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Seminario Iet2012 Tendencias Actuales En El DiseñO Y Construcción De Puentes: Puentes integrales y Puentes Extradosados

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4to Seminario de Ingeniería Civil - IET2012

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  • 1. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 “Tendencias actuales en el diseño y construcción de puentes: Puentes Integrales y Puentes con Pretensado Extradorsal” Dr. Ing. Fernando Sima** Profesor de Puentes IET - Universidad de la República Profesor de Puentes FI - Universidad de Montevideo Investigador ANII (Candidato) Miembro de IABSE (International Association for Bridge and Structural Engineering) Miembro de IABMAS (International Association for Bridge Maintenance and Safety)fsima@fing.edu.uy Montevideo, Setiembre 2012
  • 2. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 “Puentes Integrales” Sin juntas de dilataciónQue se considera un “puente integral”? Sin aparatos de apoyoRazón de ser de los puentes integrales Juntas de dilatación Singularidades en la estructura del tablero Aparatos de apoyo - Perdida de funcionalidad del tablero - Mayor frecuencia y costo de las operaciones de mantenimiento - Mayor deformabilidad Montevideo, Setiembre 2012
  • 3. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 4. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 5. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 6. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 7. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Tendencia de la inversión en la construcción/mantenimiento de puentes en Europa Montevideo, Setiembre 2012
  • 8. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 Reducción de los costos de mantenimiento relacionados con juntas de dilatación y apoyos o por problemas relacionados por un mal funcionamiento de estos.Ventajas de los puentes integrales Mejora en la funcionalidad (confort del usuario) - Mayor redundancia estructural. - Mejor respuesta frente a cargas en servicio, así como cargas accidentales (sismo, impacto, etc.) -Mayor capacidad residual en ELU - Menor deformabilidad Costo de construcción competitivo Esto no quiere decir que sean estructuras “libres de mantenimiento” Montevideo, Setiembre 2012
  • 9. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 Experiencia Internacional USA Gran cantidad de puentes integrales ejecutados desde los años 60- En general no superan los 90 m (algunas excepciones: Tenesse L=358 m)- Características en común: estribo cimentado sobre una línea de pilotes (en generalmetálicos hincados), losa de transición integrada al diafragma del tablero, que a suvez recoge la cabeza de los pilotes.- Se limita el ángulo de esviaje (<30°- 45°)- El diseño se basa en reglas practicas/experiencia. Se ha invertido mucho esfuerzo deinvestigación en este tema en los últimos años. Montevideo, Setiembre 2012
  • 10. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Esquema típico de un puente integral (IAB – Integral Abutment bridge) Montevideo, Setiembre 2012
  • 11. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 12. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 13. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 14. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 Experiencia InternacionalReino Unido La UK Highway Agency incluyó la consideración de puentes integrales para longitudes cortas y medias a partir de 1992 Campañas experimentales a comienzos de los años 90 (England et al. 2000) Montevideo, Setiembre 2012
  • 15. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 16. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 17. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012Experiencia Internacional Suiza Larga tradición de puentes integrales/semi-integrales: 40 % de los puentes de la FEDRO Las directrices de diseño de la Oficina de carreteras de la Federación Suiza (FEDRO) incluyen desde 1990, como regla general, que las juntas de dilatación se deben evitar en puentes de hasta 60 m. En vez de limitar la longitud del puente, la revisión 2010 de las directrices de la FEDRO limita el desplazamiento máximo del extremo, en función de varios parámetros Montevideo, Setiembre 2012
  • 18. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 19. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Puentes rectos La rigidez longitudinal es usualmente mucho Estribos tan flexibles o de curvatura como sea posible moderada mayor que la rigidez de la subestructura. Montevideo, Setiembre 2012
  • 20. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Si no es posible hacer Semi-integral los estribos flexibles Montevideo, Setiembre 2012
  • 21. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 Aparecerán además Puentes de Estribos tan rígidos esfuerzos de flexióncurvatura fuerte como sea posible transversales Montevideo, Setiembre 2012
  • 22. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 23. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 A tener en cuenta en el diseño Geometría en planta Longitud de movimiento (“movement length”) Sistema estructuralDesplazamiento máximo en el Tipo de tablero (hormigón armado/pretensado,extremo del puente (efectos de mixto, etc.)temperatura, retracción, fluencia, Tipo y rigidez del estriboesfuerzos horizontales, etc) Condiciones del suelo Secuencia constructiva Rigidez transversal a flexión (en el caso de puentes de curvatura importante)Detalle de losa de transición y encuentro tablero-estribo Montevideo, Setiembre 2012
  • 24. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 25. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Análisis Montevideo, Setiembre 2012
  • 26. 4to Seminario de Ingeniería CivilUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 27. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012Análisis no lineal Montevideo, Setiembre 2012
  • 28. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012Líneas de investigación Modelos simplificados para la interacción suelo-estructura Instrumentación y monitoreo de puentes integrales en servicio Efectos de la interacción suelo-estructura en el desempeño de los puentes integrales frente a cargas de tipo sísmico Transformación de puentes existentes “simplemente apoyados” a puentes integrales Montevideo, Setiembre 2012
  • 29. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puentes Extradosados Concepto de puente extradosado Mathivat 1988 Previamente utilizado por Christian Menn (Puente de Ganter) 1980 Montevideo, Setiembre 2012
  • 30. Puentes: Diseño y Construcción Universidad de la Republica - 2012Compiten con los puentes ejecutados Luces entre 100 y 200 mpor voladizos sucesivos y atirantados Montevideo, Setiembre 2012
  • 31. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente de Ganter (Suiza, 1980) – Christian Menn Montevideo, Setiembre 2012
  • 32. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Propuesta de Mathivat para el viaducto Arrêt-Darré (Francia, 1983) Montevideo, Setiembre 2012
  • 33. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente de Barton Creek (USA, 1991) – Tony Gee Montevideo, Setiembre 2012
  • 34. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente de Socorridos (Portugal, 1994) Montevideo, Setiembre 2012
  • 35. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Odawara Blue Way (Japón, 1994) Montevideo, Setiembre 2012
  • 36. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 37. Puentes: Diseño y Construcción Universidad de la Republica - 2012Características de los puentes extradosados Torres (pilonos) de poca altura (L/10) Se admiten valores de tensión en los cables más altos que en los puentes atirantados Utilización de anclajes típicos de pretensado (no aparecen los efectos de fatiga en anclajes de atirantados) No hay necesidad de ajuste de la fuerza en los cables Configuración muy favorable en el caso de puentes de muchos vanos (>3) Competitivo desde el punto de vista económico (consumo de materiales hormigón/acero equilibrado) Montevideo, Setiembre 2012
  • 38. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Montevideo, Setiembre 2012
  • 39. Puentes: Diseño y Construcción Universidad de la Republica - 2012Variables a considerar a nivel de diseño conceptual Cuidadosa selección del reparto de rigideces entre tablero y pilonos Relación entre el vano principal y el vano de compensación Canto del tablero Relación entre tablero/torres y subestructura Altura de las torres Tensión admisible en los cables Distancia de la torre al anclaje del primer cable en el tablero Montevideo, Setiembre 2012
  • 40. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Sunniberg bridge (Suiza, 1998) – Christian Menn Montevideo, Setiembre 2012
  • 41. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Sunniberg bridge (Suiza, 1998) – Christian Menn Montevideo, Setiembre 2012
  • 42. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Sunniberg bridge (Suiza, 1998) – Christian Menn Montevideo, Setiembre 2012
  • 43. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente extradosado en Maribor (Eslovenia, 2007) Montevideo, Setiembre 2012
  • 44. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente extradosado en Maribor (Eslovenia, 2007) Montevideo, Setiembre 2012
  • 45. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente extradosado en Maribor (Eslovenia, 2007) Montevideo, Setiembre 2012
  • 46. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Pearl Harbor Memorial Bridge (New Haven, USA 2012) Montevideo, Setiembre 2012
  • 47. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Pearl Harbor Memorial Bridge (New Haven, USA 2012) Montevideo, Setiembre 2012
  • 48. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Yumekake Bridge (Japón, 2010) Montevideo, Setiembre 2012
  • 49. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Yumekake Bridge (Japón, 2010) Montevideo, Setiembre 2012
  • 50. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente sobre el río Deba (España, 2003) Montevideo, Setiembre 2012
  • 51. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente sobre el río Deba (España, 2003) Montevideo, Setiembre 2012
  • 52. Puentes: Diseño y ConstrucciónUniversidad de la Republica - 2012 Puente sobre el río Deba (España, 2003) Montevideo, Setiembre 2012
  • 53. 4to Seminario de Ingeniería Civil Universidad de la Republica - 2012 Gracias por su atención “Tendencias actuales en el diseño y construcción de puentes: Puentes Integrales y Puentes con Pretensado Extradorsal” Dr. Ing. Fernando Sima** Profesor de Puentes IET - Universidad de la República Profesor de Puentes FI - Universidad de Montevideo Investigador ANII (Candidato) Miembro de IABSE (International Association for Bridge and Structural Engineering) Miembro de IABMAS (International Association for Bridge Maintenance and Safety)fsima@fing.edu.uy Montevideo, Setiembre 2012

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