UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

INGENIERIA CIVIL

ING. GERSON QUISPE RODRIGUEZ

ALUMNOS

Benavides Semprtegui, Fredy

Gonzales Armas, Kevin

Marchena Soto, Juanita

Ramrez Mestanza, Pool

Vigo Castaeda, Carlos

Yacupaico Cabrera, Willan

OTRAS CARGAS QUE ACTAN EN LOS PUENTES:

En el presente informe se presentar los siguientes temas: Zona de actuacin de las cargas en los puentes, Glibo y cargas que actan en los puentes: Impacto, sismo,

viento, frenado, friccin, cargas en veredas y barandas, cargas hidrostticas, empuje

de tierras.

OBJETIVOS

Analizar en qu zonas de los

puentes actan

las cargas

Estudiar que otro tipo de

cargas actan

sobre los

puentes.

CARGA:

Fuerzas y acciones

que se deben

considerar en el

diseo estructural

de un puente

TIPOS DE CARGAS:

Cargas permanentes :Son las cargas que siempre van a estar presentes en la estructura (los elementos estructurales son

los que son parte del sistema de resistencia y los elementos

no estructurales unidos se refieren a parapetos, barreras).

La carga muerta de la superficie de revestimiento puede ser estimada tomando el peso unitario para un espesor de

superficie.

Cargas Transitorias: comprende las cargas del trfico

vehicular, del trfico peatonal, de fluidos, de sismo, de hielo,

de deformaciones y las causadas por colisiones.

Cargas de vehculos.

Camin de diseo. El camin de diseo es el

tpico semitrailer: el eje

frontal es de 35kN

seguido a 4.3 m de un eje de 145kN y finalmente un

eje posterior de 145kN

que est ubicado a una

distancia variable de 4.3 m a 9.0 m.

Lnea de diseo. La lnea de diseo es aquella

que ocupa la carga

dentro de la lnea de

trfico. Aqu, ASHTO usa un ancho de 3.0 m para

la lnea de diseo y el

vehculo se ubica en la

posicin ms desfavorable de la lnea

de trfico (3.6 m) para

los efectos extremos.

Cargas de Fatiga.El esfuerzo de fatiga

lmite depende del

rango de carga viva y

del nmero de ciclos de carga y descarga.

Cargas en la losa y cargas del sistema

de barrera: La losa

debe ser diseada

para los efectos de carga debido al

camin de diseo y

el tndem de diseo,

cualquiera que cree los mximos efectos.

Camin de diseo Lnea de diseo

Cargas Ssmicas :en zonas de riesgo ssmico, es necesario tener en cuenta las fuerzas

laterales que producen los sismos.

F (sismo) = masa por aceleracin = W/ g * g/10

Dependiendo del lugar de ubicacin del puente, puede que los efectos ssmicos sean

irrelevantes o puede que gobiernen el diseo del sistema de resistencia de cargas laterales

Cargas Centrfugas:Se toman como el producto entre los pesos por eje del camin o tndem

de diseo y el factor C, dado por:

= 0.0105 2

V = velocidad de diseo de la carretera (km/h) R = radio de curvatura del carril de circulacin (m)

Las fuerzas centrfugas se aplican horizontalmente a una distancia de I .80 m sobre la

calzada.

Carga en Barandas y Sardineles: Estos sistemas deben resistir las distintas cargas en las

respectivas direcciones. Para cumplir este objetivo el Manual de Diseo de Puentes seala

que la altura de las barandas para puentes peatonales ser no menor de 1.10 m. y en casos

de ciclovas, ser no menor de 1.37 m.

Carga en Barandas y Sardineles

Fig. 3.4.1 Modelos de barandas para trnsito peatonal y de

ciclistas separado del vehicular.

Fig. 3.4.2 Modelos de barandas para trnsito peatonal no

separado del vehicular. Adaptado de Herrera Mantilla,

Jernimo. Puentes, Univ. Catlica de Colombia 1996.

Fig. 3.4.3. Modelos de barandas para trnsito ciclista no

separado del vehicular. Adaptado de Herrera Mantilla, Jernimo.

Puentes, Univ. Catlica de Colombia 1996.

Fig. 3.4.4 Modelos de barandas para trnsito vehicular.

Adaptado de Herrera Mantilla, Jernimo. Puentes, Univ. Catlica

de Colombia 1996.

Carga en Barandas y Sardineles

Las barandas y los sardineles soportan tambin los eventuales impactos de los vehculos.

Las barandas deben disearse para resistir una sobrecarga horizontal de 220 Kg/m aplicado en el

pasamano y una sobrecarga vertical simultnea de 150 kg/m.

Cargas en Veredas: En los puentes peatonales y en las veredas de los puentes vehiculares

urbanos deben considerarse una sobrecarga peatonal uniformemente distribuida de:

Factor de amplificacin dinmica (Impacto) I : las fuerzas mviles al entrar a un puente produce un efecto mayor que si estuvieran estticas sobre l, este efecto del impacto es tanto mayor cuando menor es la luz del puente. Elementos en los que se aplica el factor de impacto. Superestructura Pilares, excluyendo su cimentacin y la parte que se encuentra dentro del terreno.

Elementos en los que no se aplica. Cimentaciones y estructuras que tengan ms de 0.90 m de relleno (alcantarillas)

Elementos en los que no se aplica.

El coeficiente de impacto se calcula mediante la siguiente frmula:

= 15.24

+38 0.30 L = Longitud cargada (m)

I = Factor de amplificacin dinmica

Para puentes de carreteras, la AASHTO recomienda

= 100

+ L = carga viva total sobre el elemento.

D = carga muerta asociada al elemento.

En las alcantarillas o arco con relleno con relleno hasta de 30 cm se tomara 30%, con rellenos

entre 30 y 60 cm se tomara 20% y entre 60 y 90 cm, el 10% para rellenos mayores no se considera impacto. En la estructura.

Estructuras de madera.

Cargas en la vereda.

Arcos y alcantarillas con ms de 90 cm en la clave.

Frenado (FL): El frenado de los vehculos produce una carga horizontal que es necesario tener

en cuenta en el diseo de algunos elementos de un puente, esta fuerza se estima como el

5% del peso total de la sobrecarga vehicular y se considera aplicada horizontalmente a 1.80

m. por encima del nivel de rodadura, este porcentaje se toma sobre el peso neto de la

sobrecarga sin considerar el impacto.

Friccin: Esta fuerza puede estimarse como el 5% de la reaccin de apoyo debido al peso de

la sper estructura en el caso de rodillos y como el 15% de la misma reaccin en el caso de

apoyos de simple resbalamiento.

Viento: se considera una fuerza horizontal de 150 kg/m2. Sobre la superficie proyectada

total en una de las vigas incluyendo tablero y la baranda, ms 75 kg/m2 sobre la superficie

proyectada total para cada una de las restantes vigas principales, considerndose adems

una fuerza de 300 kg/ml, aplicada a 1.80 m sobre la rasante para puentes carreteros y una

de 450 kg/m2 aplicada a 2.40 m sobre el riel en caso de tranvas y ferrocarriles.

Fuerzas por accin del agua: las fuerzas que deben considerarse en el diseo de

puentes por efecto del agua son:

Presin hidrosttica: se determina por el procedimiento convencional, es decir considerando la

variacin inicial de la presin del agua.

P = * h

Donde:

P = presin hidrosttica en kg/m2.

= peso unitario del agua en kg/m3.

h = profundidad del agua.

Fuerza por la presin de corriente de agua: los estribos y los pilares de los puentes son los elementos que soportan la corriente del agua, actuando por este efecto una fuerza paralela a la direccin de dicha corriente. P = k * A *2 Donde:

P = fuerza de la corriente del agua en kg.

V = Velocidad mxima del agua en m/seg.

K = es un coeficiente que depende de la forma del pilar expuesto.

A = rea vertical proyectada del pilar. H = profundidad del agua en m.

K Presin de acuerdo a la superficie

72 Para presin en superficie plana

35 Para presin en superficie circular

26 Para presin en superficie inclinada <

30

Fuerzas por efecto de la presin hidrodinmica del agua durante los sismos:

Para estribos tipo muro:

P = 7

12 ( 2)

Donde:

P = fuerza total horizontal sobre el muro.

Kh = coeficiente de sismo horizontal.

= peso especfico del agua

b = ancho del elemento en m, en direccin perpendicular a la presin.

h = profundidad del agua en m.

Empuje de tierras: en el diseo de los estribos de un puente se tiene que considerar el empuje que ejerce

los rellenos de tierra, ya que dichos estribos no vienen a ser sino muros de contencin que tiene que

soportar ichos rellenos que conforman los accesos, se considera el efecto de la presin del suelo de

acuerdo al estudio geotcnico. En prticos rgidos, al determinare el mximo momento positivo en vigas, se recomienda considerar

nicamente la mitad del empuje lateral. El empuje lateral debe ser incrementado por efecto de trfico cercano la elemento estructural considerado, dicho incremento no sera menor que 1 tn/m2

Galibo: Los glibos horizontal y vertical para puentes urbanos sern el ancho y la altura necesarios para el paso

del trfico vehicular. El glibo vertical no ser menor que 5.00 m.

El glibo vertical sobre autopistas principales ser al menos de 5.50 m, en zonas rurales. En zonas altamente

desarrolladas esta magnitud puede ser reducida, previa justificacin tcnica.

Los glibos especificados pueden ser incrementados si el asentamiento pre - calculado de la superestructura

excede los 2.5 cm. En puentes sobre cursos de agua, se debe considerar como mnimo una altura libre de 1.50

m a 2.50 m sobre el nivel mximo de las aguas.

Los puentes construidos sobre vas navegables deben considerar los glibos de navegacin de esas vas; a falta

de informacin precisa, el glibo horizontal podr ser, por lo menos, dos veces el ancho mximo de las

embarcaciones ms un metro.

Fig: 01 altura de gabilo en un puente

CONCLUSIONES

Se investig en que zonas actan las cargas

en los puentes.

Se estudiaron otras cargas como: impacto,

sismo, viento, frenado,

cargas en veredas y

barandas, cargas hidrostticas y empuje

de tierras.