El Arco NetworkEl Arco Network

””Network Arch”Network Arch”

Introducción (I)

En puentes con distancia entre apoyos (“luz”) entre 60 y 120 mts, se plantean dos opciones usuales:

1) Armaduras Metálicas.

Introducción (II)2) Arcos Atirantados con péndolas verticales (o casi

verticales). Puente Bolognesi en Piura.

Esta presentación muestra una tercera opción, la cual es técnica, estética y económica.

Pendolas

Arco Network

Se trata de un puente Arco Atirantado, con péndolas inclinadas. Todas las péndolas centrales cruzan dos o más péndolas.

Este Arco presenta dos tipos básicos:

• Variedad Japonesa.

• Variedad Noruega.

Variedad Japonesa

Las péndolas sostienen a un entramado metálico (tirantes, vigas transversales, vigas longitudinales), sobre el cual va el tablero de concreto. Ejemplo: Puente Shinhamadera.

ArcoEntramado metálico

Arco

Péndolas

Variedad NoruegaDesarrollada por el Dr. Per Tveit. Las péndolas

sostienen un tirante de concreto postensado, que forma un conjunto con el tablero de concreto. Ejemplo: Puente Bechyne, en República Checa.

Tirante postensado y tablero (concreto)

Tirante postensado

Tablero de concreto

Desarrollo del Desarrollo del ConceptoConcepto

de Arco Networkde Arco Network

Arco Atirantado Clásico (I)El Arco Atirantado clásico es una estructura

muy eficiente para soportar carga constante (uniforme) en toda su longitud. Las deformaciones de toda la estructura, y por ende los esfuerzos se mantienen reducidos

Posición original

Posición deformada

Arco Atirantado Clásico (II)

Pero, ante cargas asimétricas (en parte de la longitud –ver figura), esta estructura sufre deformaciones y esfuerzos excesivos.

Carga Asimétrica

Posición deformada

Posición original

Inclinación de PéndolasUsando péndolas inclinadas, se presentan

deformaciones y esfuerzos menores.

Esto sugiere disponer las péndolas como en una armadura (puentes tipo Nielsen).

Desventajas de las Péndolas Inclinadas (I)

Las péndolas, como cables que son, trabajan solamente a tracción. Con una carga asimétrica, sufren la llamada inversión de esfuerzos y dejan de soportar carga. El problema puede contrarrestarse aumentando la distancia entre péndolas.

Péndolas con inversión de esfuerzos (línea punteada)

Desventajas de las Péndolas Inclinadas (II)Al aumentar la distancia entre péndolas, se presentan

mayores esfuerzos en arco y tirante. El apoyo del arco se reduce, junto a su resistencia a la llamada falla por pandeo y por ende su capacidad de carga.

distancia entre péndolas

Tirante

Arco

Solución: Péndolas en Red

Esta solución dispone las péndolas en dos planos. Esto reduce la distancia entre péndolas, tanto para el arco como para el tirante. Esto mejora el apoyo del arco, con lo que se incrementa su resistencia al pandeo. Asimismo, esto reduce los esfuerzos sobre arco y tirante por carga de tráfico.

distancia entre péndolasTirante

Arco

Ventajas del Arco Ventajas del Arco Network NoruegoNetwork Noruego

Ventajas Socio-Económicas• Reduce el empleo de acero estructural (50-

70% menos), y aumenta el requerimiento de concreto armado.

• Esto se traduce en más materiales de la zona, menos materiales foráneos.

• Se emplea más mano de obra local.

• Menor tiempo de construcción, debido al menor montaje.

Mantenimiento

• El área de acero a mantener es mucho menor, en relación con otras estructuras. Los trabajos de inspección y de repintado, requeridos cada cierto tiempo, se reducen.

• Prácticamente todos los elementos de acero se ubican por encima del tablero, es decir la calzada del puente. La inspección y el mantenimiento son mucho más sencillos.

Ventajas Estructurales

• Estructura muy rígida.

• El arco y tirante soporta esfuerzos mínimos de flexión. Esto reduce los esfuerzos actuantes sobre estos elementos.

• El tirante emplea varios cables de postensado. La falla de un cable no conduce al colapso del puente.

Estética• Forma natural.

• Arco y tirante delgados. El puente no invade el paisaje, más bien armoniza con el entorno.

Puente Bolstadstraumen

Luz Central: 84 mt

Economía de Construcción

• El tirante delgado lleva a que la diferencia de altura entre accesos y puente sea menor, lo que conduce a unos caminos de acceso más cortos.

• La reducción del Acero Estructural lleva a un ahorro importante en la Superestructura, como puede apreciarse en el cuadro estimado que sigue.

PRESUPUESTO COMPARATIVO:PUENTE CARBON

Cod. Partida Und P.U. Metrados Parcial(US$) Armadura Network Armadura Network

1,00 Acero Estructural Ton 2 200,00 280,00 95,00 616 000 209 0002,10 Péndolas ml 120,00 -.- 1 165,00 -.- 139 8002,20 Acero Postensado T-m 0,42 -.- 145 400,00 -.- 61 0683,10 Concreto m3 120,00 145,20 230,00 17 424 27 6003,20 Encofrado m2 14,00 815,00 1 100,00 11 410 15 4003,30 Acero Corrugado Kg 1,05 21 840,00 34 350,00 22 932 36 0684,00 Neopreno Und 800,00 -.- 4,00 -.- 3 2005,00 Falso Puente ml 600,00 60,00 120,00 36 000 72 000

TOTAL COSTO DIRECTO 703 766 564 136% Ahorro 20 %

NotasPartidas 1.10/1.20 incluyen Transporte, Montaje y PinturaP.U. de Partidas 2.10. 2.20, 5.00 son estimados Los precios han sido calculados al año 2007.El costo del acero estructural ha aumentado de forma significativaen los últimos años

Resumen y Resumen y ConclusionesConclusiones

Propiedades del Arco Propiedades del Arco NetworkNetwork• Económico de construir y mantener.

• Genera más empleo en la zona de la obra.

• Solución agradable estéticamente.

• Buenas propiedades estructurales: Gran rigidez, menor susceptibilidad a fallas por fatiga, menor suceptibilidad a fallas del tirante.

ConclusionesConclusiones

• El Arco Network es la mejor solución dentro El Arco Network es la mejor solución dentro de un rango amplio de luces.de un rango amplio de luces.

• Se debe promover soluciones innovadoras, Se debe promover soluciones innovadoras, con vistas a la construcción en el Perú y a con vistas a la construcción en el Perú y a la “exportación” de servicios técnicos la “exportación” de servicios técnicos calificados.calificados.