Puentes No Convencionales No son comunes No están cubiertas en forma especifica por el código Uso no convencional de tecnología existente Requiere experiencia.

Presentación del tema: "Puentes No Convencionales No son comunes No están cubiertas en forma especifica por el código Uso no convencional de tecnología existente Requiere experiencia."— Transcripción de la presentación:

1 Puentes No Convencionales No son comunes No están cubiertas en forma especifica por el código Uso no convencional de tecnología existente Requiere experiencia especializada en el proceso constructivo. Objetivos: económicos, estético, seguros

2 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas Análisis Conceptual de una Estructura Reticulada Hibrida. Un puente reticulado hibrido es un puente de diseño no convencional tanto en la superestructura como la subestructura. La superestructura está constituida por una estructura reticulada hibrida, tipo Warren, compuesto por bridas de compresión de concreto armado, diagonales de tubos metálicos, y un tablero de concreto postensado compuesto de bridas y losa de concreto postensado que funciona como una gran brida inferior.

3 Análisis Conceptual de una Estructura Reticulada Hibrida. Estructuralmente su comportamiento global es similar a la de los reticulados metálicos, pero difiere en el comportamiento estructural y diseño de sus principales componentes. Son estructuras recientemente introducidas en el país, y no muy comunes a nivel mundial. Se trata de obtener diseños más económicos mediante la utilización óptima de los materiales, y que además sus requerimientos de mantenimiento son mínimos. Las fuerzas de compresión son tomadas por elementos de concreto armado, las fuerzas de tracción mediante elementos de concreto postensado, y las fuerzas de corte mediante elementos diagonales de acero. Los estribos son de concreto armado semi-integrales, lo que le proporciona una mayor eficiencia en tomar las fuerzas sísmicas longitudinales al aprovechar el empuje pasivo de los rellenos de los accesos. Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

4 Análisis Conceptual de una Estructura Reticulada Hibrida. El comportamiento estructural de es muy similar al de un reticulado metálico. El momento flector de las cargas externas es resistido por las fuerzas axiales que se desarrollan en las bridas de compresión y en el tablero inferior que funciona como una gran brida de tracción, estas fuerzas axiales forman un par flector que equilibra al momento flector de las cargas externas. Las diagonales de acero toman las fuerzas cortantes. La sobrecarga al igual que el peso propio del tablero actúa sobre el tablero de concreto postensado que transmite las cargas a las bridas y estas a su vez a los nudos del reticulado. Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

5 Análisis Conceptual de una Estructura Reticulada Hibrida. Los nudos del reticulado mixto están conformados por la unión de las diagonales que están embebidas en el concreto de las bridas, y resisten las fuerzas de tracción que se generan entre ellas mediante las fuerzas de cohesión entre el concreto y el acero y las fuerzas de fricción generadas principalmente por el postensado transversal a través del coeficiente de fricción. Las bridas inferiores están sometidas a fuerzas de tracción y a momentos flectores, al igual que la losa. A fin de permitir que las bridas inferiores y el tablero trabajen a tracción y flexión en la dirección longitudinal se efectúa el postensado longitudinal de ambos. El postensado transversal de la losa es para soportar el efecto transversal de las cargas que actúan sobre el tablero y es también aprovechada para fijar las conexiones de las diagonales con las bridas inferiores. Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

6 Verificación Estructural de las Conexiones. Los nudos del Las conexiones del reticulado hibrido están conformados por la unión de las diagonales que están embebidas en el concreto de las bridas, y las cuales tienen que resistir las fuerzas resultantes del análisis del reticulado y que se muestran en el Anexo1. En el caso de las bridas inferiores las fuerzas que actúan sobre las conexiones son de tracción, es decir, que tienden a separar las diagonales de las bridas de concreto, que se generan en el caso de las bridas inferiores mediante las fuerzas de cohesión entre el concreto y el acero y las fuerzas de fricción generadas principalmente por el postensado transversal a través del coeficiente de fricción. En el caso de las conexiones con las bridas superiores en compresión, las fuerzas que se transmiten son de compresión y son resistidas por la resistencia del concreto de las bridas al aplastamiento y al punzonamiento. Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

7 Verificación Estructural de las Conexiones. El diseño de este tipo de uniones embebidas en el concreto no está reglamentado en forma específica en el AASHTO, por lo cual el Proyectista ha utilizado la aplicación de los criterios básicos generales de diseño del AASHTO correspondientes al Capítulo 5.8.4, Transferencia de Cortantes en Interfase- Corte por Fricción (Interface Shear Transfer- Shear Friction), que se deben utilizar en el caso de transferencia de cortantes entre materiales disímiles. El AASHTO da expresiones que permiten calcular la resistencia al corte basadas en el desarrollo de fuerzas internas de adherencia y de fricción por efecto de fuerzas de compresión. Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

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10 Calculo de Verificación Resistencia de los Nudos Inferiores Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

11 Calculo de Verificación Resistencia de los Nudos Inferiores Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

12 Calculo de Verificación Resistencia de los Nudos Inferiores Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas

13 Puente Abejal

14 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas Puente Tumbes

15 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas Puente Tumbes

16 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas a) Verificación del corte por fricción Para este caso consideramos que el plano de falla se desarrollara en la interface del concreto, el tubo metálico y las cartelas, para determinar la fuerza de fricción, solo de considera la influencia del postensado transversal Puente Tumbes

17 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas b) Verificación del corte en la interfaz concreto - concreto (sin factor de fricción) - sentido longitudinal Para este caso; consideramos que el plano de falla, inicia en el borde de la plancha que conecta ambos tubos ubicada dentro del concreto, el ángulo de inclinación de la superficie de falla será 35º con respecto a la horizontal debido a la presencia de fuerzas de tracción en la brida inferior, despreciaremos los efectos del coeficiente.

18 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas c) Verificación del corte en la interfaz concreto - concreto (sin factor de cohesión) - sentido transversal Para este caso consideramos que el plano de falla inicia en el borde de la plancha que conecta ambos tubos ubicada dentro del concreto, el ángulo de inclinación de la superficie de falla será 35º con respecto a la horizontal debido a la presencia de fuerzas de postensado en dirección transversal, solo consideramos los efectos de la fricción.

19 Puentes de Estructuras Reticuladas Hibridas Verificación de la soldadura Para este caso consideramos a la mayor componente vertical de tracción, la cual es desarrollada en el nudo 02 dicha fuerza vertical es igual a 330.88ton y deberá ser soportada por la fuerza de fricción desarrollada en la interface concreto - tubería de acero y por la soldadura empleada para unir las diagonales metálicas a las planchas 1 y 2 Tal como se muestra en la siguiente figura.