Visita a Campo 02

Informe N°2-Diseño de estructuras metálicas y en madera

CURSO:

DOCENTE: ING.RODRIGUEZ SERQUEN ARTURO

INTEGRANTES: AREVALO MONTENEGRO HERNAN

CICLO: 2015-II

Escuela de Ingeniería civil-Unprg Página 1

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, DE SISTEMAS Y DE ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“ INFORME DE VIAJE DE VISITA A LOS PUENTES PEATONALES EN LA

AV.CHICLAYO, PUENTE MAURO Y PUENTE COLGANTE EN PÍTIPO ”


1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................1

2. OBJETIVOS ........................................................................................................................2

3. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL :..............................................................................2

4. DESARROLLO DE LA VISITA TÉCNICA...................................................................18

5. CONCLUSIONES..................................................................................................................38

6. REFERENCIAS..................................................................................................................38



1. INTRODUCCIÓN:

En el presente informe se redactara las características generales

y apreciaciones objetivas sobre lo observado en el viaje de visita a

los puentes peatonales ubicados en la Av.Chiclayo distrito de JLO, el

puente Mauro ubicado en la provincia de Ferreñafe camino a Pítipo y

por último el puente colgante en Pítipo (Santa clara).

Este trabajo tiene como función la posibilidad de observar un

puente en sus dimensiones reales, hacer apreciaciones objetivas, y

plantear las posibles soluciones alternas, que a criterio del docente

del curso, el ing. ARTURO RO DRÍGUEZ SERQUÉN, y a criterio

nuestro debieron o no utilizarse en el diseño del puente estudiado.

Así generaremos una base en criterios para el diseño de puentes.

2. OBJETIVO:

a. Reconocer los elementos, materiales y tipos de puentes.

b. Hacer el reconocimiento en campo de puentes a estudiar.

c. Formular apreciaciones, localizar defectos, para tomar una

base de criterios en base a puentes ya construidos.

d. Entender la importancia y la función que cumple cada

elemento estructural de los puentes

e. Tomar algunas medidas de elementos importantes, como peralte y espesor de las

vigas, amortiguamiento en el estribo con la losa, tc.



3. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL:

3.1.DEFINICIONES:

P U E N T E

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente

geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón,

un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua, o cualquier

otro obstáculo. El objeto de cruzar una vía de comunicac ión con

un puente, es el de e vitar accide ntes y fac ilitar el tránsito de via

jeros, animales y mercancías.

Los elementos principales que se pueden distinguir en los puentes son los siguientes:

Supe re structura: parte del puente que se construye

sobre apoyos como son la losa, las vigas, bóveda, estructura

metálica, etc. Siendo los elementos estructurales que constituyen el

tramo horizontal.

Sube struc tura: está conformada por los estribos, pilas

centrales, etc. Siendo estos los que soportan al tramo horizontal.



FIG. 01. Elementos principales en los puentes

3.2.ELEMENTOS:

3.2.1. SUPERESTRUCTURA:Es la parte superior de un puente, que une y salva la distancia entre

uno o más claros. La superestructura consiste en el tablero

(losa) soporta directamente las cargas y las armaduras; la

superestructura está formada por dos partes:

3.2.1.1. Elementos Principales:

a) Losa:

La estructura de éste tipo de puente, consiste en una plancha de

concreto reforzado o pre esforzado, madera o metal, y sirve de

tablero al mismo tiempo.

FIG. 03. Armado para losa de puente

b) Vigas:Los puentes de vigas utilizan como elemento estructural vigas

paralelas a la carretera, que soportan esfuerzos de componente

vertical y transmiten las cargas recibidas a las pilas y estribos del

puente



c) Estructura metálicas:El acero es un material que soporta muy bien los esfuerzos de

flexión, compresión y tracción, y esta propiedad se emplea en la

construcción de puentes metálicos en arco o de vigas de acero.

La armadura es una viga compuesta por eleme ntos

relativamente cortos y esbeltos conectados por sus extremos. La

carga fija del peso del pavimento y la carga móvil que atraviesa el

puente se transmiten por medio de las vigas transversales del

tablero directamente a las conexiones de los elementos de la

armadura.

3.2.1.2. Elementos SecundariosSon elementos complementarios de la superestructura siendo

necesarios para la estabilidad de la estructura y posibilitan el

tránsito por el puente.

a) Los Tableros:Es el tablero o losa del puente que soporta directamente el

tráfico de vehículos o peatones. Cuando es de madera se le llama

“tablero” y cuando es de concreto y metal se le llama “losa”. La

losa tablero proporciona la capacidad portante de carga del

sistema de cubierta. La losa tablero forma parte de los elementos

secundarios para puentes del tipo viga, colgantes, puentes

modulares y cercha.



FIG. 05. Losa Tablero.

b) Diafragma transversales:Los diafragmas son considerados como elementos simplemente

apoyados, que sirven como rigidizadores entre vigas, y que a su

vez transmiten fuerzas a las vigas longitudinales a través del

cortante vertical, el cual es transmitido por el apoyo directo de la

losa sobre la viga y por medio de varillas de acero que traspasan la

viga longitudinal.

c) Arriostramiento:Mantienen a los elementos estructurales en posición correcta, se

usan generalmente en las estructuras metálicas, y según su

ubicación en la estructura puede clasificarse como:

Arriostramiento del portal: se encuentra en la parte superior en

los extremos de una armadura de paso a través y

proporciona estabilidad lateral y transferencia de cortante entre

armaduras.

Arriostramiento transversal: son miembros estructurales

secundarios que se atraviesan de lado a lado entre armaduras en

nudos interiores y al igual que el arriostramiento del portal

proporcionan estabilidad lateral y transferencia de cortante entre

armaduras.

Arriostramiento lateral superior: están situados en el plano de la

cuerda superior y proporciona estabilidad lateral entre las dos

armaduras y resistencia contra los esfuerzos provocados por el



viento.

Arriostramiento lateral inferior: están situados en el plano

de la cuerda inferior y proporcionan estabilidad lateral y resistencia

a los esfuerzos por viento

d) Barandas:Son elementos de seguridad que se encuentran a los costados del

puente, su función es la de canalizar el tránsito y eventualmente

evitan la caída de vehículos y personas.Las normas AASHTO

definen 3 tipos de barandales: peatonales, para bicicletas y para

tráfico. Estos tipos de barandales también pueden combinarse entre

sí, para convertirse en tráfico – bicicleta, trafico – peatonal, peatona

l – bicicleta.

e) Calzadas:La calzada o superficie de rodamiento proporciona el piso para el

tránsito de los vehículos y se coloca sobre la cara superior de la

losa estructural. Las calzadas en nuestro país generalmente son de

concreto asfáltico o de concreto hidráulico, aunque pueden

encontrase de balaste, metálicas o madera, y se considera que no

proporciona capacidad de carga a la estructura.

3.2.2. SUBESTRUCTURALa subestructura consiste de todos los elementos requeridos para

soportar la superestructura y la carretera del paso elevado. Los



componentes básicos de la subestructura consisten de los

siguientes:

a) Estribos

b) Pilares

c) Cimientos

A) Los estribos:Situados en los extremos del puente sostienen los terraplenes

que conducen al puente. A veces son reemplazados por pilares

hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su

derredor. Deben resistir todo tipo de esfuerzos por lo que se

suelen construir en hormigón armado y tener formas diversas.

FIG. 07. Planta



FIG. 08. Elevación frontal

9

FIG. 09. Sección transversal

En base a las características específicas de los estribos se puede

establecer la siguiente clasificación.

Estribos de silla

FIG. 10. Estribo tipo silla

Estribos de clavija continúa



FIG. 11. Estribo de clavijas continuas a base de columnas T

Estribos completamente cerrados

FIG. 12. Estribos completamente cerrados

Estribos celulares cerrados



FIG. 13. Estribo celular cerrado

Estribos tipo muro de grave dad

FIG. 14. Estribos de gravedad

B) Pilares:

Son los apoyos intermedios de los puentes de dos o más tramos.

Deben soportar la carga permanentemente y sobrecargas sin

asientos, ser insensibles a la acción de los agentes naturales

(viento, riadas, etc.).

A continuación se presentan los tipos más comunes de soportes

intermedios usados en el diseño de subestructuras.

Tipo Marco



FIG. 15. Pila tipo Marco

Tipo Pare d

FIG. 16. Pila tipo pared

Tipo Cabe za de Martillo



FIG. 17. Pila tipo cabeza de martillo

Tipo de Columna Aislada

FIG. 18. Pila tipo columna aislada

C) Cimentaciones o Cimientos :Apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos. Están formados por las rocas, terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas

3.3. CLASIFICACIÓN DE PUENTES:

El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la

naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Se

pueden clasificar según:

A) SE GÚN E L MATE RIAL E MPLE ADO :

Mampostería

Madera

Hormigón armado

Hormigón pretensado



Acero

Hierro forjado

Compuestos

La estructura de un puente no está constituida de un único

material, por lo cual, esta clasificación difícilmente se adapta a la

realidad.

B) SE GÚN E L OBSTÁCULO QUE SALVAN

Acueductos: soportan un canal o conductos de agua.

Viaductos: puentes construidos sobre terreno seco o en un

valle y formados por un conjunto de tramos cortos.

Pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vías de tren.

Carretera elevada: puente bajo, pavimentado, sobre aguas

pantanosas o en una bahía y formado por muchos tramos

cortos.

Alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan las

aguas de un río o quebrada.

C) SE GÚN E L SISTE MA E STRUCTURAL

Puente isostático a aquel cuyos tableros son estáticamente

independientes uno de otro y, a su vez, independientes,

desde el punto de vista de flexión, de los apoyos que los

sostienen.

Puente hiperestático es aquel cuyos tableros son dependientes uno de

otro desde

el punto de vista estático.



Puentes en arco o arqueados (el elemento estructural

predominante es el arco, utilizando como material de

construcción el acero y que pueden ser estáticos o

hiperestáticos). Pueden ser de:

Tablero superior

Acero con tímpano de celosía

Arcadas y de hormigón

Con tímpano abierto o macizo

Tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos,

paralelos o no, con diversos tipos de sujeción.

Puentes colgantes. Constan de un tablero suspendido en el

aire por dos grandes cables, que forman sendas

catenarias, apoyadas en unas torres construidas sobre las

pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de

péndolas o de una viga de celosía. Existen diversos puentes

colgantes con luces superiores a 100

Puentes de vigas Gerber (tienen tableros isostáticos apoyados

sobre voladizos de tramos isostáticos o hiperestáticos).

D) SE GÚN E L ANCLAJE

Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las

pilas. Dentro de este tipo destacan los puentes de placas,

cuya armadura es una plancha de hormigón armado o

pretensado que salva la distancia entre las pilas. Es una

construcción bastante usual en las autopistas.

Puentes móviles: pueden desplazarse en parte para dar paso a embarcaciones

Puentes de pontones: apoyado sobre soportes flotantes,

generalmente móviles, y se usan poco.

E) SE GÚN E L SISTE MA CONSTRUCTIVO

Está clasificación generalmente se refiere al tablero:



Vaciado en sitio: si la colada de concreto se hace sobre un

encofrado dispuesto en el lugar definitivo.

Losa de concreto armado o pos tensado sobre vigas

prefabricadas (de concreto armado o pre comprimido vigas

bimetálicas, etc.).

Tablero construido por voladizos sucesivos (por dovelas

prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por

adición sucesiva de elementos de acero, soldados 6

empernados.

Tablero atirantados.

Tablero tipo arpa, con doble fila de soporte o una sola fila .

Tablero lanzado (el tablero se construye en uno de los

extremos del vano a cubrir y se lleva a su sitio deslizándolo

sobre rodillos, suplementando el extremo delantero de la

estructura con un elemento estructural auxiliar, llamado

nariz de lanzamiento)

F) SE GÚN LA UBICACIÓN DE LA CALZADA

De calzada superior: cuando la estructura portante tablero

está ubicada íntegramente debajo de la calzada.

De calzada inferior: son los tableros cuya estructura

portante está ubicada a los lados de la calzada sobresaliendo

de su superficie o que esté ubicada por encima de la misma.

G) OTROS TIPOS

Puentes de vigas simples: salvan las luces mediante vigas

paralelas, generalmente de hierro o de hormigón pretensado,

y sobre cuya ala superior está la superficie de rodadura.

Puentes de vigas compuestas: están formados por dos vigas

laterales , compuestas por alas de chapa soldadas



perpendicularmente a otra que sirve de alma; permiten

grandes luces y pueden ser de tablero superior o inferior

Puentes de armadura en celosía: son semejantes a los

anteriores, pero con vigas en celosía, con elementos de acero

soldado o remachado; permiten grandes luces y admiten

diversas modalidades, tanto en tablero superior como inferior.

Puentes continuos: poseen una superestructura rígida, de

vigas en celosía (de acero de alma llena u hormigón), apoyada

en tres o más pilas; admiten grandes luces, pero son muy

sensibles a los asientos de las pilas.

Puentes cantiléver: constan esquemáticamente de dos

voladizos simétricos que salen de dos pilas contiguas,

uniéndose en el centro por unas vigas apoyadas y suelen

anclarse en los estribos simétricamente opuestos respecto

al centro. los puentes cantiléver presenta diversas

construcciones, en arco o viga, de acero u hormigón, y

pueden salvar grandes luces, sin necesidad de estructuras

auxiliares de apoyo durante su construcción.

Puentes móviles: están construidos sobre las vías de

navegación y permiten el paso de los barcos, desplazando una

parte de la superestructura. Los puentes levadizos son

sencillos y prácticos para luces no muy grandes. El más

usado es el de tipo basculante, formado por uno o dos

tableros, apoyados por un eje en las pilas y convenientemente

contrapesados, que se elevan por rotación sobre el eje.

Suelen construirse en acero, pero se han hecho ensayos con

metales ligeros (duraluminio).

Puentes de elevación vertical: se usan para mayores luces y

constan de una plataforma, que se eleva verticalmente

mediante poleas siguiendo unas guías contiguas; la



plataforma suele ser de acero con vigas de celosía o de alma

llena.

Puentes giratorios: constan de una plataforma apoyada en

una pila y capaz de girar 90º, dejando abiertos a cada lado un

canal de circulación. Sólo usados para pequeñas luces, como

los anteriores, son movidos, generalmente, por motores

eléctricos.

FIG. 19. Puente de vigas isostático en un tramo

FIG. 20. Puente de vigas isostático en varios tramo



FIG. 21. Puente de losa maciza de concreto armado

FIG. 22. Puente con armadura metálica y arriostramiento inferior.

FIG. 23. Puente con armadura metálica inferior tipo Bayley.

4. DESARROLLO DE LA VISITA TÉCNICA

La visita de campo se realizó el día jueves 18 de junio del presente año.La concentración de estudiantes del curso “DISEÑO DE ESTRUCTURAS METALICAS Y EN MADERA” fue en la plazuela para luego desplazarse a la Av. Chiclayo, al promediar las 7.30 am, donde en todo su recorrido se encuentran instaladas una serie de estructuras metálicas y de concreto armado las cuales sirvieron para ser observadas y ver muchos aspectos de diseño que tuvieron en cuenta los diseñadores. Y también permitió ver algunas fallas de diseño que se pudieron notar

4.1. Puentes Peatonales:



Nuestra visita a estos puentes peatonales, consistió en un reconocimiento visual de las características del diseño estructural, así como de sus posibles fallas que pudieran presentar, las cuales se describen a continuación.PUENTE

MATERIALESEl presente puente se observa el empleo de dos materiales: concreto y acero, a continuación se presenta los elementos estructurales y sus materiales:

o Concreto Armado:

- El puente peatonal está apoyado en dos estribos de CONCRETO ARMADO uno en cada extremo.

- También presenta una losa de CONCRETO ARMADO apoyado en dos vigas.

o Acero:

- La losa de concreto está apoyado sobre dos vigas de acero (perfiles soldados tipo I), también las barandas de las escaleras se hace el uso y podemos observar la presencia de acero.

- La escalera, también es un elemento hecho de estructura metálica.


ESTRIBO

LOSA

ESCALERA

BARANDAS


CARACTERISTICAS DE DISEÑO

Este puente peatonal N° 02, presenta similares características de diseño que puente N° 01 detallado anteriormente.OBSERVACIONESDentro de las diferentes observaciones que se hizo a la estructura podemos remarcar las siguientes:

Las cargas máximas se dan en los puntos de apoyo que en este caso están en los extremos y por ende este punto debe ser reforzado con rigidizadores.

Otro punto importante es que la estructura no tiene un soporte continuo entre el puente propiamente dicho y la escalera de ascenso hacia el puente y eso presenta un error de diseño muy importante por el colapso que puede producirse.


FOTO

: Falla de diseño:falta de rigidizadores

FOTO

: Falla de diseño: Unión inadecuada entre la escalera y la

FOTO

: Falla de diseño:falta de rigidizadores

FOTO

: Falla de diseño: Unión inadecuada entre la escalera y la

DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE

PROVINCIA

DISTRITOS

: FERREÑAFE

: FERREÑAFE - PITIPO

FECHA DE LA VISITA : 18 de Junio del 2015


4.2. Puente de Pítipo:

Datos generales de la visita de campo:

PUENTE MAURO DE PITIPO

a) Ubicación:

Está ubicado en el primer kilómetro de la vía Pítipo-Batangrande, provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque. Conecta a los pueblos de Incahuasi y Batangrande con Ferreñafe



Puente Mauro

b) Descripción General

Item Descripción



Tipo de Puente (Tipo de Estructura)

Colgante

Tipo de Puente (Por Función) Peatonal

Tipo de Puente (Material de Construcción)

Acero Estructural (La losa del puente es de concreto)

Luz 35 mAncho de Via 3.10mCarga Maxima 25 Tnantigüedad 60-80 años

c) Objetivo del Puente

Facilitar el paso de las familias de los pueblos andinos de cañarís e incahuasi, Batangrande hacia Pítipo y posteriormente hacia Ferreñafe.

d) Descripción Específica

REVISEN DESCRIPCION GENERAL Y PONGAN ALGO ACÁ YA Q USTEDES HAN ESTADO ATENTOS



e) Anexo

Puente Mauro cuando se encontraba operativo

Actual estado del puente Mauro


DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE

PROVINCIA

DISTRITOS

: FERREÑAFE

: FERREÑAFE - PITIPO

FECHA DE LA VISITA : 18 de Junio del 2015


Momento en el que el Puente Mauro colapsa

4.3. Puente de Santa clara

Datos generales de la visita de campo:

PUENTE COLGANTE PITIPO

f) Ubicación:

Se ubica en el distrito de Pítipo, provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque. Situado sobre el río La Leche, conecta a Ferreñafe con Pítipo.



g) Datos Importantes:

El monto de inversión de la obra fue de S/. 2 millones, financiados por la Cruz Roja Española.

El caudal del rio La Leche es uno de los que más crece cuando se produce las lluvias de El Niño. En muchas ocasiones, la fuerza del agua ha aislado a las localidades ubicadas al norte del país.

Cerca del rio La Leche están ubicadas varias huacas importantes que corren peligro cada vez que el caudal crece.

h) Descripción General

Item DescripciónTipo de Puente (Tipo de Estructura)

Colgante

Tipo de Puente (Por Función)

Peatonal



Tipo de Puente (Material de Construcción)

Acero Estructural (La losa del puente es de Madera

Luz 100 mAncho de Via 2 mCarga Maxima 5 TnMonto de Inversión S/. 2,240,927.00

i) Objetivo del Puente

Facilitar el paso de las familias de Pítipo en su paso por el valle del río “La Leche”, en su época de grandes avenidas (Fenómeno del Niño).

Esto es, este puente ha sido diseñado para soportar la fuerza del Fenómeno del Niño.

Antes de la construcción de este puente, fallecieron 6 personas al intentar cruzar el valle

j) Descripción Específica

Estructura de Soporte

Los cables que constituyen el arco invertido, son anclados al terreno al extremo de cada puente.

Para el anclaje del puente al terreno se uso bloques de concreto (en total 4, 2 a cada extremo y de cada extremo 1 a cada lado).

Estos cables de ϕ1 ½´´, se encuentran a tensión, cuando llegan al tablero (que se observa en la foto) le transmitirá una compresión, adicional al momento por carga de viento,


La carga del puente fue transmitida al bloque de concreto por medio de 4 aceros ϕ1 ½´´.


razón por la cual debajo de un tablero existe un PILAR, el cual lo cimienta.



El tablero llega al pilar con un perfil de acero tipo CS, y debajo de este una PLACA DE BASE DE COLUMNAS, “su razón es para distribuir la alta intensidad del esfuerzo en el acero a un valor que pueda ser soportado con seguridad por el concreto o cimentación” y debajo de la Placa el PILAR.


CABLES DE Φ1 ½´´

PILAR DE SOSTENIMIENTO


El cable posterior al tablero formara una catenaria, este cable Principal es el que soportar la carga sobre el puente, la cual le transmitirá los tensores.

En total son 17 tensores a 6m de espaciamiento entre ellos, los tensores de los extremos a 2m del tablero. Los tensores son de ϕ3/4´´

Generalizando el esquema del puente colgante sería:



Anexos



5. CONCLUSIONES

6. REFERENCIAS


Visita a Campo 02

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