El documento describe un programa de pruebas de carga realizado en puentes de hormigón armado en Holanda. Explica que las pruebas se llevaron a cabo para evaluar la capacidad residual de puentes existentes diseñados en las décadas de 1960 y 1970 que ahora están sometidos a mayores cargas. Detalla dos tipos de pruebas, de diagnóstico y de capacidad, e incluye ejemplos de pruebas realizadas en Holanda para flexión y cortante. Finalmente, proporciona recomendaciones para la preparación, ejecución y
Al inicio de una construcción, es común encontrarse que el terreno donde se planea edificar este lleno de maleza, basura, escombros, etc., por lo que se tiene que realizar una limpieza entre otros.
Trabajo de investigación para el diseño de enrocados sobre suelos blandos, usando el software Plaxis, en base a información de campo y ensayo CBR, en condiciones drenadas y no drenadas
Al inicio de una construcción, es común encontrarse que el terreno donde se planea edificar este lleno de maleza, basura, escombros, etc., por lo que se tiene que realizar una limpieza entre otros.
Trabajo de investigación para el diseño de enrocados sobre suelos blandos, usando el software Plaxis, en base a información de campo y ensayo CBR, en condiciones drenadas y no drenadas
Como evaluar la capacidad de puentes de hormigón existentes?Eva Lantsoght
Después de la expansión de la red vial del país, la comunidad de ingenieros civiles y el gobierno tienen un número mayor de puentes existentes a manejar. En el futuro, esos puentes necesitaran mantenimiento y adopciones a los cambios en términos de las cargas vivas. En ese artículo vamos a ver como en Europa y América del Norte se está evaluando la capacidad de puentes de hormigón existentes. Típicamente, la evaluación es primero analítico, y después, dependiendo de la necesidad, experimental. En caso de concluir que no hay capacidad suficiente, diseñamos un refuerzo estructural para el puente. Revisaremos diferentes métodos de cálculo, inspección, pruebas de carga, y reforzamiento para puentes de hormigón existentes.
Stop criteria for proof load tests verified with field and laboratory testing...Eva Lantsoght
As the existing bridge stock is aging, improved assessment methods such as proof load testing become increasingly important. Proof load testing involves large loads, and as such the risk for the structure and personnel can be significant. To capture the structural response, extensive measurements are applied to proof load tests. Stop criteria, based on the measured quantities, are used to identify when further loading in a proof load test is not permitted. For proof load testing of buildings, stop criteria are available in existing codes. For bridges, recently stop criteria based on laboratory tests on beams reinforced with plain bars have been proposed. Subsequently, improved stop criteria were developed based on theoretical considerations for bending moment and shear. The stop criteria from the codes and the proposed stop criteria are compared to the results from field testing to collapse on the Ruytenschildt Bridge, and to the results from laboratory tests on beams sawn from the Ruytenschildt Bridge. This comparison shows that only a small change to the stop criteria derived from laboratory testing is necessary. The experimental evidence strengthens the recommendation for using the proposed stop criteria in proof load tests on bridges for bending moment, whereas further testing to confirm the stop criteria for shear is necessary.
Proof load testing of the viaduct De BeekEva Lantsoght
Proof load testing can be a suitable method to show that a bridge can carry the required loads
from the code without distress. This paper addresses the preparation, execution, and analysis of a
proof load test on a four-span reinforced concrete solid slab bridge, viaduct de Beek. The bridge
has one lane in each direction, but was restricted to a single lane, since an assessment showed
that the capacity is not sufficient to allow both lanes. For this proof load test, the bridge was
heavily equipped with sensors, so that early signs of distress can be seen. The difficulty in this test
was that, for safety reasons, only the first span could be tested, but that the lowest ratings were
found in the second span. A direct approval of the viaduct by proof loading was thus not possible,
and an analysis was necessary after the field test. The result of this analysis is that only by allowing
6.7% of plastic redistribution in the second span, sufficient capacity can be demonstrated.
Recommendations for proof load testing of reinforced concrete slab bridges - ...Eva Lantsoght
Proof loading of existing bridges is an option to study the capacity when crucial information about
the structure is lacking. To define the loading criteria for proof load testing, a review of the
literature has been made, finite element models of existing viaducts have been made, and on
these viaducts, proof loading tests have been carried out. These bridges were heavily
instrumented, to learn as much as possible about the structural behaviour during proof loading.
Additional laboratory experiments have been used to develop controlled loading protocols, and to
identify which stop criteria can be used for which case. As a result of the analysis and experiments,
recommendations are given for proof loading of bridges with respect to the required maximum
load and the stop criteria. These recommendations have resulted in a guideline for proof loading
of existing reinforced concrete slab bridges for The Netherlands.
Recommendations for proof load testing of reinforced concrete slab bridges - ...Eva Lantsoght
Proof loading of existing bridges is an option to study the capacity when crucial information about
the structure is lacking. To define the loading criteria for proof load testing, a review of the
literature has been made, finite element models of existing viaducts have been made, and on
these viaducts, proof loading tests have been carried out. These bridges were heavily
instrumented, to learn as much as possible about the structural behaviour during proof loading.
Additional laboratory experiments have been used to develop controlled loading protocols, and to
identify which stop criteria can be used for which case. As a result of the analysis and experiments,
recommendations are given for proof loading of bridges with respect to the required maximum
load and the stop criteria. These recommendations have resulted in a guideline for proof loading
of existing reinforced concrete slab bridges for The Netherlands.
Reliability index after proof load testing: viaduct De BeekEva Lantsoght
Proof load tests can be used for a field assessment of the bridge under study. This paper addresses the determination of the reliability index of an existing bridge by means of proof loading through the case study viaduct De Beek. The information of this bridge is used to determine the updated reliability index after proof load testing. A sensitivity study is carried out to identify the effect of the assumptions with regard to the coefficient of variation on the resistance and load effects. In the current practice of proof load testing with vehicles, it can typically only be demonstrated that a certain vehicle type can cross the bridge safely. The results in this paper provide a new insight on the updating of the reliability index after proof load testing. Consensus on the coefficients of variation that need to be used on the resistance and load effects, is still missing.
Extended Strip Model for slabs subjected to a combination of loadsEva Lantsoght
Reinforced concrete slab bridges are assessed for a combination of loads that include self-weight, superimposed loads, and distributed and concentrated live loads. The shear capacity of reinforced concrete slabs subjected to a combination of loads is thus an important topic for the assessment of existing bridges. Currently, a plastic model exists for the assessment of reinforced concrete solid slabs subjected to a concentrated load: the Extended Strip Model, based on the Strip Model for concentric punching shear. To apply this model to slabs subjected to a combination of loads, the model needs to be adapted based on theoretical principles. The results are then compared with the results from experiments on half-scale slab bridges subjected to a combination of a concentrated load close to the support and a line load. The result of this comparison is that the proposed method is suitable to find a safe estimate of the maximum concentrated load on the slab. The implication of this development is that an improved tool is available to estimate the maximum load of a truck that can be placed on a reinforced concrete bridge, thus improving the current assessment.
libro conabilidad financiera, 5ta edicion.pdfMiriamAquino27
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Relieve, Cuencas y curvas de nivel representación gráfica
Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
1. Challenge the future
Delft
University of
Technology
Pruebas de carga en puentes de
hormigón armado
Experiencia de un programa de pruebas en
Holanda
Eva Lantsoght
2. 2Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Contenido
• Introducción
• Pruebas de carga en Holanda
• Recomendaciones
• Limitaciones e investigación actual
• Resumen
4. 4Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Introducción
Planteamiento del problema
Puentes de los 60s y 70s
La Haya en 1959
Aumento de las cargas vivas
Camión pesado y largo
(600 kN > max. perm. = 50ton)
Fin de la vida útil + cargas mayores a las de diseño
5. 5Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Introducción
Red de carreteras en los Países Bajos
• NL: 60% de los puentes construidos
antes de 1976
• Primeros chequeos desde mediados
de los años 2000
• 3715 estructuras a analizar
• 600 puentes tipo losa crítico para
cortante
• Pero: Chequeos a base de métodos
de diseño
• => Capacidad residual??
• Fuentes adicionales de la capacidad
Carreteras en los Países Bajos
6. 6Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Capacidad a cortante
Cortante y punzonamiento
• Diseño: capacidad a cortante en losas
• Falla por flexión antes de falla por cortante
• Punzonamiento sobre perímetro crítico
• Cortante sobre ancho efectivo
Cortante – cortante unidireccional Punzonamiento – cortante bidireccional
7. 7Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Principio de niveles de aproximación
Model Code 2010
• fib Model Code 2010
• Estrategia de solución =
diferentes niveles de
aproximación
• Por ejemplo: Capacidad a
cortante en Model Code
2010
8. 8Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Niveles de aproximación para losas a
cortante
• LoA I: Quick Scan – Chequeo
rápido
• LoA II: Modelos de elementos
finitos lineales
• LoA III: Modelos de elementos
finitos no-lineales + estudios
probabilísticos
• LoA IV: Pruebas de carga en
campo
9. 9Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
•Pruebas de Carga
en Holanda
10. 10Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Tipos de pruebas de carga (1)
Prueba de carga de
diagnóstico
Prueba de carga de
capacidad
Puente Barcza, Polonia (Olaszek
et al., 2012)Delaware (Jones, 2011)
11. 11Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Tipos de pruebas de carga (2)
Prueba de carga de
diagnóstico
• Calibración de modelo
analítico (elementos finitos)
• Medir deformaciones sobre
altura de viga
• Cargas bajas
• Evaluación de método de
diseño
• Análisis con modelo
analítico con resultados de
prueba
Prueba de carga de
capacidad
• Demuestra que puente
cumple con requisitos de la
norma
• Cargas altas
• Riesgo alto
• Mediciones críticas
• Criterios de paralización
12. 12Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Códigos para pruebas de carga de
capacidad
• Europa: DAfStB Richtlinie
• EEUU:
• Edificios: ACI 437.2M-13
• Puentes: Manual of Bridge
Rating Through Load
Testing (1998) + TRB E-
C257
• Flexión únicamente
• Efecto de fisuras existentes?
13. 13Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Investigación
• Norma para pruebas de carga para puentes existentes en
Holanda
• Flexión + Cortante
• Criterios de paralización?
14. 14Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Pruebas de carga TU Delft
• Pruebas de carga:
• Heidijk 2007
• Medemblik 2009
• Vlijmen-Oost 2013
• Puente Halvemaans 2014
• Puente Ruytenschildt 2014
• Zijlweg 2015
• Beek 2015
• Puente Vecht 2016
Puente Ruytenschildt, verano 2014
15. 15Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Heidijk & Medemblik
• Heidijk
• Tipo losa
• Daños por ASR
• Gatos + marco
• RWS + TNO
• Medemblik
• Tipo vigas
• BELFA
• RWS + TNO + ifem
16. 16Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Vlijmen-Oost
• BELFA
• Daños por ASR
• Tráfico en puente durante el
ensayo
• Ruido en mediciones +
emisiones acústicos
• TU Delft + ifem: mediciones
• Láser
• Emisiones acústicas
• LVDTs
• Viaducto aprobado
17. 17Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Puente Halvemaans
• Sistema para dividir carga con
gatos
• Prueba de flexión
• Puente cerrado durante una
noche
• Mediciones por TU Delft
• Láser
• Emisiones acústicas
• LVDTs
• Puente de 1930
• Aprobado con prueba
18. 18Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Puente Ruytenschildt (1)
• Puente tipo losa (1962)
• Prueba hasta colapso en 2 tramos
• 4 cargas concentradas – 1 tándem
• Carga aplicada en ciclos
• Mediciones
• Láser
• Emisiones acústicas (2 equipos)
• LVDTs
• Falla solo en tramo 2
19. 19Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Zijlweg
• Prueba de carga para flexión
y cortante
• Puente cerrado 1 semana
• Viaducto sobre carretera
• Daños de ASR
• Mediciones:
• Láser
• Emisiones acústicas
• LVDT
• Aprobado con resultados de
la prueba
20. 20Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
De Beek (1)
• No existe degradación de
materiales
• Agrietamiento importante
• Prueba en tramo 1
• Tramo 2 sobre carretera
• Flexión y cortante
• Puente aprobado, si 7% de
redistribución plástica es aceptable
• Inspecciones necesarias para
durabilidad y corrosión
22. 22Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Pruebas de laboratorio (1)
• Vigas Ruytenschildt
• Aplicación de carga cíclica
• Falla por flexión y cortante
• Análisis de Criterios de paralización
• Mediciones:
• Láser: deflexión de viga
• LVDT: apertura de fisuras
• Emisiones acústicas
Viga RSB01 – flexión (Yang, 2015)
Yang, Y. (2015). "Experimental Studies on the Structural Behaviours of Beams from Ruytenschildt Bridge,"
Stevin Report 25.5-15-09, Delft University of Technology, Delft, 76 pp.
Viga RSB02B – cortante (Yang, 2015)
23. 23Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Pruebas de laboratorio (2)
• Vigas con barras lisas
• Número de ciclos
• Velocidad de aplicación de
carga
• Niveles de carga
• Análisis de criterios de
paralización
• Diferencia entre caso con y
sin fisuras existentes
• Diferencia entre flexión y
cortante
Flexión, P804A1
Cortante, P804A2
24. 24Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Pruebas de laboratorio (6)
26. 26Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Preparación de prueba (1)
• Definir objetivos
• Inspección y clasificación del
puente
• Dimensiones y propiedades
• Carga viva: distribuida +
concentrada
27. 27Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Preparación de prueba (2)
• Posición de la carga
• Magnitud de la carga
• Usar modelo elementos
finitos lineal
28. 28Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Preparación de prueba (3)
• Plan de mediciones:
• Perfiles de deflexión longitudinal y
transversal
• Deflexión de soportes
• Deformación debajo de losa
• Deformación para corregir T
• Apertura de fisuras existentes
• Generación de fisuras nuevas
• Carga aplicada
• Emisiones acústicas (investigación)
• DIC (investigación)
• Fibras opticas (investigación)
29. 29Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Ejecución de prueba (1)
• Aplicación de carga de manera cíclica
• Linealidad y reproducibilidad de mediciones
• Carga mínima durante prueba
• Niveles de carga:
• Nivel bajo: comprobación de mediciones
• Nivel de servicio
• Nivel intermedio
• Nivel de carga requerida para aprobar puente
30. 30Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Ejecución de prueba (2)
31. 31Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Análisis de prueba
• Análisis de datos
• Corrección efecto de T
• Corrección deflexiones de
soporte
• Figuras para informe
• Recommendacion final
32. 32Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Resumen y Conclusiones
• Pruebas de carga: método de
aprobación directa de puentes
• Holanda: serie de pruebas en
campo
• Pruebas específicas en laboratorio
• Recomendaciones desarrolladas
• Criterios de paralización para
cortante necesitan mas
investigación
• Se requiere más investigación con
estudios probabilísticos
33. 33Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Gracias!
• Ministerio de Infraestructura y Ambiente de Holanda
• Provincias Brabant, Noord Holland, Friesland, Groningen
• Colegas de TU Delft
• Chancellor Grant USFQ
• Alumnos de TU Delft y USFQ
34. 34Pruebas de carga en puentes de hormigón armado
Contact:
Eva Lantsoght
E.O.L.Lantsoght@tudelft.nl
elantsoght@usfq.edu.ec