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I N G E N I ERÍA DE LA C O NSTRU C C IÓ N PA R A EL TENSA D O D E LOS T I RA N T E S DEL PUENTE AT I R A N TADO ATUMPAMPA

Dina CARRILLO P., Carlos SAMANEZ R., Luis VILLENA S., Fernando SIRUMBAL Z.

SAMAYCA INGENIEROS S.A.C.

dcarrillo@s am ayc a.com.pe, c saman ez@sa ma yc a.com.pe, lville na@s ama yca. c om. pe, fsirumbal@sam ayca.c om .pe

1. RESUMEN

La presente investigación es el resultado del trabajo realizado por los ingenieros de la empresa SAMAYCA Ingenieros SAC, y presenta la ingeniería constructiva que se desarrolló para diseñar y ejecutar el proceso de tensado de los tirantes de un puente atirantado, mediante una aplicación en un caso real, como es el caso del puente Atumpampa en Tarapoto.

En las siguientes páginas se explica detalladamente el procedimiento que se siguió para determinar la secuencia constructiva, calcular las fuerzas de tensado, y ejecutar en obra el montaje y el tensado de los tirantes del puente Atumpampa. Finalmente se muestran los resultados obtenidos al medir en obra las respuestas en el puente (fuerzas axiales y deflexiones), luego de finalizar el tensado de los tirantes.

2. INTRODUCCIÓN

El puente Atumpampa, ubicado sobre el río Cumbaza, en el distrito de Tarapoto, provincia de Tarapoto, departamento de San Martín, pertenece al “Proyecto Especial Huallaga Central y Bajo Mayo” (PEHCBM), y es uno de los primeros puentes atirantados vehiculares que se han construido en el Perú.

Este puente atirantado vehicular de 84 m. de luz, está conformado por dos torres inclinadas de concreto armado de 27 m. de altitud, y por dos vigas de rigidez metálicas longitudinales con peralte variable, que, en conjunto con las vigas transversales y los largueros metálicos, forman el emparrillado estructural que soporta el tablero de concreto armado de 16 cm. de espesor, el cual a su vez es soportado por 24 pares de tirantes de barras Dywidag de Ø32mm de diámetro, 12 por cada lado del tablero.

La empresa contratista que se encargó de la ejecución de esta obra fue el “Servicio Industrial de la Marina S.A.” (SIMA) en conjunto con el PEHCBM. La empresa subcontratista SAMAYCA Ingenieros S.A.C. se encargó de la Ingeniería de Detalles del proceso de tensado de los tirantes, además del suministro, montaje, instalación, tensado e inyección de los mismos.

Esta ponencia presenta los resultados de la ingeniería desarrollada para programar el proceso de montaje y la ejecución del tensado de los tirantes del puente Atumpampa, considerando que la estructura metálica ya estaba colocada y apoyada sobre dos castillos temporales, ubicados en el

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cauce del río, y que el problema mayor fue la determinación de la secuencia de tensado y el cálculo de las fuerzas de tensado que se debían aplicar a cada uno de los tirantes.

Este problema se debe a que en cada etapa de tensado las fuerzas axiales de cada tirante varían y se redistribuyen, razón por la cual se debía encontrar un arreglo inicial de fuerzas axiales, que, luego de la redistribución, resulte en un arreglo final de fuerzas axiales deseadas, que debían ser compatibles con las deformaciones del tablero y con la rasante final del puente.

El postensado de los tirantes se ejecutó durante las primeras semanas de Junio de 2009, mientras que la obra se terminó en su totalidad en Agosto de 2009.

3. OBJETIVOS

1. Mostrar la importancia que tiene la ingeniería de la construcción y el análisis estructural por etapas constructivas en la determinación del proceso de tensado y de las fuerzas de tensado de los puentes atirantados.

2. Mostrar una alternativa de procedimiento de cálculo para determinar las fuerzas de tensado de los tirantes de un puente atirantado, aprovechando las ventajas que ofrece la utilización de programas de cómputo en la realización de un análisis estructural por etapas constructivas.

3. Determinar la precisión de los resultados teóricos (fuerzas axiales y deflexiones) obtenidos analíticamente, en comparación con los resultados reales (resultados medidos en campo).

4. LINEAMIENTOS BÁSICOS DEL ANÁLISIS ESTRUCTURAL POR ETAPAS CONSTRUCTIVAS

El análisis estructural de las diferentes etapas que componen el proceso constructivo de un puente atirantado es un tema que actualmente está siendo estudiado y aplicado, a nivel mundial, dentro de la industria de la construcción. Esto se debe, principalmente, a la notable eficiencia de este sistema estructural (el cual es, ahora, constructivamente viable gracias a la capacidad técnica desarrollada por las empresas constructoras de puentes), y a la oferta existente de diversos programas comerciales de análisis estructural, que posibilitan la realización de este complejo tipo de análisis estructural, de manera rápida y sencilla.

De esta manera, el análisis estructural por etapas constructivas consiste en determinar las deformaciones y los esfuerzos que existen en los elementos componentes de una estructura, en cada una de las etapas del proceso constructivo, a partir de los esfuerzos y las deformaciones de los elementos estructurales correspondientes a la etapa anterior.

Uno de los principios más importantes del análisis estructural por etapas constructivas es que no se analiza una misma estructura en todas las etapas, sino que, conforme el proceso constructivo va avanzando, la estructura va cambiando. Entonces, en cada etapa se analiza una estructura diferente a la de la etapa anterior, pero considerando los esfuerzos y las deformaciones acumuladas en las etapas previas.

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El ejemplo estructural más conocido que hace referencia a este tipo de análisis es el edificio. En este caso, generalmente la construcción de cada piso constituye una etapa constructiva, razón por la cual, en la primera etapa, la estructura a analizar es un edificio de un solo nivel, mientras que en las etapas posteriores la estructura va evolucionando hasta convertirse en un edificio de 20 o 30 pisos, por ejemplo.

En el caso de un puente atirantado, el análisis estructural por etapas constructivas, no solamente es más interesante, sino que también es más relevante. Esto se debe a que el cálculo de las fuerzas de tensado que el gato hidráulico debe aplicar a los tirantes son totalmente dependientes del procedimiento constructivo por el que se opte al momento de tensar.

5. DESCRIPCIÓN DEL PUENTE

Como se puede apreciar en la Figura N°1, el puente Atumpampa consta de tres tramos: dos tramos exteriores de 12.40 m. de luz, y un tramo central de 59.20 m. de luz. El tramo central es el que debe ser sostenido por un total de 24 tirantes (6 en cada columna de ambas torres), cada uno de los cuales está conformado por dos barras Dywidag de 32 mm. de diámetro. Por otro lado, cada uno de los 16 tirantes adicionales (4 en cada columna de ambas torres), que conectan a las dos torres con las cámaras de anclaje ubicadas en los estribos, están conformados por una barra Dywidag de 36 mm.de diámetro.

Figura N°1. Esquema estructural del puente Atumpampa

Como se puede apreciar en la Figura N°2, el tablero está conformado por dos vigas de rigidez metálicas de sección I, que recorren en forma de arco los 84 m. de luz del puente Atumpampa, y cuyo peralte varía entre 0.80 m. y 1.00 m. La contraflecha del arco en el centro de luz es de 1.60 m.

Por otro lado, la losa de concreto de 16 cm. de espesor se apoya en seis largueros metálicos de sección I, uniformemente espaciados a lo largo de los 7.20 m. que tiene el ancho del tablero. Los largueros transmiten las cargas a las vigas transversales metálicas, que a su vez, las transmiten a las vigas de rigidez ubicadas en los extremos. Las vigas transversales están espaciadas cada 4 m., y su intersección con las vigas de rigidez coincide con los puntos de anclaje de los tirantes.

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Figura N°2. Sección transversal del puente Atumpampa en la zona en que el tablero se apoya en la viga que une las dos columnas de la torre

6. DETERMINACIÓN DE LA SECUENCIA DE TENSADO

6.1 Planteamiento del problema

El procedimiento constructivo del puente Atumpampa consta de las siguientes etapas:

1. Construcción de las torres de concreto armado.2. Colocación de cuatro apoyos o castillos temporales para soportar las vigas metálicas de

rigidez.3. Armado y colocación del armazón estructural del tablero (vigas de rigidez, vigas transversales

y largueros) sobre las torres y los castillos temporales.4. Colocación y tensado de los tirantes5. Vaciado de la losa del tablero de concreto.

La Figura N°3 muestra la configuración estructural del puente, luego de haberse culminado las tres primeras etapas.

Figura N°3. Esquema estructural del puente luego de la culminación de la tercera etapa del procedimiento constructivo

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Es en base a estas condiciones que se deben colocar los tirantes, determinar el procedimiento de tensado y calcular las fuerzas a las que se debe tensar, para obtener una distribución de fuerzas axiales finales en los tirantes, que permitan cumplir con los siguientes objetivos:

1. Permitir la liberación y el posterior retiro de los castillos o apoyos temporales.2. Sostener el tramo central del tablero, mediante los tirantes, manteniendo su perfil geométrico,

según la forma requerida por el proyecto (generalmente, mantener en cero las deflexiones verticales).

3. Mantener los esfuerzos de los elementos estructurales dentro de los rangos considerados para su diseño, en cada una de las etapas constructivas.

6.2 Secuencia de tensado

Del análisis estructural se llegó a determinar que el desplazamiento lateral hacia atrás, que se genera inicialmente en la parte superior de cada torre debido a su peso propio, es aproximadamente 8.50cm Por lo tanto, teniendo en cuenta que no es conveniente que dicho desplazamiento lateral aumente, se decidió aplicar fuerzas de tensado, únicamente, a los tirantes delanteros (tirantes del 5 al 10). Los tirantes traseros (tirantes del 1 al 4), se colocan y se ajustan desde el principio, pero no son directamente tensados con el gato hidráulico.

De esta manera, a medida que se van tensando los tirantes delanteros, las torres se van desplazando en dirección a su posición original (en dirección al centro de luz del puente), y consecuentemente, el momento flector en la base de las torres, impuesto inicialmente por su peso propio, irá disminuyendo.

Los apoyos temporales, que deben ser liberados del peso del tablero al finalizar el proceso de tensado, se encuentran ubicados debajo de la zona de anclaje del tirante 8, en unión con la viga de rigidez. Por este motivo se decidió que la secuencia de tensado sería desde el tirante 5 (más próximo a la torre) hasta el tirante 10 (más próximo al centro de luz). De esta manera, se buscará que las fuerzas de tensado correspondientes a los tirantes 8, 9 y 10 liberen a los castillos temporales y generen una contraflecha adecuada en el centro de luz del tablero.

Con la finalidad de mantener la simetría de las deflexiones y los esfuerzos en la estructura, la secuencia de tensado se tiene que desarrollar simultáneamente desde las cuatro columnas de las dos torres.

6.3 Definición de las etapas de tensado

Luego de determinar la secuencia de tensado, se procedió a definir las etapas constructivas en base a las cuales se realizó el análisis estructural del puente. Se decidió que el tensado de cada uno de los tirantes delanteros definiría una etapa. Entonces, en total se tendrían las seis etapas correspondientes al tensado de cada uno de los tirantes delanteros, más la etapa inicial, a la que se

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hizo referencia en el acápite anterior. Las siete etapas constructivas que componen el procedimiento de tensado de los tirantes fueron denominadas: inicial, pret5, pret6, pret7, pret8, pret9 y pret10.

Cuando se aplican fuerzas de tracción a cualquiera de los seis tirantes delanteros, los otros cinco son sometidos, indirectamente, a fuerzas axiales de compresión. Exactamente lo contrario sucede con los cuatro tirantes traseros, los cuales son sometidos a fuerzas axiales de tracción. Esto se debe a que, al tensar cualquiera de los tirantes delanteros, la torre y la viga de rigidez, unidas por el tirante, experimentan un acercamiento mutuo, que, por un lado, tiende a comprimir a los tirantes que se ubican delante de la torre, mientras que por el otro, tiende a traccionar a los tirantes que se ubican detrás de ella.

Como, por definición, los tirantes no son capaces de resistir fuerzas de compresión, durante la segunda etapa constructiva, pret5, los únicos tirantes que trabajan e interactúan con la estructura son el mismo tirante 5, al que se le aplica directamente la fuerza de tensión, y los cuatro tirantes traseros. Los tirantes 6, 7, 8, 9 y 10, teóricamente, trabajarían a compresión, pero en realidad se deforman sin imponer ningún tipo de resistencia.

Sucede lo mismo durante la tercera etapa constructiva, pret6, con la diferencia que, además del tirante 6 y los cuatro tirantes traseros, el tirante 5 también trabaja e interactúa con la estructura. Si bien es cierto que el tensado del tirante 6 genera esfuerzos de compresión en el tirante 5, estos esfuerzos solo significan una disminución de la tracción que le fue aplicada en la etapa anterior. Análogamente, durante la etapa pret7, los únicos tirantes que trabajan son los cuatro tirantes traseros y los tirantes 5, 6 y 7. Así sucesivamente hasta llegar a la última etapa, pret10, en la que trabajan todos los tirantes.

Por este motivo, en cada etapa constructiva se analizan estructuras distintas, desde un puente con un tirante delantero y apoyos temporales, en la etapa pret5, hasta un puente suspendido por todos los tirantes y sin apoyos temporales, en la etapa pret10.

7. CÁLCULO DE LAS FUERZAS DE TENSADO

Como una primera aproximación, las fuerzas de tensado de los tirantes delanteros se pueden calcular resolviendo la siguiente ecuación matricial:

Ec. (1)

Donde: {Po} : Vector de fuerzas axiales de los tirantes en la etapa inicial[Mu]{F}{Pf}

: Matriz de incidencia: Vector de fuerzas de tensado: Vector de fuerzas axiales de los tirantes al finalizar el proceso de tensado

En la etapa inicial, antes de iniciarse el tensado del tirante 5, las fuerzas axiales en los tirantes son iguales a cero ({Po} = {0}). Esto se debe a que en esta etapa la totalidad del peso del tablero es soportado por los apoyos temporales.

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Por otro lado, las fuerzas axiales de los tirantes al finalizar el proceso de tensado, {Pf}, están íntimamente relacionadas con el cumplimiento de los objetivos mencionados en el planteamiento del problema. Para el caso del puente Atumpampa, se llegó a la conclusión que, si se quiere que el postensado de los tirantes libere a los castillos temporales y sostenga totalmente al tablero, entonces los 24 tirantes delanteros deben funcionar como apoyos fijos que mantengan a las vigas de rigidez en su posición original.

Para lograr esto, se analizó un modelo estructural del puente, sin tirantes pero con apoyos fijos ubicados en todos los puntos de anclaje de estos en las vigas de rigidez (ver Figura N°5). Luego, se determinaron los valores de las reacciones verticales en cada uno de los apoyos fijos, y se dividieron entre el coseno del ángulo que forman el tirante correspondiente y la vertical. El vector {Pf} obtenido, en Ton., fue:

Figura N°5. Modelo estructural del puente con apoyos fijos en las zonas de anclajes de los tirantes

Finalmente, la matriz de incidencia relaciona los valores de las fuerzas de tensado, con las fuerzas axiales que estas generan en los tirantes. En otras palabras, los coeficientes de la i-ésima columna de la matriz de incidencia, son los valores de las fuerzas axiales que se generarían en los seis tirantes delanteros, al tensar el i-ésimo tirante con una fuerza unitaria.

Lógicamente, la composición de esta matriz depende directamente de la secuencia de tensado. Por este motivo, la matriz de incidencia de los tirantes delanteros del puente Atumpampa es una matriz triangular superior, con coeficientes unitarios en la diagonal principal.

Para hallar los coeficientes de cada una de las seis columnas de la matriz de incidencia, se analizaron seis modelos correspondientes a las seis etapas de tensado. En cada uno de ellos, se le aplicó una fuerza axial unitaria al tirante correspondiente, y se hallaron las fuerzas axiales generadas en los demás tirantes.

Entonces, la matriz de incidencia de los tirantes delanteros del puente Atumpampa es:

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Luego de resolver la Ec. (1), se obtuvo las fuerzas teóricas de tensado de los tirantes en Ton:

Esto significa que si estas fuerzas de tensado son aplicadas con el gato hidráulico a cada uno de los seis tirantes delanteros (del tirante 5 al tirante 10), según la secuencia de tensado previamente establecida, entonces, al finalizar el proceso, la distribución de fuerzas axiales en los tirantes será igual a {Pf}, y el tramo central del puente estará totalmente sostenido por ellos, quedando liberados los “castillos” temporales al finalizar la etapa constructiva pret9.

Sin embargo, por consideraciones constructivas, las fuerzas de tensado que finalmente se utilizaron en el puente Atumpampa no fueron exactamente iguales a las del vector {F}. Resulta que el tipo de gato hidráulico que se recomienda para tensar en altura (el tensado de los tirantes del puente Atumpampa se hizo desde la parte alta de las torres), puede aplicar una carga máxima de 15 Ton por barra. Como cada tirante delantero está conformado por dos barras, la fuerza máxima de tensado por tirante es de 30 Ton. Esta fuerza máxima está por encima de todas las fuerzas del vector {F}, con excepción de las 34.53 Ton, correspondientes a la fuerza de tensado del tirante 5. Por lo tanto, se decidió que la fuerza de tensado del tirante 5 sea igual a 28 Ton (14 Ton por barra).

Finalmente, las fuerzas de tensado a las que fueron sometidos los tirantes del puente Atumpampa fueron:

Lógicamente, con este nuevo vector {F}, la distribución de fuerzas axiales finales en los tirantes será diferente al vector {Pf}, hallado bajo el criterio de los tirantes actuando como apoyos fijos. Para hallar el nuevo vector {Pf}, simplemente bastaría con reemplazar {Po}, [Mu] y {F} en la Ec. (1).

Sin embargo, hacer eso es totalmente innecesario, debido a la posibilidad que existe de realizar un análisis estructural por etapas constructivas, utilizando el programa de cómputo SAP2000. Este tipo de análisis nos brinda más información, con mayor precisión de cálculo, para cada una de las siete etapas constructivas. Desde fuerzas axiales en los 40 tirantes del puente, hasta momentos flectores, fuerzas cortantes y deflexiones en diversos puntos del tablero metálico y de las torres de concreto armado, conforme se va realizando la secuencia de tensado.

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8. SIMULACIÓN DEL PROCESO DE TENSADO POR ETAPAS CONSTRUCTIVAS

En la Figura Nº6 se muestra el modelo estructural del puente Atumpampa, realizado en SAP2000. Para realizar un análisis estructural por etapas constructivas se debe definir un análisis tipo “Nonlinear Static Staged Construction”.

En la etapa inicial, la estructura fue definida sin tirantes, y se colocó cuatro apoyos en el tablero que sirvieron para modelar los “castillos” temporales. En esta etapa se aplicó la totalidad del peso propio a la estructura. En las siguientes etapas se fueron agregando los tirantes, desde el tirante 5 en la etapa pret5, hasta el tirante 10 en la etapa pret10. Lógicamente, las fuerzas que fueron aplicadas a la estructura en estas seis últimas etapas fueron las fuerzas de postensado {F}, para lo cual se utilizó el tipo de carga “target force”. Finalmente, es importante señalar que en la etapa pret9 se removieron los apoyos fijos, debido a la liberación de los “castillos” temporales.

Algunos de los resultados más importantes que se obtuvieron del análisis por etapas constructivas, se muestran en las siguientes figuras y tablas.

Figura Nº6. Modelo del puente Atumpampa para el análisis estructural por etapas constructivas

Tabla N°1. Fuerzas axiales en los tirantes traseros y delanteros para cada etapa constructiva

ETAPATIRANTE

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10inicial 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0pret5 3.11 3.18 3.25 3.32 28.00 0 0 0 0 0pret6 4.84 4.91 4.98 5.06 22.44 16.00 0 0 0 0pret7 6.98 7.02 7.06 7.11 19.42 12.43 17.00 0 0 0pret8 9.71 9.69 9.67 9.65 17.98 10.52 14.37 18.00 0 0pret9 10.32 10.25 10.18 10.11 17.22 8.00 9.80 11.56 14.00 0pret10 10.88 10.77 10.65 10.54 17.12 7.09 7.89 8.62 10.25 10.00

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Tabla N°2. Respuestas en la torre y en los apoyos temporales para cada etapa constructiva

ETAPA

Torre Apoyos temporalesParte superior Base

Deflexión lateral cm

Momento flector Ton-m

Reacción VerticalTon

inicial -8.57 -366.38 19.61pret5 -8.19 -321.58 14.56pret6 -7.95 -309.81 10.93pret7 -7.63 -303.65 6.04pret8 -7.19 -300.90 -0.11pret9 -7.06 -307.87 0.00pret10 -6.94 -313.23 0.00

Figura N°7. Deflexiones verticales (cm) a lo largo del tablero para cada etapa constructiva

Figura N°8. Diagrama de fuerzas axiales de la estructura para las etapas inicial, pret6, pret8 y pret10

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En la Tabla N°1 se puede notar que las fuerzas axiales de los cuatro tirantes traseros van aumentando conforme se desarrolla la secuencia de tensado. Lo opuesto sucede con los tirantes delanteros.

En la Tabla N°2 se aprecia que, al finalizar el proceso, el desplazamiento lateral total en la parte superior de la torre, generado por las fuerzas de tensado, es igual a 1.63 cm. Por otro lado, el momento flector en la base, debido al peso propio (etapa inicial), disminuye 65 Ton-m en las cuatro etapas siguientes. Por último, al finalizar la etapa pret8 ya se produce una pequeña reacción negativa, lo que confirma que los “castillos” se liberan totalmente en la etapa pret9.

En la Figura Nº7 se puede apreciar, en una escala exagerada, las deflexiones verticales en varios puntos a lo largo del tablero, para cada etapa constructiva. Es importante señalar que, como era de esperarse, el punto Nº8, que representa la posición de los “castillos” temporales, solo muestra deflexiones verticales en las dos últimas etapas. Además, se espera que al finalizar la última etapa constructiva, pret10, el tablero presente una contraflecha de 1.70 cm. en el centro de luz.

La Figura Nº8 es una ventana del programa SAP2000, en la que se muestran simultáneamente los diagramas de fuerzas axiales de toda la estructura, correspondientes a cuatro etapas constructivas distintas.

9. MONTAJE DE LOS TIRANTES Y EJECUCIÓN DEL POSTENSADO

El montaje de los tirantes se diseñó con la finalidad de que puedan ser reemplazados en cualquier momento sin ningún problema, razón por la cual se colocaron trompetas metálicas en las torres. Además, los tirantes fueron protegidos ante la corrosión mediante tubos de polietileno de alta densidad, tubos antivandálicos e inyección de lechada de cemento.

El montaje de los 40 tirantes del puente, realizado por mano de obra peruana, utilizando un sistema de cables y poleas, se concluyó en un tiempo record de 2 semanas.

El sistema de tirantes con barras de acero de alta resistencia corresponden al Sistema AlemánDywidag Systems International.

Figura N°9. Proceso de montaje de los tirantes

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Por otro lado, el tensado de los tirantes se realizó con 4 gatos hidráulicos, trabajando simultáneamente en las 4 columnas de ambas torres. Cada gato estuvo equipado con bombas hidráulicas de alta presión.

El proceso de tensado que se siguió responde a la secuencia de tensado que se simuló en el análisis por etapas constructivas. Como cada tirante delantero está compuesto por dos barras, se decidió tensar primero las barras superiores a una fuerza mayor a la calculada; luego se tensaron las barras inferiores, de forma tal que al finalizar ambas barras quedaran con la misma fuerza.

Figura N°10. Gato hidráulico durante el tensado de los tirantes

10. MEDICIONES EN OBRA DE LAS RESPUESTAS DE LA ESTRUCTURA

Durante la ejecución del tensado, se hicieron algunos controles en campo para comparar las respuestas reales de la estructura con las respuestas teóricas, calculadas según el procedimiento analítico descrito líneas arriba. Esto se hizo exclusivamente con fines de investigación.

En primer lugar, se controlaron las cotas topográficas de una serie de puntos, a lo largo las vigas de rigidez. Esto se hizo con la finalidad de comparar los valores teóricos y reales de las deflexiones verticales en el tablero, después de finalizar el proceso de tensado (ver Figura Nº11).

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Figura Nº11. Deflexiones (cm) real y teórica en la viga de rigidez, después de finalizar el tensado

En segundo lugar, se midieron las fuerzas axiales finales de los tirantes delanteros, después de haberse concluido el proceso de tensado. Esto se hizo leyendo, en el manómetro del gato hidráulico, la presión a la que se aflojaba la tuerca de cada uno de los tirantes, anclados en las cuatro columnas de ambas torres. En el cuadro N°3 se muestran las fuerzas axiales medidas en campo luego de terminado el proceso de tensado. Además se calculó la variación de estos valores con respecto a losteóricos.

F AXIAL TEÓRICA (Ton)

FUERZAS AXIALES MEDIDAS EN CAMPOTORRE MARGEN IZQUIERDA - COLUMNA AGUAS ABAJO

PRESIÓN (psi) FUERZA (Ton)VARIACIÓN

(%)Por

tirante Por barraBarra sup. Barra inf.

Barra sup. Barra inf. Tirante

TIRANTE 5 17.12 8.56 2840 3140 7.90 8.73 16.63 -2.9%TIRANTE 6 7.09 3.55 1440 1240 4.00 3.45 7.45 5.1%TIRANTE 7 7.89 3.95 1640 1440 4.56 4.00 8.56 8.5%TIRANTE 8 8.62 4.31 1640 1640 4.56 4.56 9.12 5.8%TIRANTE 9 10.25 5.13 2040 1640 5.67 4.56 10.23 -0.2%TIRANTE 10 10.00 5.00 2000 2000 5.56 5.56 11.12 11.2%

Cuadro N°3. Fuerzas axiales medidas en campo después de finalizar el tensado

11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. El análisis estructural por etapas constructivas constituye una práctica muy importante, que le sirve al proyectista para conocer el comportamiento de una estructura durante cada una de las fases que componen el proceso constructivo.

2. En el caso de puentes atirantados, las particularidades del proceso constructivo condicionan significativamente a las fuerzas de tensado, razón por la cual el análisis estructural por etapas constructivas constituye la única vía para calcularlas.

3. La ingeniería desarrollada en el puente Atumpampa para calcular las fuerzas de tensado, y posteriormente, ejecutar el proceso de tensado, fue totalmente exitosa. Esto se debe a que, a pesar de la dificultad natural para representar las condiciones reales en el modelo estructural, la simulación paso a paso, que se elaboró utilizando una herramienta computacional, pudo predecir con bastante precisión las respuestas de la estructura que posteriormente se midieron en campo.

4. Considerando que el puente Atumpampa es uno de los primeros puentes atirantados vehiculares que se construye en el Perú, y que el análisis estructural por etapas constructivas no es todavía una práctica común dentro de la ingeniería civil del Perú, se recomienda difundir y aplicar el proceso de análisis desarrollado en este trabajo para puentes similares.

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Figura Nº12. Puente Atumpampa terminado

Lima, 23 de Diciembre del 2009

Ing. Dina Carrillo Parodi.

SAMAYCA INGENIEROS S.A.C.