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introducción de puentes del ing. Marcelo Romo
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PUENTES Y VIADUCTOS
Marcelo Romo Proao, M.Sc.
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CAPTULO I
GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCIN:
La gran irregularidad topogrfica de nuestro pas, y el rpido desarrollo de los centros
urbanos han determinado que las vas de comunicacin requieran con gran frecuencia de
la construccin de puentes y viaductos.
Por lo general, el trmino puente se utiliza para describir a las estructuras viales, con
trazado por encima de la superficie, que permiten vencer obstculos naturales como
ros, quebradas, hondonadas, canales, entrantes de mar, estrechos de mar, lagos, etc.
Fig. 1.1: Puente
Por su parte, el trmino viaducto est generalmente reservado para el caso en que esas
estructuras viales se construyan por necesidades urbanas o industriales (como los pasos
elevados dentro de las ciudades o de los complejos industriales), o para volver eficiente
el cruce vehicular con otras vas de comunicacin (como los intercambiadores de
trnsito en las autopistas).
Fig. 1.2: Viaducto
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1.2 TIPOS BSICOS DE PUENTES:
Tradicionalmente en el Ecuador se han diseado y construido puentes de mampostera
de piedra, de madera, de hormign armado, de acero, de hormign preesforzado y
de estructura mixta. Las luces que se pueden vencer con este tipo de puentes van de
pequeas a medianas.
1.2.1 PUENTES DE MAMPOSTERA DE PIEDRA EN ARCO:
Son los puentes de mayor antigedad en el mundo. En Europa se pueden encontrar
puentes de mampostera de piedra en arco (como parte de acueductos romanos),
construidos hace ms de 2000 aos.
Los puentes en arco aprovechan las caractersticas beneficiosas de la geometra
estructural en arco (trabajan fundamentalmente a compresin y limitan o eliminan
totalmente el efecto de la flexin), y pueden ser utilizados para vencer luces de hasta 10
m.
Fig. 1.3: Puentes en Arco de Mampostera de Piedra
Algunas de las vas ms antiguas del pas, cuyo trazado todava se mantiene como
alterno a las vas principales, an conservan viejos puentes de piedra en arco.
Prcticamente ya no se construyen ms puentes de este tipo pues no existe la mano de
obra calificada para esta clase de obras.
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Fig. 1.4: Foto Antigua del Puente en 2 Niveles de Arcos de Mampostera de
Ladrillo, sobre el ro Machngara en Quito
1.2.2 PUENTES DE MADERA:
Los puentes de madera se han utilizado eficientemente, con luces de hasta 20 m, en
caminos de poca circulacin, con vehculos livianos.
La gran ventaja de este tipo de puentes es la reduccin de costos al utilizar materiales y
mano de obra de la misma zona en que se construye el puente.
Fig. 1.5: Puente con Celosa de Madera
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Fig. 1.6: Puente con Vigas Longitudinales de Madera
Fig. 1.7: Puentes Peatonales de Madera
La mayor parte de puentes de madera construidos en el pas son pequeas estructuras
rsticas en caminos de segundo, tercer orden y vecinales.
Los dos problemas principales de los puentes de madera son:
El cuidado que debe tenerse en los detalles constructivos de unin entre los diferentes elementos, razn por la que los detalles ms sencillos terminan siendo
los ms efectivos.
La necesidad de proporcionar a los puentes un adecuado mantenimiento para tener un tiempo de vida aceptable, caso contrario, en lugar de constituir una
solucin se pueden convertir en un riesgo.
1.2.3 PUENTES DE HORMIGN ARMADO:
Los puentes de hormign armado, en carreteras de primero y segundo orden, han tenido
xito en el Ecuador con luces de hasta 25 m. Luces superiores son inconvenientes para
este tipo de puentes por el incremento desmedido de su peso y de su costo.
La gran experiencia que se tiene con el manejo del hormign armado, que se traduce en
mano de obra y direccin tcnica relativamente calificadas, y tambin en disponibilidad
de los materiales, ha permitido su construccin en todas las regiones del pas.
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Fig. 1.8: Puente con Vigas Longitudinales de Hormign Armado
Fig. 1.9: Puente de Hormign Armado
El principal problema constructivo constituyen los encofrados que, en su configuracin
tradicional, solamente pueden ser utilizados en cauces de ros poco profundos y poco
caudalosos.
En ros de cauces profundos o sumamente caudalosos, se suele construir un encofrado
tipo arco para no provocar un incremento excesivo de costos de construccin (se
construye algo similar a un puente provisional de madera o de acero que sirve de
encofrado para el puente definitivo de hormign).
1.2.4 PUENTES TRADICIONALES DE HORMIGN PREESFORZADO:
La tecnologa del hormign preesforzado (pretensado y postensado) tradicional permiti
superar parcialmente las limitaciones de los puentes de hormign armado, llegndose a
implementar soluciones viables en puentes de hasta 45 m de luz.
Generalmente se han utilizado dos variantes constructivas de esta tecnologa
consistentes en la fundicin y tensado (tesado) in situ, o la fundicin y tensado previo, y
el lanzamiento posterior de las vigas.
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Fig. 1.10: Puente con Vigas de Hormign Pretensado
Fig. 1.11: Puente con Vigas de Hormign Postensado
Fig. 1.12: Vigas Para Puentes Preesforzados
La reduccin en el peso de la estructura es el efecto ms importante en los puentes de
hormign preesforzado. Una viga de puente de 20 m. de longitud (con 4 vigas para 2
carriles), que en hormign armado requerira una altura aproximada de 1.80 m. y un
ancho de 0.50 m., en hormign postensado podra tener 1.40 m. de altura, y un ancho
variable entre 0.50 m. y 0.20 m., reducindose su peso a menos de la mitad.
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Fig. 1.13: Comparacin a Escala de Puentes con Vigas de Hormign Armado y
Preesforzado
1.2.5 PUENTES DE ACERO:
Los puentes de acero construidos en el pas han permitido alcanzar luces importantes.
Los puentes sobre vigas metlicas pueden vencer luces de hasta 70 m (mayores que las
luces para vigas preesforzadas I o T tradicionales), mientras que con puentes metlicos
en celosas se ha alcanzado los 100 m, y con puentes metlicos en arco de celosa se ha
llegado hasta 150 m, constituyendo luces muy importantes.
Fig. 1.14: Puente con Vigas Metlicas y Tablero de Hormign Armado
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Fig. 1.15: Puente con Celosas Metlicas
Fig. 1.16: Puente Metlico en Arco
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Fig. 1.17: Puentes con Estructura de Acero
Los puentes metlicos tienen dos tipos de limitantes: su costo por utilizar materiales
importados, y la necesidad de un mantenimiento considerable.
Un tipo muy importante de puentes metlicos constituyen los Puentes de Circunstancia,
que se los utilizan por su rapidez de construccin (los ms pequeos pueden ser
armados en 24 horas). El ms conocido en esta categora es el Puente Bailey.
Fig. 1.18: Puentes de Circunstancia
Fig. 1.19: Grfico Comparativo de Costos y Luces en Puentes de Distintos Materiales,
en Puentes de Luces Pequeas y Medianas
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1.3 TAREAS COMPLEMENTARIAS:
a. Trabajo para grupos de hasta 3 estudiantes: presentar la geometra bsica
(dimensiones generales y de cada elemento) de puentes de mampostera, de
madera, hormign armado, de hormign preesforzado y de acero en nuestro pas;
documentar con fotografas.
b. En grupos de hasta 3 estudiantes presentar planos bsicos de un puente de
hormign armado y uno de acero (fuentes: internet, proyectos del MTOP,
proyectos de empresas de consultora o de construccin, etc.).
c. Buscar en el Internet informacin acerca de los puentes Bailey y puentes Acrow,
y presentar un informe sobre su uso, sus tipos y sus caractersticas.
REFERENCIAS:
1.1 AASHTO LRFD, (2007), Bridge Design Specifications, American Association
of State Highway and Transportation Officials.
http://www.transportation.org/
http://www.inti.gov.ar/cirsoc/pdf/publicom/
