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Informe Puente Viga Cajon

Jan 09, 2016

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VIGA CAJON
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PUENTES DE SECCION VIGA CAJON

I.-INTRODUCCIN:Existen numerosas normas de diseo que han sido usadas durante muchos aos como son las Normas DIN (Alemania), la Norma Francesa, la Norma Britnica, el Eurocode (Unin Europea), las Normas AASHTO (USA), etc. Sin embargo, en nuestro pas no se contaba con un reglamento oficial, es por ello que estas normas fueron de alguna manera adoptadas por los profesionales dedicados al diseo y construccin de puentes.Fue recin en Noviembre del ao 2002 que la MTC DGCF, Direccin General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, public un primer intento de norma peruana de puentes con el ttulo Propuesta de Reglamento de Puentes. Propuesta que despus de su debate y discusin pblica se convertira en la norma nacional Manual de Diseo de Puentes desde julio del ao 2003.A la vez, nuestra norma autoriza para el diseo de puentes, las normas dadas por AASHTO, como complemento a lo dispuesto por el Manual de Diseo de Puentes. De conformidad a lo anterior, en este trabajo se ha seguido los requisitos, pautas y recomendaciones de la norma nacional Manual de Diseo de Puentes y de AASHTO.II.-NORMATIVIDAD:Para el presente trabajo se realiz bajo la referencia de la norma del MTC Manual de Diseo de Puentes del MTC DGCF Direccin General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Lima Per 2003.

III.-DEFINICINES:Qu es un puente?

Estructura construida con el fin de permitir a una va de comunicacin cruzar un cauce (ro, barranco, etctera) o bien atravesar otra va de comunicacin, sin que existan problemas de mezcla de los trficos de ambas. En su construccin, se deben cuidar muchos e importantes aspectos, tales como: estabilidad, resistencia al desplazamiento y a la rotura, etctera.GeneralidadesEn realidad, la definicin anterior no es del todo completa, pues slo se considerar como puente si la separacin entre apoyos supera los 10 m; si sta estuviera comprendida entre los 3 y 10 m, se tratara de un pontn, y de una tajea si fuera menor de 3 m. El nombre de viaducto suele asignarse a un puente cuando sus dimensiones son desproporcionadas con respecto al cauce que salva; stas vienen dadas por la necesidad de evitar pendientes grandes en la va de comunicacin; as, si el obstculo es un ro, el viaducto atraviesa el valle por cuyo fondo discurre aqul. Un puente siempre recibe el nombre de la va de comunicacin que pasa sobre el mismo; por ejemplo, un puente por el que una carretera cruza sobre un ferrocarril, se denominar puente de carretera; cuando sobre el puente pasa un canal, recibe el nombre de acueducto.El tableroEl tablero suele ser una losa de hormign armado, con un emparrillado como armadura; esta solucin permite alcanzar anchuras de hasta 10 m. Para aumentar esta dimensin se puede acudir a realizar un pretensado transversal o bien a aligerar la losa; este aligeramiento se consigue utilizando tubos de cartn, uralita o chapa que quedan encerrados en la losa al hormigonar o dando a sta una seccin menos maciza, como la de cajn.

Los apoyosReciben el nombre de estribos cuando van adosados a los terrenos de las mrgenes, y de pilas, si son exentos. Al progresar las caractersticas resistentes de los materiales empleados, son cada vez menos voluminosos. As, en los puentes de piedra, las pilas son de seccin prcticamente cuadrada, mientras que con hormign armado adoptan la forma de tabiques de pequeo espesor y, en ciertos casos, de grupos de pilares o aun uno slo. Las vigas se apoyan sobre las pilas mediante rodillos, a menos que se trate de un puente formado por prticos, donde los apoyos suelen ser de acero.

IV.-PUENTE DE SECCIN VIGA CAJN: Son tableros compuestos por una losa de concreto reforzado apoyada sobre vigas con seccin tipo cajn de una o varias celdas. Estas vigas pueden ser de concreto reforzado, concreto postensado o acero armado (seccin mixta). Un ejemplo de este tipo de seccin transversal son los puentes en voladizos sucesivos, que tienen viga cajn con seccin longitudinal variable (Vase Figura 13 y Figura 14). V.-TIPOS DE VIGA CAJNLa seccin transversal es un cajn, mono o multicelular, donde en la parte superior existenvoladizos. Las almas pueden ser verticales o inclinadas segn el canto de la seccin. Si esconstante es indiferente, sin embargo para cantos variables, por facilidad constructiva, setiende a almas verticales.

Esta disposicin permite llegar a anchos de 20 m con dos clulas y prcticamente a 30 m contres. En su contra tiene su mayor complejidad de ejecucin, que se ve agravada cuando elcanto es variable. Esta circunstancia dificulta por lo tanto su aplicacin a grandes luces.La luz optima a salvar con esta tipologa esta condicionada al sistema constructivo elegido y lageometra de la seccin transversal.Atendiendo a la seccin transversal podemos diferenciar:- Canto constante: Entre 35 y 80 m- Canto variable: Entre 80 y 200 m

VI.-PARTES QUE CONSTITUYEN LA SECCION VIGA CAJON

Partes de un puente de seccin viga cajn Ala o losa superior Ala o losa inferior Almas Volado Vereda Baranda

VII.-LUCES MXIMAS QUE SE PUEDEN CONSTRUIR CON ESTE TIPO DE SECCIN El puente de seccin viga cajn se pueden utilizar para luces desde 20 a 40 metros.

Tenemos como ejemplo de puentes tipo viga cajon contruidos en el peru.Puente los Olivos -LimaUbicado en el distrito de Los Olivos, compuesto por 2 puentes vehiculares paralelos de 3 carriles de 795.00m de longitud cada uno. La superestructura est conformada por 2 vigas prefabricadas postensadas de seccin cajn a todo lo largo de ambos puentes. Adicionalmente cuenta con un viaducto en 3 nivel de 670.00m de longitud con direccin a la Av. Anglica Gamarra.

Intercambio vial Av. Venezuela con Av. Universitaria (Lima)Compuesto por 2 puentes paralelos de 3 carriles de circulacin en cada sentido y 250.00m de longitud cada uno (8 tramos), compuesto por una viga central tipo Gerber postensada de 80.00m de longitud y 2 vigas postensadas en cada extremo de 90.00m y 80.00m de longitud; todas las vigas son estructuras de seccin tipo cajn de 5 celdas. El proyecto tambin incluye 6 puentes peatonales de vigas postensadas de 33.0m a 55.0m de longitud.

VIII.-VENTAJAS DEL PUENTE DE SECCION VIGA CAJON:La seccin viga cajn presenta, desde el punto de vista resistente, una serie de ventajas respecto alas secciones de vigas prefabricadas y seccin losa.Tiene una gran cabeza superior e inferior, lo que la hace apta para soportar momentosflectores positivos y negativos.- Tiene una gran rigidez a la torsin, que evita en la mayora de los casos, el uso de diafragmas intermedios.- Por su condicin de seccin cerrada, la viga cajn tiene una buena rigidez transversal,lo que reduce la distorsin de la seccin.- Es apta para soportar cargas descentradas, sin desequilibrar apenas la simetra de ladistribucin transversal de las tensiones longitudinales de flexin- Por su rigidez transversal, permite reducir al mnimo el espesor de sus paredes.- Tiene un gran radio de giro (relacin Inercia/Acero), por lo que se obtiene un excelenterendimiento para el pretensado.Estas propiedades permiten sacar el mximo rendimiento a la distribucin del material,obtenindose tableros muy ligeros y resistentes, lo que la convierte en la seccin ideal para lospuentes de gran luz.La tendencia actual, por motivos constructivos, es la realizacin de un solo cajn. Con estasolucin puede llegarse a anchos de 16 m. En caso de que se quiera aumentar dicho anchopuede estabilizarse los voladizos y la losa central mediante diagonales.Segn el proceso constructivo:- Puentes hormigonados sobre cimbra apoyadas en el suelo, o autoportante: Entre 35 y 55 m.- Por el mtodo de empuje: Entre 35 y 55 m. Este rango puede aumentarse si colocamos apoyos intermedios provisionales.- Puentes construidos por voladizos sucesivos mediante hormigonado in situ de las dovelas: Entre 80 y 200 m.- Puentes construidos por voladizos sucesivos mediante dovelas prefabricadas: Entre 50 y 150 m.Las cuantas en funcin de la luz L (m), de cajones de canto constante construidos por elprocedimiento de tramos sucesivos, son los que se indican en la siguiente figura:

Si la estructura presenta una longitud reducida que permita un cimbrado convencional de unasola vez, las cuantas de acero activo se reducen un 5% aproximadamente. Por el contrario, sies construida por el procedimiento de empuje, las cuantas se incrementan en torno al 20%.Para cajones construidos por voladizos sucesivos con dovelas in situ y carro de avance, lascuantas son las indicadas en la siguiente figura:

En el caso de dovelas prefabricadas las cuantas de acero activo se incrementan aproximadamente en un 25%.

IX.-DESVENTAJAS DEL PUENETE DE SECCION VIGA CAJON: Difcil mantenimiento y vaciado en situ. Econmicamente son ms caros de fabricarX.-PROCESO DE DISEO DE VIGAS CAJON:PREDIMENSIONAMIENTOPeralte, utilizar la tabla 2.9.1. 4.1-1

DIMENSIONES MNIMAS PARA VIGAS CAJN MULTICELULAR VACIADOS IN SITUAASHTO especifica los siguientes espesores mnimos para vigas T y cajn multicelular, donde la losa forma parte de las vigas y es construida simultneamente.a. Ala o losa superiorEl espesor del ala superior que sirve como losa de tablero ser: Peralte mnimo (175 mm). Como el aquel requerido para el anclaje y recubrimiento del pretensado transversal, si este es usado. No menos de 1/20 de la luz libre entre filetes, acartelamientos o almas a menos que se proporcione pretensado transversal.b. Ala o losa inferior El espesor del ala inferior no ser menor que: 140 mm. 1/6 de la luz libre entre filetes o almas de vigas no pretensadas. 1/30 de la luz libre entre filetes, acartelamientos, o almas para vigas pretensadas, a menos que se usen nervaduras transversales a un espaciamiento igual a la luz libre del tramo sean utilizadas.

ANCHO DE NERVIOS O ALMAS Espesor determinado por los requisitos de diseo por corte, torsin, recubrimiento y colocacin de concreto.

FACTORES DE DISTRIBUCIN DE CARGA Factores de distribucin para momentos.Vigas Interiores

Vigas Exteriores

FACTORES DE DISTRIBUCIN DE CARGA Factores de distribucin para cortantes.Vigas Interiores

Vigas Exteriores.

XI.-REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS Manual de Diseo de Puentes del MTC DGCF Direccin General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Lima Per 2003. http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/puentes-2/