ACCIONES SOBRE PUENTES DE CARRETERAS - Curso Proyecto

Presentación del tema: "ACCIONES SOBRE PUENTES DE CARRETERAS - Curso Proyecto"— Transcripción de la presentación:

1 ACCIONES SOBRE PUENTES DE CARRETERAS - Curso Proyecto 2 - 2016

2 Autoridades en el territorio nacional
DNV/MTOP - Carreteras nacionales Intendencias - Camineria departmental

3 Documentos de referencia
Pliego de condiciones de la dirección nacional de vialidad para la construcción de puentes y carreteras – 1989 Sección XI: Condiciones para la presentación de ofertas con variante de puente. Capítulo A – Disposiciones Generales Capitulo B – Elementos que Integran el Proyecto Capitulo C – Disposiciones Relativas al Proyecto Capítulo D – Precios y Formulación de la Oferta Capitulo E – Validez de la propuesta, responsabilidad del contratista, etc.

4 A-1-2 Los proponentes deberán presentar un proyecto completo de características técnicas no inferiores a las del proyecto básico, correspondiente a cada variante que ofrezcan, indicando todos los detalles como más adelante se indica y no un simple anteproyecto. Dicho proyecto deberá estar totalmente de acuerdo con lo especificado y deberá llevar la firma de un Ingeniero Civil o especializado en Estructuras con título expedido o revalidado por la Universidad de la República Oriental del Uruguay. B-1 PLANOS La propuesta incluirá copia de los planos del proyecto en papel ozalid. Dichos planos que tendrán las dimensiones tipo adoptadas por la Dirección Nacional de Vialidad (1,10 x 0,50m), indicarán para cada puente, un alzado, una planta de fundaciones, y suficientes cortes y detalles como para definir con claridad y precisión los niveles, dimensiones, armaduras, cables, recubrimientos, juntas de construcción, uniones soldadas, etc. de la obra que ofrezcan.

5 B-2 CALCULOS Formarán parte de la propuesta, copias de todos los cálculos del proyecto que se propone realizar. Dicho cálculo se realizará considerando por lo menos, todas las cargas y solicitaciones que correspondan de acuerdo a lo establecido en la Sección X Capítulo D "Proyecto de Puentes" de este pliego. Los cálculos se harán de acuerdo con una sola norma. Solo se aceptarán cálculos en que se utilicen una de las siguientes normas: D.I.N., Francesa o Brasileña, completadas por las recomendaciones del Comité Europeo del Hormigón. En los cálculos, que serán completos y que estarán perfectamente detallados y ordenados, se indicarán claramente: a) Las normas y/o criterios en que se han basado los mismos y las referencias bibliográficas pertinentes. b) Los criterios de distribución de cargas utilizadas, con indicación de la norma que lo establezca y/o referencia bibliográfica, y/o la justificación fundamentadas. c) Los diagramas de envolventes de solicitaciones máximas consideradas en cada una de las partes de la estructura, teniendo en cuenta todas las cargas que puedan actual simultáneamente de modo de provocar los máximos esfuerzos. d) Los coeficientes de seguridad adoptados.

6 e) En el caso de piezas de hormigón precomprimido se indicará la tensión inicial de los tensores, así como la final útil, tenidas en cuenta todas las pérdidas, que serán justificadas. Si en cualquier momento, ya sea antes o después de contratada la obra, se comprobara omisión o error en el cálculo de una parte de la estructura, o la Dirección indicara la necesidad de efectuar alguna verificación o recálculo de alguna parte de ella, el oferente o Contratista estará obligado a hacerlo. Dicho cálculo se basará en lo especificado en el pliego y/o en las normas a que se hace referencia en la cláusula al que antecede. En el caso de que tal situación no estuviera incluida en dichas normas, deberán emplearse criterios claramente fundamentados a juicio de la Dirección, o en su defecto, de acuerdo a las normas, o criterios que ella fije.

7 Documentos de referencia
Pliego de condiciones de la dirección nacional de vialidad para la construcción de puentes y carreteras – 1989 Sección X: Condiciones para la contratación de estudios y proyectos de carreteras y puentes Capítulo A – Generalidades Capitulo B – Trabajos de Campo Capitulo C – Proyecto de Carreteras Capítulo D – Proyecto de Puentes Capitulo E – Expropiaciones

8 D-0 GENERALIDADES El proyecto presentado deberá ser completo en si mismo estableciendo todos los detalles y especificaciones correspondientes a la obra programada de modo que permita, sin necesidad de aclaraciones posteriores, la interpretación clara y concisa de la obra proyectada en todos sus detalles. Incluirá asimismo la totalidad de metrajes de la obra prevista, ajustada a los rubros establecidos en las especificaciones que corresponda aplicar. D-2 FRANQUIA La franquía entre la máxima creciente previsible para el curso de agua a salvar y la superestructura del puente deberá ser determinada por el proyectista de acuerdo a las condiciones particulares de la obra. Aparte de toda otra consideración que corresponda se tendrá en cuenta para ello los posibles arrastres de cuerpos flotantes, posibilidades de navegación y el grado de exactitud que puede preverse para la máxima creciente prevista en el proyecto. En cualquier caso la franquía no será menor a 70 cm, debiendo consultarse a tales efectos a la Dirección Nacional de Vialidad.

9 D-3 DIMENSIONES DEL TABLERO El ancho de la calzada y de las veredas o cordones será el establecido por la Dirección Nacional de Vialidad en las especificaciones particulares del contrato. En toda la calzada y hasta 30 cm a cada lado de la misma se mantendrá una altura libre para el pasaje de vehículos no menor a 4,20 metros. Sobre las veredas o cordones se dejará una altura libre no menor de 2,50 m la altura del cordón con respecto al borde la calzada será de 23 centímetros. D-4 TIPO DE ESTRUCTURA Y LUCES A ADOPTAR El proyectista adoptará el tipo de solución estructural que resulte más conveniente desde los puntos de vista económico, estructural y estético. Podrá emplear en el caso que satisfaga esta condición un proyecto tipo de la Dirección Nacional de Vialidad que cumpla las demás condiciones establecidas para la obra.

10 D-5 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA La estructura del puente podrá ser proyectada, de acuerdo a lo que resulte del estudio establecido en el párrafo anterior, en hormigón simple, armado o precomprimido. En el diseño y cálculo de la estructura del puente se considerarán las cargas y solicitaciones que se indican a continuación: a) La carga permanente b) Las cargas móviles incrementadas con el coeficiente de impacto que corresponda. c) El efecto de las variaciones de temperatura d) La contracción de fraguado y fluencia del hormigón e) La presión del viento f) Los esfuerzos longitudinales por aceleración y frenado g) La presión de la corriente del agua h) Las solicitaciones transmitidas o producidas por el rozamiento de resbalamiento o de rodadura de los apoyos móviles i) Las solicitaciones producidas por asiento o desviación de los estribos y/o pilas j) El empuje de tierra k) La sub-presión l) Efectos secundarios de montaje y especiales m) Toda otra carga o solicitación que corresponda considerar de acuerdo a la naturaleza de la estructura proyectada n) Estabilidad al vuelco

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12 Tanto el vehículo como las cargas uniformes serán colocadas en la posición más desfavorable para el cálculo de cada elemento, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal, no debiendo considerarse las cargas del eje rueda o superficie que produzca reducción de los esfuerzos solicitantes. En el cálculo de elementos del tablero la rueda se puede suponer adosada al cordón. *En la última licitación Puente R1 Río Rosario 26/7/2016 se agregó un tren de cargas de igual geometría pero de 30T considerando los camiones en la misma ubicación longitudinal.

13 D-5-2-2 Coeficiente de impacto. A los efectos del cálculo de las solicitaciones en todos los elementos de la superestructura y de las pilas (no de su fundación) cuanto están rígidamente conectadas a aquellas, las cargas móviles que deberán ser consideradas sobre la calzada, serán incrementadas multiplicándolas por el coeficiente de impacto que se define en este artículo para tener en cuenta el incremento de las solicitaciones debido a los efectos dinámicos y vibratorios. Dicho coeficiente de impacto será determinado de acuerdo a la fórmula que sigue pero en ningún caso será mayor de 1,30: 𝑪.𝑰.=𝟏+ 𝟏𝟓 𝑳+𝟑𝟕.𝟓 ≤𝟏.𝟑 Siendo L, la longitud expresada en metros, de la porción del tramo que es cargado para producir la máxima solicitación en el punto considerado. En general L será la luz de cálculo de cada elemento.

14 D-5-3 Variaciones de temperatura a) Estructuras metálicas: Aumento o disminución de ΔT = 35°C. Calentamiento desigual de piezas de ΔT = 15°C. b) Estructuras de Hormigón: Si e < 70cm, aumento o disminución de ΔT = 20°C. Si e ≥ 70cm, aumento o disminución de ΔT = 15°C. Calentamiento desigual de piezas de ΔT = 5°C. D-5-4 Retracción y Fluencia del Hormigón En general ecs = 25*10-5 Arcos y bóvedas de H°A con rLong. > 0.5%  ecs = 25*10-5 Arcos y bóvedas de H°A con rLong. > 0.5%  ecs = 35*10-5 Bóvedas de Hormigón Simple  ecs = 40*10-5

15 Viento perpendicular al eje del puente
Acción del Viento Se admitirá que el viento actúa horizontalmente y en dos direcciones, paralela y perpendicularmente al eje del puente. Viento perpendicular al eje del puente Puente descargado  Qv = 250 kg/m2 Viga de alma llena  Viga delantera + parte del tablero que sobresalga. Vigas reticuladas  Banda del tablero + superficie de las vigas que sobresalgan. Puente Cargado  Qv = 150 kg/m2 altura de la banda de carga móvil 2.0m. Viga de alma llena  Viga delantera + parte del tablero y del tren de cargas que sobresalga. Vigas reticuladas  Banda del tablero + la superficie de las vigas y del tren de cargas que sobresalgan.

16 Viento en direccion paralela al eje del puente
Tanto para la condición de puente cargado como descargado se tomará el siguiente porcentaje de la superficie determinada para la condición de viento perpendicular al eje del puente: Vigas de alma llena  % Vigas reticuladas  % Viento sobre pilas y estribos: Pilas macizas  superficie vista de la pila en la dirección del viento considerada. Demás casos  según criterio similar al considerado para el tablero.

17 D-5-6 Esfuerzo longitudinal por aceleración o frenado Se considerará una fuerza horizontal paralela al eje del puente a nivel de la calzada en una magnitud no menor al 5% del la carga vertical sin impacto. Las solicitaciones no podrán ser inferiores a las provocadas por una carga de 13T de frenado aplicadas en un solo tramo del puente. *Últimamente se está exigiendo una carga de frenado de 26T correspondiente a la fuerza media de frenado del camión Bitren de 56T. D-5-7 Presión de la corriente de agua Las pilas y demás partes de la estructura que puedan estar sometidas a la presión de la corriente de agua, serán proyectadas teniendo en cuenta una presión determinada por la expresión: p = K.v2 Pilas de sección rectangular  K = 70 Pilas con espolón triangular formando en su vértice un ángulo no mayor de 60°  K=26. Pilas de sección circular  K=35

18 D-5-10 Empujes de tierra Se considerarán los empujes de tierra que deban ser soportadas por determinadas partes de la estructura, tales como los estribos. Cuando el tránsito pueda llegar hasta una distancia de la parte superior de un muro de contención menor o igual a la mitad de su altura se deberá considerar la sobrecarga trasmitida por tal causa. Se tomará en consideración un ángulo de fricción entre muro y suelo  =0 y un peso específico de 1,8 T/m3. Se verificará la estabilidad para el caso en que el terraplén o terreno natural queden saturados de agua. La seguridad contra volcamiento y/o deslizamiento será como mínimo 1,5. Se deberán prever drenajes adecuados. Para el cálculo de empujes sobre pilares o elementos semejantes se tomará un ancho ficto igual 3 veces el ancho real de la pieza. D-5-11 Subpresión del agua En los casos de pilas y estribos sumergidos o que puedan quedar sumergidos en el agua se tendrá en cuenta la supresión del agua.

19 Documentos de referencia
Especificacines técnicas complementarias y/o modificativas del Pliego de Condiciones para la Contratación de Puentes y Carreteras de la Dirección Nacional de Vialidad. – Agosto 2003 Sección 11 - Puentes 11.1 Generalidades Las estructuras deberán ser proyectadas en hormigón armado o precomprimido y se tendrán especialmente en cuenta las condiciones de durabilidad, siendo de aplicación el Capítulo VII “Durabilidad” de la norma española vigente (Instrucción de Hormigón Estructural). En caso que en las Especificaciones Particulares se autorice el empleo de estructuras mixtas, se admitirán siempre que la parte metálica sea construida con aceros resistentes a la corrosión atmosférica y se demuestre fehacientemente y solo juicio del Contratante, que no se requerirá el empleo de pinturas protectoras. A efectos del diseño y control podrán emplearse las “Recomendaciones para el proyecto de puentes mixtos para carreteras” del MOPU español, el Eurocódigo 4 o las especificaciones de la AASHTO.

20 Acciones Se utilizará el PV con las siguientes modificaciones a la Sección X - Capítulo D: f) Para puentes limitados a la circulación de peatones y bicicletas, sobre la superficie transitable se considerará una carga uniformemente distribuida de 500 kg/m2, colocada en la posición más desfavorable para el cálculo de cada elemento, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal. g) En la verificación de la estabilidad al vuelco, deberá considerarse el tren de cargas indicado en las especificaciones técnicas, superponiendo viento, frenado, temperatura, etc., en las condiciones más desfavorables. h) Siempre que las columnas, pilares de pórticos, o cualquier otro elemento estructural no se encuentre protegido por su ubicación o por medidas especiales contra posibles choques de vehículos, se deberá suponer una carga fija horizontal equivalente de 100 ton ubicada a 1,2 m de altura y paralela al eje de la calzada o bien de 50 ton perpendicular a dicha dirección. Estas cargas de diseño se considerarán como accidentales.

21 Tren de cargas para fatiga.
Para el fenómeno de fatiga producido por el tráfico se adoptará el vehículo de 36 t indicado en el Art. D del PV sin impacto No será necesario considerar cargas de faja. j) En los pórticos estribos no se admitirá la colaboración del terreno por delante de los pilares. Valores característicos de las acciones Se considerarán como característicos los valores de las acciones indicadas en el Art. D-5 de la Sección X del PV con las modificaciones de la cláusula Valores representativos de las acciones Para acciones permanentes (Gk), permanentes de valor no constantes, (G*k), y accidentales (Ak), se tomarán los valores característicos. Para las acciones variables se considerará el valor característico (Qk), el valor frecuente (ψ1Qk ) y el valor casi permanente (ψ2Qk ), con ψ1=0,50 y ψ2= 0, Valores de cálculo de las acciones Los valores de cálculo de las acciones serán los obtenidos aplicando el coeficiente parcial de seguridad, γF, a los valores representativos de las acciones.

22 11.2.6. Combinación de acciones
Estados límite últimos Situaciones persistentes o transitorias (salvo fatiga): Situaciones accidentales: EHE-08:

23 IAP-11

24 Estados límite de servicio Se considerarán únicamente las situaciones persistentes y transitorias, excluyéndose las accidentales. Combinación característica (poco probable o rara) Combinación frecuente Combinación casi permanente

25 Cambio de apoyos de neopreno Se incluirán en el proyecto los elementos necesarios para permitir el cambio de apoyos mediante gatos de modo que dicha operación pueda realizarse sin tener que ejecutar ningún elemento o pieza complementaria, indicándose las reacciones y demás condiciones de elevación.

26 Documentos de referencia
Licitación P/35 - Ruta 1 Proyecto y Construcción de nuevo puente sobre el Río Rosario y sus accesos en la calzada norte de Ruta 1 km 127 Capítulo 7 – Especificaciones y condiciones técnicas. Descripción de las obras Con el objeto de restaurar el tránsito en la calzada norte de ruta 1 en el Río Rosario suspendido por la socavación detectada en el puente existente en las últimas crecidas y solucionar además las insuficiencias geométricas, estructurales e hidráulicas que presenta el actual puente se ha previsto la construcción de un puente insumergible de 9,20 m de ancho de calzada y sus accesos. Proyecto del puente El oferente deberá presentar un anteproyecto de características técnicas no inferiores a las condiciones establecidas en los Documentos del llamado. Dicho anteproyecto deberá estar totalmente de acuerdo con lo especificado y deberán llevar la firma de un Ingeniero Civil, con experiencia acreditada en el cálculo de estructuras de por lo menos 5 años y especializado en el proyecto de puentes. La descripción del anteproyecto en los planos se efectuará con el suficiente detalle como para poder determinar las características fundamentales de todos los elementos y sus procesos de ejecución.

27 Dicho proyecto deberá cumplir con las especificaciones del PV en
particular las Secciones X y XI y con las “Especificaciones Técnicas Complementarias y/o Modificativas del Pliego de Condiciones para la Construcción de Puentes y Carreteras de la Dirección Nacional de Vialidad”, en su versión vigente a Agosto de 2003 y venir acompañado de los estudios necesarios. h) Defensas: Las defensas se dispondrán en el borde de la calzada, serán de hormigón armado con el perfil indicado en el detalle y diseñadas para soportar una fuerza de choque accidental de 20 toneladas aplicada perpendicularmente y a la altura de su cara superior. Esta fuerza podrá suponerse repartida uniformemente en la base de la barrera, en un ancho de 3 m. l) Fundaciones: Los cabezales no sobresaldrán del terreno natural. Para el cálculo de los pilotes se tendrá en cuenta una posible socavación de 1 m por debajo del nivel inferior de cabezal.

28 Documentación complementaria