍSMICO
El análisis de cargas de los elementos se realizó considerando dos grupos de
carga con las combinaciones siguientes:
GRUPO I.- CM + 1.67 CV + E
GRUPO VII.- CM + E + SISMO
CARGA MUERTA (CM).- Para la determinación del peso de las cargas, se
consideraron los siguientes pesos volumétricos:
Acero estructural 7,850 kg/m3
Asfalto 2,200 kg/m3
Concreto 2,400 kg/m3
Tierra para relleno 1,800 kg/m3
46
8/20/2019 Tesis de Puente
78/204
CARGA VIVA + IMPACTO (CV + I).- El cálculo de los elementos mecánicos
producidos por cargas móviles se realizó tomando el camión tipo HS-20, T3-S2,
T3-S2-R4, en una línea de circulación correspondiente al ancho de calzada que
se estipulo en el proyecto y tomando en cuenta la ubicación recomendada en
las Normas, así como el número de carriles cargados para producir los
máximos esfuerzos a las trabes.
Para el diseño de la losa se consideró el camión tipo HS-20 ya que representa
la descarga por rueda más desfavorable para producir los máximos esfuerzos a
la losa.
EMPUJE DE TIERRAS (ET).- Para obtener los elementos mecánicos
producidos por el empuje de tierras se consideró la teoría de Rankine
contemplada en las Normas. Se adiciono según las Normas una sobrecarga de
empuje de tierras por efecto de la carga viva de 60 cm. La cual actúa hasta una
profundidad de 2.00 m. a partir del nivel de terreno natural.
SISMO (S).- Para la obtención de las fuerzas sísmicas se aplicó el Método de
la fuerza horizontal estática equivalente, la cual considera afectar la carga
muerta por el coeficiente sísmico dividido por la ductilidad.
Para nuestro caso, según el Manual de Diseño de Obras Civiles de la Comisión
Federal de Electricidad en su última edici