Your SlideShare is downloading. ×
0
I SEMINARIO
                      PROYECTO:

      “DESARROLLO DE BASES PARA LA IMPLEMENTACIÓN
      DE ALTERNATIVAS DE CO...
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL
 PRIMER TABLERO DE MADERA
 TENSADO TRANSVERSALMENTE
          EN CHILE

Prof. Peter Dechent A.

...
Propósitos del proyecto:   Realizar una transferencia tecnológica, sobre
                           aspectos de diseño y s...
Introducción
• Vida útil: - tráfico
            - clima
• En Chile existen muchos puentes rurales.

• Tablero n común obse...
¿TABLEROS TENSADOS DE MADERA?

Comportamiento estructural: Efecto de placa




   EFECTO VIGA                Menor Tensado...
Aplicaciones reales:
                                       Puente de 2 calzadas
                                       y ...
Tableros de puentes de madera Tensados
                      transversalmente

                                           ...
COMPORTAMIENTO DE PLACA
    COMPONENTES DE LA MATRIZ CONSTITUTIVA


                           ESPECIE MADERERA PINO
     ...
EFECTO UNIONES DE TOPE




• MÓDULOS DE ELASTICIDAD
       LONGITUDINAL EX


Ex: MANUAL DE CÁLCULO DE       REDUCEN LA RES...
INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL
Investigación Teórica: MODELACIÓN NUMÉRICA



                MATRIZ CONSTITUTIVA MATERIAL ORTÓTROPO
                     ...
ESTADO DE CARGA DOMINANTE: CARGA VIVA




                                                                 5m
            ...
ANÁLISIS DEL TABLERO CON DOS VÍAS DE CIRCULACIÓN


                   7.25 m
                                             ...
Tablas de diseño




Ejemplo: Se requiere salvar una luz de 5m, el vehículo de diseño es HS 20-44. La
restricción de defle...
DISEÑO

                                           DETERMINACÍON DEL ESPESOR DE TABLERO


                                ...
Pérdidas de tensado
Vasos




                                  Latifoliada                                               ...
MEDICIONES EXPERIMENTALES
Comportamiento en el tiempo

                                           Deformación v/s Tiempo
                           ...
Comportamiento en el tiempo
                                        Fuerza v/s Tiempo
                                    ...
Investigación Teórico-Experimental:
                                                                                      ...
FRICCION: Causas de la fricción entre láminas de madera
                    Fuerza de fricción

  SE DEBE EVITAR
  DESLIZA...
Resistencia a la Fricción entre láminas:
                                                         Carga Rueda:



    Cono...
Diseño
 El diseño consta de diferentes etapas:
 • Cálculo del Tablero

 • Verificación de vigas travesaño, que reciben el ...
Ej. Puente Cautín

Las características geométricas y datos principales de diseño del tablero son:

Largo puente           ...
Obtención de los tensiones de diseño:

                                       Propiedades admisibles (T/m2)


            ...
TABLERO: Procedimientos de diseño
• El procedimiento de diseño, se basó en una adaptación de la norma AASHTO, en
particula...
Diseño de las laminaciones de madera
Las propiedades de diseño son:
                         F’f = Ff KH KD KC Khfl
      ...
Simulación numérica para obtener coeficientes de anchos efectivos:




                                                   ...
Ej.: Cálculo ancho de distribución de carga.

D= ancho de distribución de carga.
b= ancho de contacto entre el neumático y...
Cálculo de momentos de diseño
    Momento por carga muerta:
    Peso tablero                                   = 0,8 (T/m3...
Momento por carga viva:

            Momento Positivo                                  Momento negativo




         P ⋅ L...
Verificación de tensiones:


Módulo resistente:

W =        =
                                  ( )
    D ⋅ t 2 0,711(m ) ...
Cálculo Tablero: Diseño del sistema de tensado

• Barras y su espaciamiento:
– Se utilizarán barras de acero de alta resis...
Diseño del sistema de tensado:

• Momento transversal:
                                – Preesfuerzo para evitar la abertu...
Cálculo del sistema de tensado - Determinación del nivel de tensado




                             0,6063M x  b       ...
Tamaño de barras de tensado y su espaciamiento




                  Condición de rigidez para las barras (limita pérdidas...
Dimensionamiento de placa de apoyo




                                                                                  m...
Mínimo espesor de la placa de apoyo:



                                                                                  ...
Control de tensiones de aplastamiento en los apoyos:




        Máxima reacción por carga viva:             RLL = 7,257 T...
Diseño de elementos de sujeción




• El objetivo es restringir el movimiento del tablero tanto longitudinal como
  transv...
Diseño de elementos de sujeción

• La acción de un sismo
                          Cs = 0,15 ⋅ pp
                        ...
Diseño de elementos de sujeción Tablero-Vigas:

Restringir movimientos del tablero por frenado brusco y/o sismo:
Verificación de deflexión por carga viva




   D ⋅t3                ∆ LL   =
                                       P ⋅ L...
Ejemplo Construcción Puente Cautín:
Carta Gantt
ITEM                                 ACTIVIDAD
 1     TRABAJOS PRELIMINARE...
Introducción

• Puente Cautín.

• Está conformado por 2 estribos y 3 cepas de hormigón armado distanciadas
  a 25m respect...
Seguimiento Construcción

  Desarme de rodado



                      Demolición de barandas de hormigón
                ...
Seguimiento Construcción

 Retiro tablones de resistencia




                                  Piezas deterioradas
Seguimiento Construcción
  Levantamiento topográfico
Seguimiento Construcción
  Moldaje en travesaños




            Hormigonado travesaños
Seguimiento Construcción
    Colocación de soleras
Ensamble Tablero Tensado
Seguimiento Construcción: Secuencia de ensamble
     Tablón a ensamblar                    Alineación de las perforaciones...
Seguimiento Construcción
     Anclajes



                       Placa de apoyo
                         Placa de anclaje
...
Seguimiento Construcción
    Tablero de Madera Tensado
Seguimiento Construcción:Obras complementarias
   Ejecución concreto asfáltico


                                     Colo...
Seguimiento Construcción

     Estado final del puente
Muchas Gracias
Grupo de Investigación
Uso Estructural de la Madera
Departamento de Ingeniería Civil
Universidad de Concepc...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Puente Cautín: Diseño, Construcción y Seguimiento

40,978

Published on

DESARROLLO DE BASES PARA LA IMPLEMENTACIÓN
DE ALTERNATIVAS DE CONSTRUCCIÓN Y REPARACIÓN
DE PUENTES EN CAMINOS SECUNDARIOS, OCUPANDO
MATERIAS PRIMAS ECOLÓGICAS Y SUSTENTABLES”

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
40,978
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
24
Actions
Shares
0
Downloads
144
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Puente Cautín: Diseño, Construcción y Seguimiento"

  1. 1. I SEMINARIO PROYECTO: “DESARROLLO DE BASES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE ALTERNATIVAS DE CONSTRUCCIÓN Y REPARACIÓN DE PUENTES EN CAMINOS SECUNDARIOS, OCUPANDO MATERIAS PRIMAS ECOLÓGICAS Y SUSTENTABLES” Proyecto apoyado por: JULIO 2009
  2. 2. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL PRIMER TABLERO DE MADERA TENSADO TRANSVERSALMENTE EN CHILE Prof. Peter Dechent A. Grupo de Investigación Uso Estructural de la Madera Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Concepción
  3. 3. Propósitos del proyecto: Realizar una transferencia tecnológica, sobre aspectos de diseño y sobre aspectos construc- tivos de puentes de madera Tensada. Proposición de Normativa de Diseño • Investigación – Transferencia Tecnológica. • Construcción de Puentes de Prueba.
  4. 4. Introducción • Vida útil: - tráfico - clima • En Chile existen muchos puentes rurales. • Tablero n común observada. Situació tipo.
  5. 5. ¿TABLEROS TENSADOS DE MADERA? Comportamiento estructural: Efecto de placa EFECTO VIGA Menor Tensado Mayor Tensado EFECTO PLACA
  6. 6. Aplicaciones reales: Puente de 2 calzadas y largo de 11 metros. Puente Cautín, ~ 100 mts, 1 calzada.
  7. 7. Tableros de puentes de madera Tensados transversalmente Uniones de tope Tablones dispuestos de canto en la dirección longitudinal del puente Sistema de anclaje en los bordes laterales del tablero Postensado en la dirección transversal por medio de barras de acero de alta resistencia
  8. 8. COMPORTAMIENTO DE PLACA COMPONENTES DE LA MATRIZ CONSTITUTIVA ESPECIE MADERERA PINO RADIATA • MÓDULOS DE ELASTICIDAD LONGITUDINAL EX NO SON LOS MÓDULOS DADOS TRANSVERSAL EY PARA MADERA MACIZA. • MÓDULOS DE CORTE NO EXISTEN DATOS DE ELLOS EN EL PLANO GXY EN CHILE. LONGITUDINAL GXZ TRANSVERSAL GYZ DEBEN DETERMINARSE A • MÓDULOS DE POISSON υXY PARTIR DE ENSAYOS. υYX
  9. 9. EFECTO UNIONES DE TOPE • MÓDULOS DE ELASTICIDAD LONGITUDINAL EX Ex: MANUAL DE CÁLCULO DE REDUCEN LA RESISTENCIA Y LA CONSTRUCCIONES DE MADERA, RIGIDEZ LONGITUDINAL NORMAS, CLASIFICACION DE EMPRESAS PRODUCTORAS DE MADERA ESTRUCTURAL. ( N − 1) Eut = kE x k= N
  10. 10. INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL
  11. 11. Investigación Teórica: MODELACIÓN NUMÉRICA MATRIZ CONSTITUTIVA MATERIAL ORTÓTROPO ORTÓ  EX υ XY EY 0  Df = 1 υ E EY 0  1 − υ XY ⋅υYX  YX X   0  0 (1 − υ XY ⋅υYX )G XY   α1G XZ 0  Dc =   0 α 2GYZ  
  12. 12. ESTADO DE CARGA DOMINANTE: CARGA VIVA 5m 20 x 50 cm DESLIZAMIENTO ABERTURA VERIFICACIONES DEL ANÁLISIS a TENSIONES DE TRABAJO BAJO LAS TENSIONES ADMISIBLES (FLEXIÓN, CIZALLE, COMPRESIÓN NORMAL) a MÁXIMA DEFLEXIÓN: L/360 6M y 1.5Q y p= p= a TENSIÓN INTERLAMINAR PRODUCTO DEL h2 hµ POSTENSADO DEBE IMPEDIR ABERTURA Y DESLI- ZAMIENTO ENTRE LAMINACIONES:
  13. 13. ANÁLISIS DEL TABLERO CON DOS VÍAS DE CIRCULACIÓN 7.25 m Bidireccional Μ y= 4.83 KNm/m 5m ∆z =1.34 cm Resultados similares Μ y= 4.74 KNm/m Efecto local cercano a las ∆z =1.34 cm ruedas
  14. 14. Tablas de diseño Ejemplo: Se requiere salvar una luz de 5m, el vehículo de diseño es HS 20-44. La restricción de deflexión por carga viva de L/360 utilizando madera pino radiata, tal que sus propiedades de diseño son: E’=0,79x106 T/m2 y F’=1678T/m2
  15. 15. DISEÑO DETERMINACÍON DEL ESPESOR DE TABLERO E' para L/360 v/s espesor HS 20-44 2.00 1.80 1.60 E' para L/360 (x10^6 T/m 2) 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 t (m )
  16. 16. Pérdidas de tensado Vasos Latifoliada Conífera Black Cherry Douglas fir retensado retensado retensado Secuencia de tensado: 0, 2, 5 días- 8 semanas % inicial de tensado Secuencia de tensado: 0, 3 días- 8 semanas Solo un tensado 1 semana 4.5 mes 1 mes Tiempo (min)
  17. 17. MEDICIONES EXPERIMENTALES
  18. 18. Comportamiento en el tiempo Deformación v/s Tiempo Acortamiento de la madera 0.0045 0.0040 0.0035 0.0030 Deformación 0.0025 0.0020 0.0015 0.0010 0.0005 0.0000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Tiempo (dias) Pino 1 Pino 2 Lenga 2
  19. 19. Comportamiento en el tiempo Fuerza v/s Tiempo Fuerza en la barra 4000 3500 3000 2500 kg 2000 1500 1000 500 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Tiempo (dias) Pino 1 Pino 2 Lenga 2 Alta pérdida de tensado durante los primeros días de tensada. Existe una relación directa entre el acortamiento de la probeta después de tensada y las pérdidas de fuerza en la barra. Porcentaje de tensado: Día 30 Día 75 Día 160 Pino 1 60% 47% 36% Pino 2 63% 50% 31% Lenga 2 71% 47% 21%
  20. 20. Investigación Teórico-Experimental: COMPORTAMIENTO REOLÓGICO Deformación v /s Tiempo Deformación v /s Tiempo Pino 2 Pino 2 0, 009 0, 009 0, 008 0, 008 0, 007 0, 007 0, 006 0, 006 Deformación Deformación 0, 005 0, 005 0, 004 0, 004 0, 003 0, 003 0, 002 0, 002 To tal Medido 0, 001 To tal Medido 0, 001 Tota l Simulado Tota l Simulado 0, 000 0, 000 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 Tiempo (dias) Tiempo (dias) Fuerza v/s Tiempo Fuerza v/s Tiempo 4000 4000 3000 3000 kg 2000 kg 2000 1000 Medido 1000 Medido Simula do 0 Simula do 0 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 Tiempo (d ias) Tiempo (d ias) Calibración Deformaciónes tolales v/s Tiempo Deformación v/s Tiempo Fuerza v/s Tiempo 0.008 0.008 3500 0.007 0.007 3000 0.006 0.007 2500 0.005 Deformación 0.006 Fuerza (Kg) D eform ación 2000 0.004 0.006 0.003 0.005 1500 0.002 0.005 1000 0.004 0.001 500 0.004 Pino 6 Pino 7 Pino 8 0.000 Pino 6 Pino 7 Pino 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 0 0.003 Tiempo (días) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Tiempo (días) Calb def medida total Rec elást total Calib Creeo total Def total medida Tiempo (días)
  21. 21. FRICCION: Causas de la fricción entre láminas de madera Fuerza de fricción SE DEBE EVITAR DESLIZAMIENTO Fuerza de adherencia por fricción. µ=0.38-0.90 Fuerza de fricción de deslizamiento. ¿µ=0.20-0.60? 1.5Qy p= hµ Fuerza externa en la dirección de la fuerza de fricción. Adherencia Transición Deslizamiento Fricción entre dos cuerpos de madera: Asperosidades de las superficies en contacto trabazón. > Dureza y Asperosidad de las superficies de los cuerpos en contacto aumentan la fricción. Cuando ocurre deslizamiento, estas asperosidades se deforman inelásticamente, en algunos casos pueden dañarse y modificarse, dando lugar a nuevas posiciones que se pueden trabar.
  22. 22. Resistencia a la Fricción entre láminas: Carga Rueda: Cono de Fricción: FR FN ρo FVmáx Láminas de ρo≈0,38 madera Si la línea de acción de FR de todas las cargas resultantes cae al interior del cono de Fricción, cuyo ángulo de abertura es ρo, entonces existe adherencia. Por otro lado si la resultante cae en la superficie del cono de Fricción, se producirá deslizamiento con una fuerza en dirección contraria al movimiento y de magnitud igual a la fuerza de fricción por deslizamiento.
  23. 23. Diseño El diseño consta de diferentes etapas: • Cálculo del Tablero • Verificación de vigas travesaño, que reciben el tablero • Diseño de Elementos de sujeción Tablero • Diseño pavimento asfáltico • Diseño de guardaruedas y barandas. • Detalles constructivos
  24. 24. Ej. Puente Cautín Las características geométricas y datos principales de diseño del tablero son: Largo puente = 97 m Largo vanos = 2,53 m (centro a centro de los apoyos) Ancho = 4,51 m Carga de diseño = Camión HS 20-44 Lugar de construcción = Temuco Ancho de apoyo = 20 cm Carpeta de rodado = Pavimento asfáltico Uniones de tope = mínima (una cada 4 laminaciones en el sentido transversal), distanciadas cada 1m longitudinalmente Pasillo = 40 cm
  25. 25. Obtención de los tensiones de diseño: Propiedades admisibles (T/m2) Ff Fcn Ef 850 240 660.000 KH 0,8975 0,8665 0,926 KD 1,15 - - Factores de KT 1,0464 1,0464 1,0216 modificación Khfl 1 - - KC 1,3 - - Tensiones de 1193 217 624.361 diseño (T/m2)
  26. 26. TABLERO: Procedimientos de diseño • El procedimiento de diseño, se basó en una adaptación de la norma AASHTO, en particular sobre la “Guía de Especificaciones para el Diseño de Tableros de Madera de Laminaciones Tensadas”. D t Diseño de las laminaciones de madera • El procedimiento de diseño involucra 2 partes: Diseño del sistema de Tensado
  27. 27. Diseño de las laminaciones de madera Las propiedades de diseño son: F’f = Ff KH KD KC Khfl E’f = Ef KH F’cn= Fcn KH Determinación del ancho “D”: D=(b+2t) x Cbj Chequeo bajo esfuerzo flector: F fT ≤ F f'
  28. 28. Simulación numérica para obtener coeficientes de anchos efectivos: D = (b + 2 t ) ⋅ C bj b = 0,025P j Cbj = j +1 TABLEROS DE 3 VANOS DEFLEXIÓN EN TABLEROS DE 1, 2 Y 3 VANOS 1.300 0.800 y = 0.0436Ln(x) + 1.0263 1.050 0.675 y = 0.3237Ln(x) + 0.1497 C bj 0.800 C bj 0.550 y = 0.5804Ln(x) - 0.8581 0.550 0.425 0.300 6 9 12 15 18 0.300 Longitud Total del Tablero (m) 2 3 4 5 6 Flexión Positiva Flexión Negativa Deflexión AASHTO Longitud del Vano (m) Logarítmica (Flexión Positiva) Logarítmica (Flexión Negativa) 1 vano 2 vanos 3 vanos AASHTO Logarítmica (Deflexión)
  29. 29. Ej.: Cálculo ancho de distribución de carga. D= ancho de distribución de carga. b= ancho de contacto entre el neumático y la superficie. P= carga máxima de la rueda en libras. P= 16000 lb = 7,258 T, para HS20-44. Cbj= factor de modificación por uniones de tope. j= número de laminaciones continuas entre 2 uniones de tope. Así, para un HS20-44, se tiene: b = 0,025 ⋅ 16000 = 20 in.=0,508m Número de laminaciones continuas entre 2 uniones de tope para una configuración de uniones de tope 1:4 es j=3. Así: j 3 C bj = = = 0,75 j +1 3 +1 Luego el ancho de distribución de carga "D", es: D = (b + 2 ⋅ t ) ⋅ C bj= (0,508 + 2 ⋅ 0,220) ⋅ 0,75 = 0,711m
  30. 30. Cálculo de momentos de diseño Momento por carga muerta: Peso tablero = 0,8 (T/m3) Peso baranda-guardarruedas = 0,048 (T/m2) Peso carpeta asfáltica = 0,185 (T/m2) Momento Positivo Momento negativo PDL = 0,8 ⋅ t + 0,048 + 0,185 = 0,8 ⋅ 0,220 + 0,233 = 0,409 T / m 2 ( ) Carga lineal equivalente sobre el ancho de distribución D: ( ) wDL = D ⋅ PDL = 0,711(m ) ⋅ 0,409 T / m 2 = 0,291(T / m ) Momento positivo por carga muerta: M DL = = ( ) wDL ⋅ L2 0,291(T / m ) ⋅ 2,53 2 m 2 = 0,23(T − m ) 8 8
  31. 31. Momento por carga viva: Momento Positivo Momento negativo P ⋅ L 7,257(T ) ⋅ 2,53(m ) 3P ⋅ L 3 ⋅ 7,257(T ) ⋅ 2,53(m ) M LL = = = 4,59(T − m ) − M LL = = = 3,44(T − m ) 4 4 16 16 M = M DL + M LL Momento Positivo: M + = 0,23(T − m) + 4,59(T − m) = 4,82(T − m) Momento Negativo: M − = 0,23(T − m) + 3,44(T − m) = 3,67(T − m)
  32. 32. Verificación de tensiones: Módulo resistente: W = = ( ) D ⋅ t 2 0,711(m ) ⋅ 0,220 2 m 2 = 0,00574 m 3 ( ) 6 6 Tensión de flexión: M LL + M DL 4,59(T − m ) + 0,23(T − m ) F fT = W = 3 ( ) ( = 840 T / m 2 ) 0,00574 m ( ) ( F fT = 840 T / m 2 < F f' = 1193 T / m 2 ) O.K.
  33. 33. Cálculo Tablero: Diseño del sistema de tensado • Barras y su espaciamiento: – Se utilizarán barras de acero de alta resistencia A722 de 5/8” de diámetro – Espaciamiento entre barras de 50 cm s – Fuerza en las barras: Fps = pi ⋅ s ⋅ t s t max Fps ≤ Fps s • Diseño de las placas de apoyo: – Las placas de apoyo deben asegurar que el esfuerzo de compresión aplicado en las laminaciones no exceda la tensión de diseño de compresión Fuerza en la barra de tensado TP F ps F cn = ≤ F 'cn A p Area de la placa
  34. 34. Diseño del sistema de tensado: • Momento transversal: – Preesfuerzo para evitar la abertura excesiva entre láminas 6⋅ Mt Momento transversal p= 2 t Espesor del tablero • Esfuerzo de corte: – Preesfuerzo necesario para igualar la tensión de corte con la fricción entre las láminas Corte Transversal 1,5 ⋅VT p= µ ⋅t Espesor del tablero Coef. De fricción • Mínimo valor del preesfuerzo de compresión: pi = 2,0 ⋅ p
  35. 35. Cálculo del sistema de tensado - Determinación del nivel de tensado 0,6063M x  b  0,3937 P  b 1   10,4 −  MT = VT = 1000(c bj ) 4 L 1000  L 0,6063 ⋅ M X  b  0,6063 ⋅ 463000  225,5  0,3937 P  b  0,3937 ⋅ 7257  225,5  MT = ⋅  = ⋅  VT = ⋅ 10,4 −  = ⋅ 10,4 −  ( ) 1000 ⋅ Cbj 1 4 L 1000 ⋅ 0,75 1 4  253  1000  L 1000  253  VT = 27,17(kg / cm ) ( MT = 269 kg − cm cm ) p= = cm 6 ⋅ M T 6 ⋅ 269 kg − cm ( = 3,33 kg / cm 2 ) ( ) p= 1,5 ⋅ VT 1,5 ⋅ 27,17(kg / cm ) = = 5,29 kg / cm 2 ( ) t 2 2 22 cm 2 ( ) µ ⋅t 0,35 ⋅ 22(cm ) Medidas para compensar la pérdida de compresión interlaminar en el tiempo: ( ) ( pi = 2,0 ⋅ p = 2,0 ⋅ 5,29 kg / cm 2 ≈ 10,58 kg / cm 2 )
  36. 36. Tamaño de barras de tensado y su espaciamiento Condición de rigidez para las barras (limita pérdidas de tensado): As ≤ 0,0016 s ⋅t Espaciamiento entre barras: 50cm Barras de 5/8'' (diámetro nominal de 15mm) p i (s ⋅ t ) Asmin = F ps = p i ⋅ s ⋅ t fs Asmin = = ( ) pi ⋅ s ⋅ t 106 T / m 2 ⋅ 0,5(m ) ⋅ 0,22(m ) ( ) = 1,61 ⋅10 − 4 m 2 As = ( ) 1,81 ⋅ 10 −4 m 2 = 0,0016 ≤ 0,0016 0,7 ⋅ f pu 0,7 ⋅103500 T / m ( 2 ) s ⋅ t 0,5(m ) ⋅ 0,225(m ) Fuerza de tensado en ( ) Fps = pi ⋅ s ⋅ t = 106 T / m 2 ⋅ 0,5(m ) ⋅ 0,22(m ) ≈ 11,7(T ) las barras: ( ( )) ( ) F ps = (0,7 ⋅ f pu ) ⋅ As = 0,7 ⋅ 103500 T / m 2 ⋅ 1,81 ⋅ 10 −4 m 2 = 13,1(T ) > Fps = 11,7(T ) max
  37. 37. Dimensionamiento de placa de apoyo min F ps Area mínima para placas de apoyo: Ap = F ' cn F ps 11,7(T ) min Ap = = ( ) ( = 5,39 ⋅ 10 − 2 m 2 = 539 cm 2 ) F ' cn ( 217 T / m 2 ) El ancho de la placa de apoyo (W p) se elige según la altura del tablero, luego se determina el largo (Lp) de la placa según: Lp 1,0 ≤ ≤ 2,0 Wp Espesor tablero 22 cm, se elegirá un ancho de placa de apoyo de: W p = 21cm Luego el largo de la placa Lp será: L p = Ap = 539 cm 2 ( ) Tp = 25,7(cm ) ≈ 26(cm ) Fcn = F ps = 11,7(T ) = 214(T / m 2 ) < F ' cn = 217(T / m 2 ) Wp 21(cm ) A p 0,0546(m 2 )
  38. 38. Mínimo espesor de la placa de apoyo: 0, 5 min  3 ⋅ Fcn ⋅ k 2  Tp t p =   Fs  k se elige como el mayor valor entre: W p − WA L p − LA k= k= 2 2 Para acero A-36: ( ) Fs = 0,55 ⋅ f y = 0,55 ⋅ 25300 T / m 2 = 13915 T / m 2 ( ) Se usará una placa de anclaje de 13x8x2 cm, luego: t min = ( ) 3 ⋅ 214 T / m 2 ⋅ 0,065 2 m 2 ( ) = 0,014(m ) ≈ 1,5(cm) p 13915 T / m 2 ( )
  39. 39. Control de tensiones de aplastamiento en los apoyos: Máxima reacción por carga viva: RLL = 7,257 T wDL ⋅ L Máxima reacción por carga muerta: RDL = = 0,29T 2 Tensión de trabajo de compresión normal a la fibra bajo el apoyo: R DL + R LL Ta Ta Fcn = D ⋅ lb Fcn ≤ F 'cn 7,257(T ) + 0,233(T ) Ta Fcn = = 54,6 T / m 2 < F ' cn = 217 T / m 2 0,711(m) ⋅ 0,20( m)
  40. 40. Diseño de elementos de sujeción • El objetivo es restringir el movimiento del tablero tanto longitudinal como transversalmente • La configuración de la unión depende de las cargas producidas por la acción sísmica
  41. 41. Diseño de elementos de sujeción • La acción de un sismo Cs = 0,15 ⋅ pp Peso tablero • Cargas de diseño: Pdis = Pad ⋅ K D ⋅ K UH ⋅ K Q ⋅ K T ⋅ K S ⋅ K u Carga admisible Factores de modificación • Cargas admisibles: – Caracteristicas del elemento de unión – La densidad anhidra de la madera – Dirección de solicitaciones con respecto a la dirección de la fibra
  42. 42. Diseño de elementos de sujeción Tablero-Vigas: Restringir movimientos del tablero por frenado brusco y/o sismo:
  43. 43. Verificación de deflexión por carga viva D ⋅t3 ∆ LL = P ⋅ L3 I= 48 ⋅ E 'f ⋅ I ⋅ (1,15) 12 D ⋅ t 3 0,711(m ) ⋅ [0,220(m )] 3 I= 12 = 12 = 6,309 ⋅ 10 − 4 m 4 ( ) ∆ LL = P ⋅ L3 = ( ) 7,257(T ) ⋅ 2,533 m 3 = 0,0054(m ) ( ) ( ) 48 ⋅ E 'f ⋅ I ⋅ 1,15 48 ⋅ 624361 T / m 2 ⋅ 6,309 ⋅ 10 −4 m 4 ⋅ 1,15 ∆ LL = 5,4(mm) < L/360=7,0mm O.K.
  44. 44. Ejemplo Construcción Puente Cautín: Carta Gantt ITEM ACTIVIDAD 1 TRABAJOS PRELIMINARES 1.1 Desarme de tablero de madera existente 1.2 Demolición de barandas existentes de hormigón 3 semanas 1.3 Inspección y/o reparación de travesaños 1.4 Nivelación de travesaños 2 MONTAJE TABLERO DE MADERA TENSADO 2.1 Fijación de soleras a travesaños 2.1 Colocación secuencial de laminaciones y barras que conforman el tablero Colocació 2 semanas 3 Engrasado de barras y colocación de placas 3.2 Tensado de barras en 3 fases (25, 50, y 100% del nivel de tensado) 3.3 OBRAS COMPLEMENTARIAS 3.4 Colocación lámina asfáltica 3.5 Montaje de barandas 3.6 Colocación de pasillos y guardarruedas 5 semanas 3.7 Ejecución concreto asfaltico 3.8 Colocación detalles inteligentes 3.9 Colocación de tacos antisísmicos
  45. 45. Introducción • Puente Cautín. • Está conformado por 2 estribos y 3 cepas de hormigón armado distanciadas a 25m respectivamente. Posee 2 vigas longitudinales rigidizadas por vigas travesaño. Sobre estos elementos se apoya el tablero de madera.
  46. 46. Seguimiento Construcción Desarme de rodado Demolición de barandas de hormigón Catastro vigas travesaño
  47. 47. Seguimiento Construcción Retiro tablones de resistencia Piezas deterioradas
  48. 48. Seguimiento Construcción Levantamiento topográfico
  49. 49. Seguimiento Construcción Moldaje en travesaños Hormigonado travesaños
  50. 50. Seguimiento Construcción Colocación de soleras
  51. 51. Ensamble Tablero Tensado
  52. 52. Seguimiento Construcción: Secuencia de ensamble Tablón a ensamblar Alineación de las perforaciones Tablero al cuarto dia de ensamble Inserción del tablón Clavado de la pieza al tablero
  53. 53. Seguimiento Construcción Anclajes Placa de apoyo Placa de anclaje Tuerca de anclaje Tensado de barras
  54. 54. Seguimiento Construcción Tablero de Madera Tensado
  55. 55. Seguimiento Construcción:Obras complementarias Ejecución concreto asfáltico Colocación de pasillos y barandas Colocación de tacos (sismo)
  56. 56. Seguimiento Construcción Estado final del puente
  57. 57. Muchas Gracias Grupo de Investigación Uso Estructural de la Madera Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Concepción
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×