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UNIDAD lfMÁTICA 1:

GENR~UDADES SOBRE LOS PUEIITES

FULP FUA

Centro de Estudiantes de Ingeniería La Plata Calle 47 rf' 219 (entre 1 y 115) - Ciudad de La Pfata Tefe/Fax: (0221} 483-8499/423-66I7193 (lrd 124)

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Contenido de los Capítulos Pág

1.- GENERAUDADES 1 1.1.- INTRODUCCIÓN 1 2.1.- CLASIRCACIÓN DE LOS PUENTES 4

2.1.1.- SEGÚN LA CARGA únL A SOPORTAR 4 2.1.1.1.- Puentes Canetetos 4 2.1.1.2.- Puentes Fenoviatfos 4 2.1.1.3.· Puentes Canetetos-Fenoviarios 5 2.1.1.4.- Puentes Peatonales 6 2.1.1.5.- Puentes Canales 7 2.1.1.6.- Puentes Conductos 8 2.1.1. 7.- Puentes Especiales 8

2da. PARTE: CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES- CUADRO RESUMEN 9 1.- SEGÚN LA CARGA únL A SOPORTAR 9 2.- SEGÚN EL AfA TERIAL PRINCIPAL CONSTmJTIVO 9 3.- SEGÚN EL nPO ESTRUCTURAL DE LA SUPERESTRUCTURA 9 4.- SEGÚN EL SISTEMA CONSTRUCTNO DE LA SUPERESTRUCTURA 9 ~- SEG(IN SU FORMA EN PLANTA 10 6.- SEGÚN SU DISPOSICIÓN LONGrruDINAL 10 7.- SEGÚN SU DISPOSICIÓN RESPECTO A LA vfA DE COMuN~ CONSIDERADA 10 8.- SEGÚN SEA PUENTE O VIADUCTO 10 9..- SEGÚN QUE EL TABLERO SEA FUO O MÓVIL 10 10.- SEGÚN EL TIEMPO DE VIDA ÚTIL PREVISTO 10 11.- SEGÚN SEA OBRA NUEVA O ENSANCHE 10

Puente Sobre el Río San Juan- Paraje Pachaco (FotD de Tapa) Ubicación: Ruta de vinculación entre la Ciudad de San Juan y Calingasta- Tramo: Ruta Prov. N«' 436-Ruta Prov

NO 12 -Provincia de San Juan.

Comitente: CONSTRUCTORA ICA ARGENTINA SA- PANEDILE ARGENTINA SA - CPC S.A (U.T.E), para la Coostrucción del Complejo "los Caracoles y Punta Negra", Subsecretaria de Rerursos Energéticos del Mi­nisterio de la Producción, Infraestructura y Medio Ambiente del Gobierno de la Provincia de San Juan.

Diseño y Dirección de Proyecto: lng. LEONARDO P. VENIER

Detalles del Proyecto: Luces: a) Mecidas por Tramos: Tramo 1= Tramo 6, de 'Sr, 15m c/u (entre Eje JLna Estribo y Eje Pilar adyacen­te) + 4 Tramos de 41,40m c/u (Tramo 2 a Tramo 5; van entre Ejes Pilares adyacentes). Total: 239.90m.-:­b) Mecidas entre Ejes de Juntas: 6 Tramos Prefabñcados de 32,90m c/u + 5 Sectores "ln-5itu" de 8,50m c/u, intercalados con los Prefabricados, Total: 239,90m.- Am:ho Calzada: 8,30m.- Ancho Veredas: 2,00m c/u. ·

Supen!Sfnlctura: a) Sectores •tn-Situ'": Los 5 Sectcxes de 8,50m están constituidos por una sección hueca en Hormigón Postesado "in situ", de 3 celdas, dispuestos longitudinalmente en '"cantilever", con luz central de 2,20m y sendos voladizos de 3, 15m. El sector central .tiene una altura de 2,78m y en los voladizos se va redu­ciendo hasta los 2,22m.- b) Tramos Prefabricados: los 6 tramos de 32,90m están fonnados por vigas prefa­bricadas simplemente apoyadas en Honnigón Postesado, con un sector del tablero incorporadO a las vigas y el resto del tablero de Hormigón Annado "in situ". Posteriormente, sobre los Pilares Impares se les da continuidad a las losas de tablero entre tramos p~fabricados y sectores "in situ''.- ~

Pilales: de aproximadamente 15,00m de altura, constiluidos por secciones huecas en Hormigón Armado, de 3 celdas contiguas de 2,20 x 7,50m exteriores. Algunos están fundados mediante cabezales de 7,00 x 12,50m en planta por 2,00m de espesor, con 8 pilotes e 1,00; otros fundados mediante cabezales de 9,40 x 12,90m en planta por 2,50m de espesor, con 8 pilotes e 1 ,30.- ·

Estribos: tipo abiertos a contrafuertes. El Estribo 1 está fundado con base directa sobre roca, ·de 7,40 x 14,00m en planta por 1,50m de eSpesor. El Esbibo 2 está fundado mediante cabezal de 8,90 x 12,90m ~n planta por

-2,30m de espesor, con a pnotes e 1 ,30.-

Nota: la Obra se halla ubicada a unos 50 Km de la ciudad de Caucete, zo~ con mayor Coeficiente Sísmico a nivel nacional. Por lo tanto ha requerido un cuidadoso diseño antisísmicó; máxime teniendo en cuenta la anura que posee el Puente respecto ctel cauce. También lo referido a su estética ha merecido un tratamiento especial. La Obra se hafta enclavada en el cañadón del Río San Juan, lugar de una gran belleza natural.

~men: Long. Total: 239,90m.- Superficie: 1.991 , 17ni'.- Proyecto: Año 2000,- Obra Habilitada: Año 2001 .

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- P U E N T E S -=============

'· CAPITULO 1

GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCION

EL PUENTE es una obra que se realiza cuando la vía de comunicaci6n que lo contiene debe sortear un obstaculo interpuesto¡ este puede ser de carácter na tural o no.

Entre los obstáculos naturales podemos mencionar a los siguientes: cur sos de agua (ríos, arroyos, lagos, canales), cañadas, quebradas, valles, fal deos, terrenos pantanosos, etc.

Contrariamente, cruces a distinto nivel entre dos vías · de comunicaci6n (del mismo tipo o no), autopistas elevadas, viaductos urbanos, etc., se cuentan entre los tipos de obstáculos que nada tienen que ver con hechos naturales. Son, en todo caso~ obstáculos que el propio Hombre se impone.

Se puede indicar, de manera general, que un puente está integrado por la super e infraestructura. La SUPERESTRUCTURA, formada por los distintos elemen tos estructurales que se disponen para salvar una luz determinada, es la que ofrece un adecuado sostén a la superficie útil al tránsito. Es la encargada de conducir las cargas actuantes hacia los apoyos.

Por su parte, la INFRAESTRUCTURA está constituida por las obras encarg~ das de transferir las acciones provenientes de la superestructura, al terreno de fundaci6n.

Si dichas obras se hallan ubicadas en puntos intermedios respecto del puente, se las denomina PILARES. En cambio, si se trata de las correspondientes a los extremos, se las designa como ESTRIBOS, que además de brindar el respecti vo apoyo a la superestructura, produce la interrupci6n del TERRAPLEN DE ACCESO~

La infraestructura, estribos y pilares, se halla conformada por las obras de fundaci6n y elevaci6n.

Los obstáculos que se oponen a la continuidad de una cierta vía de comu nicaci6n, serán los que determinen la LUZ TOTAL del puente. A su vez, el tipo de obstáculo, sus características, los GALIBOS a respetar, darán o no la posib~ lidad de ubicar apoyos intermedios. En caso afirmativo, habrá de parcializarse la l~z total, dando lugar, entonces, a las LUCES DE TRAMOS.

Por otro lado, la naturaleza e importancia del tránsito por la vía de co municaci6n, definirá las características geométricas transversales de la CALZADA.

En la Fig.l.l se han volcado los elementos que habitualmente aparecen en una obra de este tip~. En ella se ha realizado una semivista y u~ semicorte longitudinal de un puente sobre un curso de agua, conformado por tres tramos, estribos y dos pilares, fundados mediante pilotes de gran diámetro.

Por otra parte, en la Fig.l.2 se indican los elementos que constituyen la secci6n transversal.

Por ahora todo esto tiene el simple prop6sito de i r conociendo el léxico propio de esta especialidad, la cual es: PROYECTO Y CONSTRUCCION DE PUENTES.

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FIG.1.2

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SECCION TRANSVERSAL

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ELEMENTOS CONSTITUTIVOS

S t {Superf. Gtil al tránsito

uperestruc ura Estructura de sostén

. un ac1 n Estribo} F d . 6 Pilar Infraestructura{Elevaci6n

Apoyos y/o articulaciones

Terraplén de acceso

Losa de acceso o aproximaci6n

Cono del terraplén de acceso y su talud

Junta transversal .de dila taci6n

Baranda de defensa peatonal

Baranda de defensa vehicular

Baranda peatonal-vehicular unificada

Perfil transversal del cauce

Sondeo estudio de suelos p/fundaciones

Carpeta de rodamiento o desgaste

Zona Gtil vereda peatonal

Guardarrueda-cornisa

Hueco para .conducciones

Loseta prefabricada para vereda

Desagüe de calzada

Goter6n

Vigas principales Estruct~ra Losa de tablero }

de sosten Vigas transv. o arr.

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R E F E R E N C I A S ---------------------CARACTERISTICAS LONGIT. Y TRANSV.

Luz Total: Es la longitud entre ejes junta de Estribos

de IG) Separaci6n .entre vigas

~ Voladizo calzada Luz de Tramo: a)Isostáticos: es la lon gitud entre ejes de junta b)Continuos: bl)Tramo extremo: es la lon gitud entre eje de junta de Estribo y e je de Pilar. b2)Tramo~ intermedios: es la ~ongitud entre ejes de Pilares

Luz entre Apoyos= Luz de Cálculo: es la longitud entre ejes de apoyo y/o de arti culaciones -

Cl

C2

C3

C4

C5

COTAS ALTIMETRICAS

Cota de Rasante

Cota de Vereda

Cota inferior de viga

Cota bancada de apoyo

Cota Creciente Máxima Luz Libre Parcial: es la longitud entre filos de paramentos verticales. La sum~ toria de las luces libres parciales da la LUZ LIBRE TOTAL

C6 Cota pelo de agua en fecha de Estudio

Longitud del muro de vuelta del Estribo

Longitud losa de acceso o aproximaci6n

Espesor junta de dilataci6n

Ancho total de Superestructura

Ancho de Calzada (A.C)

Ancho de Vereda Peatonal (A.V)

Ancho de cornisa

Desplome del guardarruedas

Altura del guardarruedas

Espesor carpeta de desgaste en guardarr.

Espesor carpeta de desgaste en el centro

Pendiente transversal

Altura paquete estructural

C7 Cota superior cabezal de pilotes

C8 Cota fundaci6n de pilotes

C9 Cota boca pozo

ClO Cota plano de referencia

8

CD 2.1 CLASIFICACION

Se puede realizar una cierta clasificaci6n de los puentes, pero el tema es tan amplio y variado que se hace dificil un ordenamiento que contemple la di versidad de enfoques que ello implica. Aquí intentaremos una, tratando de vol car en ella los usos y costumbres en nuestro medio.

2.1.1 SEGUN LA CARGA UTIL A SOPORTAR

Respecto de la carga Gtil que deben soportar, los puentes se pueden cla sificar en:

2.1.1.1 Puentes Carreteros

Son los que se emplazan en las rutas nacionales, provinciales; en cami nos secundarios, rurales, municipales; etc.

Están destinados a soportar las cargas vehiculares y de multitud campa~

ta, de acuerdo a lo establecido en BASES PARA EL CALCULO DE PUENTES DE HORMIGON ARMADO, de la Direcci6n Nacional de Vialidad.

Dado que este tipo de obra es la más común y habitual dentro del campo de las estructuras para puentes, le dedicaremos un capítulo especial. No obstan te, digamos en forma general que un puente carretero brin,da una superficie de rodamiento acorde con la importancia y características del camino que lo contie ne. De este surgirá el ancho de calzada, el tipo y pendiente de la carpeta de rodamiento, el ancho de veredas, etc.

FIG.2.1

2.1.1.2 Puentes Ferroviarios

-·· . .. ..

Son ios encargados de brindar sustentaci6n al material rodante ferrovia río proveniente de uno de los tres tipos en uso en el País, como son los de tro cha ancha (1,676m), trocha media (1,435rn) o trocha angosta (1,000m). -

Los aspectos reglamentarios están dados por Ferrocarriles Argentinos, tanto para puentes metálicos como para puentes de hormigón armado u hormigón precomprimido.

También para este tipo de obra desarrollaremos un capítulo especial.

FIG.2.2

2.1.1.3 Puentes Carreteros -Ferroviarios

Son los que admiten el tránsito carretero y ferroviario. Los hay de dos tipos: de uso simultáneo o alternado.

Un ejemplo en nuestro pafs de puente carretero-ferroviario de uso simul táneo, lo constituye el Complejo Vial-Ferroviario de Zárate-Brazo Largo. En es te caso la vfa férrea está colocada a un costado de la obra, pero también es usual la ubicaci6n del ferrocarril en el centro del puente y las calzadas para tránsito vehicular a cada lado de aquel.

El primer caso apunta a una optimizaci6n desde el punto de vista funcío nal del conjunto de la obra, mientras que con el segundo se logra un más adecua do funcionamiento estructural de la secci6n transversal de superestructura.

FIG.2.3

· Para el caso de uso alternado se puede mencionar el Puente Internacional sobre la Presa de Salto Grande. Aprovechando dicha obra hidroeléctrica se ha im plantado un puente que vincula vial y ferroviariamente a nuestro país con la República Oriental del Uruguay.

Por razones de economfa, y atendiendo a que el tránsito ferroviario es de baja frecuencia, se ha optado por realizar una obra con las caracterfsticas usuales de un puente carretero, al que se le ha incorporado la correspondiente vía férrea a nivel de la calzada.

A través de un adecuado sistema de señalizaci6n y barreras se procede al uso alternado del mencionado puente.

FIG.2.4

------- ---

2.1.1.4 Puentes Peatonales

Son también llamadas Pasarelas Peatonales. Están destinados a permitir el paso de peatones, ciclistas, y en ocasiones, animales.

En general se los utiliza para sortear rutas, autopistas, vías férreas, etc. Su ancho es variable, siendo funci6n de la importancia local que la obra tenga¡ una dimensi6n usual es del orden de los 2,00m.

Se accede al nivel de la calzada superior a través de escaleras y/o ram pas que se desarrollan en las zonas de banquinas o aceras.

FIG. 2.5

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........ ... ·., ........ .,

Otra aplicaci6n de puentes o pasarelas peatonales se suele dar en el ca so de cruces de ríos y arroyos.

Es común, sobre todo en nuestra zona patag6nica, el asentamiento pobl~

cional paulatino sobre una de las márgenes de un curso de agua. Como un primer paso, y hasta tanto las condiciones locales indiquen la conveniencia de un pue.!!_ te carretero, se suele implantar una pasarela peatonal para vincular la otra margen. En estos casos es frecuente el paso de ganado menor.

Atendümdo a la provisionaÍidad de estos emprendimientos, y también al hecho de que tales cursos de agua suelen ser correntosos (lo que impide hacer fundaciones econ6micamente compatibles a la importancia de la obra), se trata de evitar la colocaci6n de pilares intermedios. Es por ello . que se llega al uso de pasarelas colgantes, conformadas habitualmente . con tablero de madera.

FlG.2.6

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m 2.1.1.5 Puentes Canales

Se utilizan ya sea en canales, navegables o no, o en acueductos. Si tenemos la traza de un canal que debe sortear en su trayecto un río o

un arroyo u otro canal, y cuyas aguas no deben mezclarse y además con un debido , desnivel entre sus pelos de agua, nos vemos necesitados de recurrir a una obra que se denomina puente canal.

Si se trata en cambio de conducir agua .para riego o abastecimiento, esta mos en presencia de un puente acueducto. Estos tienen una secci6n bastante más reducida que los puentes canales.

FIG.2.8

En ambos tipos, como se comprenderá, es fundamental el tema referido a la estanqueidad que debe ofrecer la obra.

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2.1.1.6 Puentes Conductos

Se requiere :de este tipo de puente, por ejemplo, cuando la traza de una cierta obra de conducci6n importante (gasoducto, poliducto, etc.), debe atrave sar un curso de agua, y deba descartarse la soluci6n de cruzarlo por su lecho.-

Estas obras tienen caracterfsticas similares a las pasarelas peatonales . sobre cursos de agua: reducido peso total, inconveniencia de apoyos interme dios; por lo tanto es habitual que también se planteen como estructuras .colgaE: tes.

FIG.2.9

··- ....... ·:-:;:.~· -_;~ :-.~ -===::·· ····:.-

2.1.1.7 Puentes Especiales

Se trata de aquellos casos en que resulta difícil su agrupamiento. Dare mos algunos ejemplos de ellos.

Pata la realizaci6n de obras de gran magnitud e importante movimiento de suelos, como lo es la construcci6n de una presa, se recurre a camiones de gran porte. Estos vehículos tienen una carga máxima del orden de las 100tn, no estan do habilitados para transitar ppr ... lao.red ,_vúll ordinaria, salvo sobre . carreta nes especiales; es por ello que se los designa como fuera de ruta.

Si la ejecuci6n de la obra requiere un puente de servicio para el paso de estos camiones, se deberá proyectar un puente especial atendiendo a sus ca racterísticas particulares.

Podemos mencionar, como otro ejemplo de puente especial, el que se suele dar en aeropuertos modernos, para el paso de aviones sorteando calles . internas que corren en bajo nivel.

FIG.i.10

· Cátedra Puentes Prof In~. Leonrudo P. Venier GENERALIDADES SOBRE LOS PUENTES

CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES- CUADRO RESUMEN

1.- SEGÚN LA CARGA ÚTIL A SOPORTAR

1.1.- PUENTES CARRETEROS

1.2.· PUENTES FERROVIARIOS

1.3.- PUENTES CARRETEROS - FERROVIARIOS (De uso Simultáneo o Alternativo)

1.4.- PUENTES PEA TONALES "

1.5.- PUENTES CANALES (Para Conducción o como V/a de Navegación)

1.6.- PUENTES CONDUCTOS (Para Fluidos en Cañerlas)

1.7.- PUENTES ESPECIALES (Para Camiones Fuera de Ruta (90 Tn), Paso de Aviones, Etc.)

2.- SEGÚN EL MATERIAL PRINCIPAL CONSTITUTIVO

2.1.- PUENTES DE HORMIGÓN ARMADO

2.2.- PUENTES DE HORMIGÓN PRETENSADO

2.3.- PUENTES METALICOS

2.4.- PUENTES MIXTOS

2.5.- PUENTES DE MADERA

3.· SEGÚN EL TIPO ESTRUCTURAL DE LA SUPERESTRUCTURA

3.1.- PUENTE LOSA (Flexión Simple)

3.1.1.- LOSA LLENA

3.1.2.- LOSA NERVURADA

3.2.· PUENTE VIGA {Flexión Simple)

3.1.3.- LOSA AUGERADA

3.2.1.- TIPO "PI" (Dos Vigas) 3.2.4.- SECCIÓN CAJÓN DE CELDAS CONTIGUAS

3.2.2.- TIPO "PEINE" (Más de Dos Vigas) 3.2.5.- SECCIÓN CAJÓN DE CELDAS NO CONTIGUAS

3.2.3.- SECCIÓN CAJÓN DE UNA CELDA

3.3.- PUENTE PÓRTICO (Flexión Compuesta)

3.4.- PUENTE ARCO (Compresión)

3.5.- PUENTE SUSPENDIDO POR OBENQUES (Viga sobre Apoyos Elásticos)

3.6.- PUENTE COLGANTE (Tracción)

4.- SEGÚN EL SISTEMA CONSTRUCTIVO DE LA SUPERESTRUCTURA

4.1.-S/STEMAS CONSTRUCTIVOS CON HORMIGÓN 11/N SITU"

4.1.1.- MEDIANTE ENCOFRADO SOBRE CIMBRA FIJA

4.1.2.- MEDIANTE ENCOFRADO SOBRE CIMBRA DESPLAZABLE

4.1.3.- MEDIANTE LA CONSTRUCCIÓN POR VOLADIZOS SUCESIVOS

4.2.-SISTEMAS CONSTRUCTIVOS CON ELEMENTOS PREFABRICADOS

4.2.1.- MEDIANTE ELEMENTOS PREFABRICADOS QUE CUBREN UN TRAMO ENTERO (Vigas Prefabricadas). Colocación por Lanzamiento. Colocación por lzamiento. Colocación por Desplazamiento

1 • U.N.LP. • Facultad de Ingeniería • Departamento de Construcciones • Carrera de Ingeniería Civil 1

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. GENERALIDADESSOBRE LOS PUENTES Cátedra Puentes Proj lng. Leonardo P .. Venier

4.2.2.- MEDIANTE DOVELAS PREFABRICADAS QUE CUBREN UN SECTOR DEL TRAMO. Por Voladizos Balanceados. Por Voladizos Progresivos. Por Empuje. Luz por Luz. Suspendidos por Cables

4.2.3.- MEDIANTE. ROTACIÓN (Según un Eje Vertical y Según un Eje Horizontal)

5.- SEGÚN SU FORMA EN PLANTA

5.1.- RECTOS Y NORMALES

5.2.- RECTOS Y OBLICUOS

5.3.- CURVOS Y NORMALES

5.4.- CURVOS Y OBLICUOS

6.- SEGÚN SU DISPOSICIÓN LONGITUDINAL

6.1.- HORIZONTALES

6.2.- EN PENDIENTE

6.3.- CON CURVA VERTICAL (Cóncava o Convexa)

7.- SEGÚN SU DISPOSICIÓN RESPECTO A LA VÍA DE COMUNICACIÓN CONSIDERADA

7.1.- ALTO NIVEL

7.2.· BAJO NIVEL

7.3.- BAJO NIVEL EN TRINCHERA

8.- SEGÚN SEA PUENTE O VIADUCTO

8.1.- PUENTE (Común)

8.2.- VIÁDUCTO RURAL

8.3.- VIADUCTO URBANO

8.4.- VIADUCTO DE ACCESO AL PUENTE PRINCIPAL

9.- SEGÚN QUE EL TABLERO SEA FIJO O MÓVIL

9.1.· FIJO (CC)mún)

9.2.- LEVADIZOS

9.3.- GIRA TORIOS

9.4.- BASCULANTES

9.5.- FLOTANTES -

10.- SEGÚN EL TIEMPO DE VIDA ÚTIL PREVISTO

10.1.- DEFINITIVO (Común)

10.2.- PROVISORIO

11.-SEGÚN SEA OBRA NUEVA O ENSANCHE

11.1.· OBRA NUEVA (Común)

11.2.- ENSANCHE

, U.N.LP. . 'Facultad de Ingeniería "Departamento de CmJStmcciones , Ca"era de Ingeniería avil