A. TITULO DEL PROYECTO
Anlisis y diseo de la superestructura del puente vehicular sobre
el rio Soritor, distrito de San Fernando, provincia de Rioja,
departamento de San Martn
B. AUTOR
Joel Altamirano Requejo
C. CONTENIDO
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Antecedentes del problema.
El departamento de San Martin presenta una gran variedad de
caractersticas ecolgicas, geogrficas y climatolgicas, lo cual hace
que los diferentes tipos de fenmenos naturales ocurran, generando
muchos desastres lo cual es una amenaza para las familias y para
las diferentes infraestructuras que existen en la regin.
Actualmente para salir a la ciudad, las personas tienen que cruzar
el rio Mayo mediante balsas, canoas, lo cual es muy dificultoso y
ms an cuando el rio est bien cargado, por lo cual impide el acceso
a muchas poblaciones.El problema que existe debido a la inadecuada
viabilidad de la localidad de San Fernando con las localidades
aledaas, surge la necesidad de la construccin de un puente
vehicular sobre el rio Soritor, buscando de esta manera mejorar el
nivel socioeconmico de las poblaciones beneficiadas, logrando una
mayor accesibilidad a las zonas, para el traslado de los pobladores
y sus productos al mercado de consumo, permitiendo as tener una
mejor calidad de vida.1.2 Justificacin e importancia del
problema.
La ausencia de infraestructuras viales producto de la poca
presencia del estado en la zona amaznica del Per es una de las
principales causas de subdesarrollo en nuestro pas y siendo esta el
principal medio de comunicacin entre los pueblos de la Regin San
Martn, incide de modo directo en la economa de toda la regin y por
tanto es primordial su implementacin.El presente proyecto est
asociado a la necesidad de articular equitativa y sosteniblemente a
los productores agrarios de las zonas de pobreza y extrema pobreza
a los mercados de consumo y que a su vez lograr un incremento en el
desarrollo productivo de las localidades.
La importancia de la ejecucin del presente proyecto radica en
sus objetivos y fines que persigue, los cuales mejoraran el nivel
socioeconmico de la poblacin beneficiada. 1.3 Delimitacin del
problema.
El presente trabajo de investigacin se delimitar netamente a la
regin de San Martin, provincia de Rioja, distrito de San Fernando,
exclusivamente del rio Soritor, donde se ha visto el lugar adecuado
para la elaboracin de la superestructura del puente vehicular.
1.4 Formulacin del problema.
Las obras de ingeniera siempre han significado un gran avance
para el pas, que se ha venido logrando mediante la adquisicin de
los diferentes conocimientos a travs del tiempo, el cual siempre
nos brinda muchas soluciones a los diferentes problemas.A partir de
esto, es que planteo una solucin, para unir los pueblos, mejorar su
nivel econmico y fomentar el crecimiento de la regin y de esta
manera del pas, proponindome la siguiente interrogante SE PODRA
ANALISAR Y DISEAR UNA SUPERESTRUCTURA DEL PUENTE VEHICULAR SOBRE EL
RIO SORITOR, DISTRITO DE SAN FERNANDO, PROVINCIA DE RIOJA,
DEPARTAMENTO DE SAN MARTIN?
1.5 Limitaciones.
El presente Informe de Ingeniera se limita al anlisis y diseo de
la superestructura de un puente tipo seccin compuesta cuya
estructura principal son las vigas metlicas con losa de trnsito de
concreto armado, utilizando el mtodo LRFD. Se disearn las vigas
principales metlicas, vigas diafragmas metlicas, la losa o tablero
de concreto armado y las veredas de 0.80 metros a cada
lado.Respecto a la bibliografa es muy escasa, dado que no hay mucha
informacin de la zona de estudio, por lo que debemos de realizar
muchos estudios.
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo General
Elaborar el diseo y anlisis de la superestructura del puente
vehicular sobre el Rio Soritor.2.2 Objetivos Especficos
Realizar el diseo en acero y concreto armado del puente, segn
las reglas de arte, las normas peruanas y el manual de diseo de
puentes actual, aplicando el mtodo LRFD del manual AASHTO. Analizar
y verificar el comportamiento de cada una de las partes, y cada
material que se va a emplear en el diseo de la superestructura.
3. MARCO TEORICO
3.1 Antecedentes de la investigacin
En nuestro pas, principalmente en la regin amaznica, la escasa
presencia del estado influye tambin en la escases de vas terrestres
en buen estado que conecten los pueblos entre s, en la Regin San
Martn se hace notar la insuficiente conectividad terrestre, hecho
que repercute en el desarrollo de los mismos ya que las vas
actuales en mal estado provocan un elevado costo en el transporte.
Los materiales que utilizan en los sistemas de construccin, ha
venido mejorndose a travs del tiempo, puesto que cada vez buscan
las diferentes propiedades favorables que estas tienen, que
conduzcan a un diseo optimo y econmico de las diversas
estructuras.El uso del concreto armado se ha venido aprovechando al
mximo, puesto que es casi universal, debido a las ventajas que
ofrecen sus elementos, tales como: precio relativamente bajo, la
buena resistencia frente al clima y al fuego, la buena solidez
frente a la comprensin y la excelente capacidad de moldeo del
concreto, junto con la alta resistencia frente a la tensin y la
mayor ductilidad y dureza del acero. Precisamente esta combinacin
es la que permite la casi ilimitada variedad de usos y
posibilidades del concreto armado en la construccin de edificios,
puentes, tanques, depsitos y muchas otras estructuras.En el ao 1993
el autor Joseph E. Bowles[footnoteRef:1], expuso en su libro Diseo
de Acero Estructural, todos los temas bsicos para el diseo de acero
estructural el cual contiene elementos de diseo tanto para
edificios como para puentes, utilizando el mtodo LRFD. [1: Bowles
Joseh E., Diseo de Acero Estructural, pgina 5]
El ao 2000, el Bach. Luis Peralta Ruiz[footnoteRef:2], realiz el
Informe de Ingeniera en Trazo y diseo de la superestructura de
seccin compuesta del puente Alfonso Ugarte sobre el ro Cumbaza. El
mismo ao el Bach. Rovalino Torrejn Meza[footnoteRef:3], realiz el
informe de Ingeniera en Diseo de la superestructura de un Puente de
Seccin Compuesta, todos ellos orientados a contribuir con el
desarrollo de la Regin San Martn y del Pas para un desarrollo
integral. [2: Peralta Ruiz Luis, Trazo y diseo de la
superestructura de seccin compuesta del puente Alfonso Ugarte sobre
el ro Cumbaza, pgina 5.] [3: Torrejn Meza Rovalino, Diseo de la
Superestructura de un Puente de Seccin Compuesta, pgina 6.]
En el ao 2012, el Bach. Jim V. Bartra Crdova[footnoteRef:4] ,
realiz la tesis Propuesta de Diseo de un Puente de Seccin Compuesta
Sobre el Ro Alao, desarrollado con la aplicacin del mtodo LRFD
teniendo en cuenta las diversas modificaciones que ha sufrido en
cuanto a los factores de carga y sobrecargas de diseo. [4: Bartra
Crdova Jim V., TesisPropuesta de Diseo de un Puente de Seccin
Compuesta sobre el rio Alao]
En el ao 2012, el Bach. Csar H. Altamirano
Requejo[footnoteRef:5] , realiz el Informe de Ingeniera Diseo de la
Superestructura del Puente Vehicular sobre la quebrada Serrano,
calle Arica en la Localidad y Distrito de Saposoa, Provincia de
Huallaga San Martn, desarrollado con la aplicacin del mtodo LRFD.
[5: Altamirano Requejo Cesar H, Informe de Ingeniera Diseo de la
Superestructura del Puente Vehicular sobre la quebrada Serrano,
calle Arica en la Localidad y Distrito de Saposoa, Provincia de
Huallaga San Martn ]
Los trabajos anteriormente mencionados, se llevaron a cabo
mediante la aplicacin del mtodo LRFD, el cual con el tiempo ha
sufrido diversas modificaciones, por lo cual el presente trabajo se
desarrollar teniendo en cuenta la metodologa actual del LRFD.
3.2 Base tericas (Marco terico o fundamentacin terica de la
investigacin)
3.2.1 PUENTESLa enciclopedia libre Wikipedia[footnoteRef:6],
seala que, un puente es una construccin que permite salvar un
accidente geogrfico o cualquier otro obstculo fsico como un ro, un
can, un valle, un camino, una va frrea un cuerpo de agua o
cualquier otro obstculo. [6: https://es.wikipedia.org/wiki/Puente,
Actualizacin 26/03/2003, visita 11/01/2015]
El diseo de cada puente vara dependiendo de su funcin y la
naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Su
proyecto y su clculo pertenecen a la Ingeniera Estructural, siendo
numerosos los tipos de diseos que se han aplicado a lo largo de la
historia, influidos por los materiales disponibles, las tcnicas
desarrolladas y las consideraciones econmicas, entre otros
factores.
Figura N 01: Puente de concreto armadoPuente Yuracyacu, ubicado
en la ciudad de Nueva Cajamarca Per 3.2.2 TIPOS DE
SUPERESTRUCTURASegn John Ampuero[footnoteRef:7], el tipo
transversal a adoptarse en cada caso es funcin de una gran cantidad
de variables y muchas veces es necesario realizar croquis de
diferentes alternativas, llevndolos hasta un nivel de diseo
suficiente para poder determinar sus costos y de esta forma,
adoptar la ms conveniente. [7: Ampuero John Alvarado Cesar, Diseo
de Puentes con AASHTO LRFD y Mdulo Bridge del SAP2000, pgina
49]
A continuacin se presenta algunos tipos:Puentes Metlicos
Simplemente apoyados, reticulados o de alma llena. Continuos,
reticulados o de alma llena. Arcos. Atirantados. Colgantes.
Puente Bolognesi, ubicado en la ciudad de Piura-Per.Figura N 02:
Puente en Arco Simplemente apoyado
Puente Talagante ubicado sobre el ro Mapocho, en la ciudad de
Santiago-Chile.Figura N 03: Puente Continuo
Puente George ubicado en la ciudad de Virginia E.E.U.U.Figura N
04: Puente Arco
Puente Bellavista Atirantado ubicado en la Regin San Martn-
Per.
Figura N 05: Puente Atirantado
Puente Golden Gate ubicado en la ciudad de San Francisco
E.E.U.U.
Figura N 06: Puente Colgante
Puentes de Concreto Simplemente Apoyados. Continuos. Prticos.
Arcos.
Puente de concreto armado simplemente apoyado, en la cuidad de
Satipo -Per.
Figura N 07: Puente de Concreto Simplemente Apoyado
Puente arco de concreto armado el cual se usa para salvar
grandes luces de los ros.
Figura N 08: Puente Arco de Concreto
Puente Cumbaza, ubicado en la regin San Martn Per.
Figura N 09: Puente simplemente Apoyado de 3 tramos
Puente tipo prtico de concreto armado ubicado en Espaa.
Figura N 10: Puente Tipo Prtico
3.2.3 ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE UN PUENTE
Figura N 11: Elementos de un Puente3.2.3.1 LA
SUPERESTRUCUTURAMehdi[footnoteRef:8] nos dice que la
superestructura, es el conjunto de elementos que forman la parte
superior del puente, y generalmente est compuesta por: [8: Mehdi
Hadi Mohamed, Puentes de Concreto Armado, pg. 1.]
a. El tablero: Constituido por los elementos estructurales que
soportan las cargas de los vehculos para luego transmitir sus
efectos a la estructura principal. b. La estructura principal: Es
el sistema estructural que soporta el tablero y salva el vano entre
apoyos, transmitiendo las cargas a la subestructura.3.2.3.2 LA
SUBESTRUCUTURAAsimismo Mehdi[footnoteRef:9] especifica que, la
Subestructura Est conformado por elementos estructurales que
soportan las cargas procedentes de la superestructura y los
transmiten a la cimentacin. Pudiendo ser: [9: Mehdi Hadi Mohamed,
Puentes de Concreto Armado, pg. 2-3.]
a. Estribos: Son los apoyos extremos del puente y transmiten las
cargas a la cimentacin y soportan a su vez empuje de tierras.b.
Pilares: Son los apoyos intermedios en un puente, reciben las
reacciones de dos tramos del puente transmitindola a la cimentacin,
sobre las cuales no acta el empuje de los rellenos.Figura N 12:
Infraestructura de un Puente
c. Cimentacin: Es la parte enterrada en el terreno y sirve para
alcanzar el estrato portante. Existen los siguientes
tipos:Cimentacin Superficial: Conformada por zapatas que transmiten
las cargas directamente al terreno. Este tipo de cimentacin es
posible debido a que el estrato portante se encuentra a pequeas
profundidades y es posible llegar mediante excavaciones.Cimentacin
Profunda: En este tipo de cimentacin es cuando el estrato se
encuentra a una profundidad que no es posible llegar mediante
excavaciones. Pudiendo ser: Pilotes, cajones de cimentacin, o
compuestos.Figura N 13: Tipos de Cimentacin en un Puente
3.2.3.3 APOYOS
Segn Mehdi[footnoteRef:10], los apoyos son ensambles
estructurales instalados para garantizar la segura transferencia de
todas las reacciones de la superestructura a la subestructura. [10:
Mehdi Hadi Mohamed, Puentes de Concreto Armado, pg. 3.]
3.2.3.4 ELEMENTOS SECUNDARIOS
Mehdi[footnoteRef:11], indica que estos son elementos que juegan
un papel muy importante en la funcionalidad del puente. Dentro de
estos estn: los muros de retencin que se encuentran en los extremos
de los estribos, y sirven para encauzar el agua. Las obras de
proteccin del fondo del cauce, tales como los enrocamiento son
parte de la eficiente funcionalidad del puente. La losa de acceso,
sta sirve para encauzar y disminuir el golpe que provoca el vehculo
en la entrada de los puentes. [11: Mehdi Hadi Mohamed, Puentes de
Concreto Armado, pg. 3-4.]
3.2.3.5 CARGAS EN PUENTES
Son todos aquellos efectos que va a soportar la estructura del
puente debido a vientos, sismos, peso propio, trfico, etc., los
cuales se van a transmitir al suelo mediante los estribos y pilares
del mismo.
3.2.3.6 CARGAS DE DISEO
Segn el Manual de Diseo de Puentes[footnoteRef:12] del MTC, las
cargas Variables lo representan todas aquellas cargas que presentan
variaciones frecuentes y significativas respecto a su valor medio.
En estas cargas se incluyen los pesos de los vehculos y personas,
as como los correspondientes efectos dinmicos, las fuerzas de
frenado y aceleracin. Tambin corresponden a este grupo las fuerzas
aplicadas durante la construccin, las fuerzas debidas a empuje de
agua y subpresiones, los efectos de variaciones de temperatura, las
acciones de sismo y las acciones de viento. [12: Ministerio de
Transportes y Comunicaciones, Manual de diseo de puentes, Art.
2.4.3, pg.49]
a) Cargas durante la construccin.
Segn el Manual de Diseo de Puentes[footnoteRef:13], se
consideran todas las cargas debidas a pesos de materiales y equipos
requeridos durante la construccin, as como las cargas de peso
propio u otras de carcter permanente que se apliquen en cada etapa
del proceso constructivo. [13: Ministerio de Transportes y
Comunicaciones, Manual de diseo de puentes, Art. 2.4.3, pg.49]
b) Sobrecarga Vehicular de Diseo.
Se debe esencialmente a las fuerzas transmitidas por los
vehculos que transitan por el puente. Su determinacin depende del
peso y de las caractersticas de los vehculos que pueden transitar
sobre el mismo, as como la distribucin ms desfavorable que es
razonable esperar que se presente. Los valores que se asignan a las
cargas corresponden a vehculos idealizados que pretenden
representar efectos de condiciones de trfico desfavorable. La
sobrecarga vehicular designada como HL-93, consiste en la
combinacin de: Camin de diseo o tndem de diseo, y Carga de carril
de diseo.
3.2.3.7 FILOSOFIA DE DISEO
3.2.3.7.1 LRFD vs ASD vs LFDAmpuero[footnoteRef:14] especifica
que, el principal objetivo de la especificacin LRFD (Load and
Resistance Factor Desing) es proveer una confiabilidad uniforme a
las estructuras bajo varias consideraciones de carga. Esta
Uniformidad no puede ser obtenida con el mtodo de diseo por
esfuerzo permisible (ASD Allowable Stress Design). [14: Ampuero
John-Alvarado Cesar, Diseo de Puentes con AASHTO LRFD y Mdulo
Bridge del SAP2000,pgina 187]
En el mtodo de los esfuerzos admisibles (ASD), las cargas de
servicio se usan directamente, mientras en el mtodo de las
resistencias (LFD) se modifican multiplicndolas por un factor de
carga para producir una carga de diseo llamada carga factorizada.En
el proceso de diseo, se evala la respuesta en la estructura al tipo
de carga, y, en especial, a la magnitud de carga requerida. En el
mtodo de los esfuerzos admisibles, esta evaluacin consiste en el
anlisis de esfuerzos. En el mtodo de la resistencia, la evaluacin
se hace para establecer la condicin lmite (resistencia ltima) para
la estructura segn el tipo de carga. Para responder a las
diferentes condiciones esta resistencia limitante se multiplica por
un factor de resistencia para usarse en el diseo.ASD, entonces, est
caracterizado por el uso de cargas de servicio no factoradas donde
existe un nico factor de seguridad aplicado a la resistencia.
Debido a la mayor variabilidad y por lo tanto, impredecibilidad de
la carga viva y otras cargas en comparacin con la carga muerta, no
es posible una uniforme confiabilidad.LRFD (Load and Resistance
Factor Design), usa factores separados para cada carga y para la
resistencia. El mtodo de rotura LFD es similar al LRFD, su
diferencia est en la calibracin de los factores de carga que
proporcionan el nivel deseado de seguridad, siendo el mtodo LRFD
quien proporciona un marco ms realista y racional respecto a las
calibraciones de los factores para las combinaciones de carga.
3.2.3.7.2 CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEO UTILIZANDO LRFD. De
acuerdo a la versin LRFD[footnoteRef:15] de las Especificaciones
AASHTO, los puentes deben ser proyectados para cumplir
satisfactoriamente las condiciones impuestas para los Estados
Lmites previstos en el proyecto, considerando todas las
combinaciones de carga que puedan ser ocasionadas durante la
construccin y el uso del puente. Asimismo, deben ser proyectados
teniendo en cuenta su integracin con el medio ambiente y cumplir
las exigencias de durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a
sus funciones, importancia y las condiciones ambientales. [15:
American Association of State, Especificaciones AASHTO para el
diseo de Puentes por el Mtodo LRFD, pgina 03]
3.2.3.7.3 FACTORES Y COMBINACIONES DE CARGA.
Segn el Manual de Diseo de Puentes[footnoteRef:16] del MTC nos
dice que, los componentes y conexiones de un puente deben
satisfacer la siguiente ecuacin para las combinaciones mayoradas
como se especifica para cada uno de los Estados Lmites. [16:
Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Manual de diseo de
puentes, Art. 2.4.3.11, pg. 67.]
(F.1)
Para el clculo del factor de modificacin de las cargas (n), se
toman en cuenta los factores relacionados con la ductilidad,
redundancia e importancia operativa.
(F.2)Donde:
=factor de carga: multiplicador de base estadstica que se aplica
a las solicitaciones.=factor de resistencia: multiplicador de base
estadstica que se aplica a la resistencia nominal.
=factor de modificacin de las cargas: factor relacionado con la
ductilidad, redundancia e importancia operativa.
=factor relacionado con la ductilidad.
= factor relacionado con la redundancia.
= factor relacionado con la importancia operativa.
= solicitacin.
= resistencia nominal.
= resistencia mayorada: . 3.2.3.7.4 ESTADOS LMITES.a) Estado
Lmite de ServicioEl Manual de Diseo de Puentes[footnoteRef:17] del
MTC nos dice que, el estado lmite de servicio ser tomado en cuenta
como una restriccin sobre los esfuerzos, deformaciones y ancho de
grietas bajo condiciones regulares de servicio. El estado lmite de
servicio da experiencia segura relacionada a provisiones, los
cuales no pueden ser siempre derivados solamente de resistencia o
consideraciones estadsticas. [17: Ministerio de Transportes y
Comunicaciones, Manual de diseo de puentes, Art. 2.3.2.1.1, pg.
32.]
b) Estado Lmite de Fatiga y FracturaEl Manual de Diseo de
Puentes[footnoteRef:18] del MTC nos dice que, el estado lmite de
fatiga ser tomado en cuenta como un juego de restricciones en el
rango de esfuerzos causados por un solo camin de Diseo que ocurre
en el nmero esperado de ciclos correspondientes a ese rango de
esfuerzos. El estado lmite de fractura ser tomado en cuenta como un
juego de requerimientos de tenacidad del material. El estado lmite
de fatiga asegura limitar el desarrollo de grietas bajo cargas
repetitivas para prevenir la rotura durante la vida de diseo de
puentes. [18: Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Manual de
diseo de puentes, Art. 2.3.2.1.1, pg. 32.]
c) Estado Lmite de ResistenciaEl Manual de Diseo de
Puentes[footnoteRef:19] del MTC nos dice que, el estado lmite de
resistencia ser tomado en cuenta para asegurar la resistencia y
estabilidad. Ambas, local y global son dadas para resistir las
combinaciones especificadas de carga que se espera que un puente
experimente durante su vida de diseo. Bajo el estado lmite de
resistencia podra ocurrir dao estructural y frecuente sufrimiento,
pero la integridad completa de la estructura se espera que se
mantenga. [19: Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Manual
de diseo de puentes, Art. 2.3.2.1.1, pg. 32.]
d) Estados Lmites correspondientes a Eventos ExtremosEl Manual
de Diseo de Puentes[footnoteRef:20] del MTC nos dice que, el estado
lmite de evento extremo ser tomado en cuenta para asegurar la
supervivencia estructural de un puente durante una inundacin o
sismo significativo, o cuando es embestido por una embarcacin, un
vehculo o un flujo de hielo, ocurridos bajo condiciones muy
especiales. Se considera que el Estado Limite de Evento Extremo
ocurrir una sola vez con un periodo de retorno que puede ser
significativamente ms grande que el de la vida de diseo del puente.
[20: Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Manual de diseo de
puentes, Art. 2.3.2.1.1, pg. 32.]
A continuacin se presentan los factores de carga para los
diferentes estados lmite:Tabla N 01: Combinaciones de CargaEstado
LmiteCombinacin de Cargas
DCDWLL+IMEQ
Servicio IS11.001.001.001.00-
Servicio IIS21.001.001.001.30-
Servicio IIIS31.001.001.000.80-
Resistencia IR11.000.90 a 1.250.65 a 1.501.75-
FatigaF1.00--0.75-
Evento Extremo IEQ1.000.90 a 1.250.65 a 1.50-1.00
Fuente: MTC - Manual de Diseo de Puentes
3.2.3.8 ANALISIS ESTRUCTURAL DE UN PUENTE
El anlisis del diseo en acero estructural de un puente requiere
primero definir el tipo de estructura a disear el que estar en
funcin de los estudios bsicos y del criterio del ingeniero para
generar un sistema que satisfaga de manera adecuada las necesidades
propias del problema a solucionar. Seguidamente el sistema escogido
se incorpora a un modelo matemtico para obtener las fuerzas en los
elementos aplicando el anlisis estructural. En la pgina web
Construaprende[footnoteRef:21] , nos seala que el objetivo bsico en
el modelaje analtico de la estructura de un puente es proveer la
formulacin matemtica ms simple del comportamiento de la estructura
que satisfaga un particular diseo para determinar la respuesta de
la misma. El modelo debe reflejar las interacciones fsicas propias
de la estructura con las solicitaciones a que estar expuesta. [21:
www.construaprende.com/tesis06/capitulo-3-modelos-y-casos-de-dano,
Actualizacin 14/10/2012, visita 12/01/2015 ]
El modelo debe describir la geometra, la masa, las condiciones
de conectividad y restricciones, as como las cargas lo ms cerca de
la realidad que sea posible para facilitar la interpretacin de la
respuesta. La mejor descripcin de la geometra del puente en estudio
debe comprender un modelo de cada uno de los elementos
estructurales y que represente su relacin fsica y de espacio con
otros elementos.Teniendo en consideracin las propiedades de los
materiales, la funcin estructural, las condiciones ambientales y
estticas, se realizan modificaciones geomtricas en el anlisis del
modelo y se repiten una y otra vez los procesos de resolucin hasta
obtener una alternativa de solucin factible, de tal manera, que
produzca un equilibrio satisfactorio entre la relacin del tipo de
material, la economa, las necesidades y posibilidades econmicas del
cliente y otras consideraciones arquitectnicas.
3.3 MARCO CONCEPTUAL: DEFINICION DE TERMINOS BASICOS.
SUPERESTRUCTURA.
La superestructura es la parte de una construccin que est por
encima del nivel del suelo. Se diferencia, por lo tanto de
infraestructura (la parte de la construccin que se encuentra bajo
el nivel del suelo)La ingeniera civil, considera que la
superestructura es la parte estructural que sostiene en columnas u
otros elementos de apoyo. DISEOSe define como el proceso previo de
configuracin mental, pre figuracin, en la bsqueda de una solucin en
cualquier campo. ANALISISA nivel general, puede decirse que un
anlisis consiste enidentificarlos componentes de un todo,
separarlos y examinarlos para lograr acceder a sus principios ms
elementales. METODO LRFDEL LRFD (Load and Resistance factor design)
es un mtodo que se utiliza para el diseo de estructuras de acero,
este nos permite hacer de una manera ms eficaz nuestros proyectos.
El acero es un material utilizado desde hace entre 2000 y 300 aos,
pero jams en produccin en masa ya que no se contaba con la
tecnologa ni con la suficiente capacidad del ser humano, solamente
lo utilizaban para ocasiones especiales, sino al siglo XIX se cre
un mtodo de produccin econmica. CIMENTACIONSe denominacimentacinal
conjunto deelementos estructuralescuya misin es transmitir las
cargas de la edificacin o elementos apoyados a este
alsuelodistribuyndolas de forma que no superen su presin admisible
ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo
es, generalmente, menor que la de lospilareso muros que soportar,
el rea de contacto entre el suelo y la cimentacin ser
proporcionalmente ms grande que los elementos soportados (excepto
en suelos rocosos muy coherentes). RESISTENCIA DE LOS
MATERIALES
La resistencia de un elemento se define como su capacidad para
resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir
deformaciones permanentes o deteriorarse de algn modo.Un modelo de
resistencia de materiales establece una relacin entre
lasfuerzasaplicadas, tambin llamadas cargas o acciones, y
losesfuerzosy desplazamientos inducidos por ellas. ACEROEl Acero es
bsicamente una aleacin o combinacin de hierro y carbono (alrededor
de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de
aleacin especficos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Nquel) se agregan
con propsitos determinados.
4. PROPOSITO
Para el presente proyecto de investigacin se plantea el anlisis
y diseo de la superestructura del puente vehicular de 30.00 m de
luz sobre el rio Soritor, en el Distrito de San Fernando, Provincia
de Rioja, Departamento de San Martin; con el fin de mejorar el
nivel socioeconmico de la poblacin beneficiada, y brindar as una
mejor calidad de vida. 5. HIPOTESISLos constantes crecientes del
rio cerca al distrito de San Fernando, hace que la carretera no sea
muy viable. El diseo de la superestructura del puente vehicular de
30 m de luz sobre el rio Soritor, nos permitir la mayor viabilidad
y mejor nivel socioeconmico para todo el pas.6. SISTEMAS DE
VARIABLES
6.1 Variable Independiente: Puente vehicular de 30 m de luz.6.2
Variable Dependiente: Diseo de la superestructura.
7. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
7.1 Tipo y nivel de investigacin
De acuerdo a la informacin recolectada, la formulacin del
problema y los objetivos propuestos se deduce el tipo de
investigacin a usar ser del tipo explicativo y/o descriptivo.7.2
Cobertura del estudio
7.2.1 Universo y/o muestraEl universo es toda la regin de San
Martin ya que no slo ser de usos y fines acadmicos y de
investigacin, si no ser tambin ser de fines lucrativos, lo cual
generar ingresos al ser los nicos en hacer este tipo de proyectos
con tales caractersticas en la regin.La muestra est constituido por
toda la poblacin de San Fernando y pueblos cercanos quienes sern
beneficiados por el aporte de este proyecto de investigacin.7.2.2
mbito GeogrficoSe aplica a todo el Territorio de la regin de San
Martin, pero indicando a su vez que para el anlisis de la
informacin y la determinacin de conclusiones parciales se recolect
tambin informacin de proyectos de tesis e informes de ingeniera
mencionados ya anteriormente.7.3 Diseo del mtodo de
investigacin
El diseo que se adopt para el desarrollo de la investigacin es
del tipo documental, es decir no experimental, puesto que el
proceso experimental tiene implicaciones mucho ms amplias y
especficas, as en el proceso de investigacin se
desarroll:-Recoleccin de informacin, tanto terica y
prctica.-Tratamiento de los datos y la realizacin de un anlisis
comparativo de las caractersticas de las variables, en los
distintos aspectos de estudio.-Establecimiento de conclusiones
lgicas parciales, que describan el comportamiento y las
caractersticas de las variables de estudio.7.4 Fuentes tcnicas e
instrumentos de seleccin de datos
7.4.1 Fuentes tcnicas
Las fuentes tcnicas son del tipo documental, es decir el anlisis
y revisin bibliogrficos son fundamentales para la determinacin de
las conclusiones, es por ello que el material bibliogrfico que se
usara es preciso, siempre y cuando se determine que la fuente de la
informacin es confiable.
7.4.2 Instrumentos
Los instrumentos estn constituidos por: documentacin en general,
fichas, informes, tesis, tablas, formularios, computadora, libros,
libros digitales (electrnicos), etc.
7.5 Procesamiento y presentacin de datos
7.5.1 Procesamiento de datos
El procedimiento de la informacin se dar mediante el anlisis, ms
especficamente el tipo de anlisis comparativo, puesto que se
necesita describir el comportamiento de las variables, realizar un
resumen de datos, estableciendo conclusiones parciales,
recomendaciones y el resultado final.
7.5.2 Presentacin de datos
Los datos se presentan de forma descriptiva de cada punto a
considerar en el desarrollo del tema.
8. ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS Y RESULTADOS
Este aspecto an nos falta desarrollar, puesto que necesitamos
informacin, tales como datos: topogrficos, precipitacin, tipo de
suelo, etc.
9. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS9.1 Cronograma de
actividadesNACTIVIDADESREALIZADASENEROFEBRERO
SEMANASEMANA
12341234
1IDENTIFICACION Y FORMULACION DEL PROBLEMA
2REVISION DE LA BIBLIOGRAFIA
3ELABORACION DEL MARCO TEORICO
4RECOLECCION DE DATOS
5ORGANIZACIN Y PROCESAMIENTO DE DATOS
6CALCULO DE INDICADORES
7ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS
8REDACCION DEL INFORME
9PRESENTACION DEL INFORME
10SUSTENTACION DEL INFORME
9.2 Asignacin de recursos
9.3 Presupuesto y costo del proyecto
9.4 Financiamiento
Este proyecto de tesis, de llegar a concretar todos los puntos
establecidos anteriormente podra estar financiado por una
municipalidad o por cualquier empresa constructora que desarrolle
proyectos estructurales, ya que servira de gran ayuda para
beneficiar a la poblacin en la construccin de estos proyectos
estructurales.10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
10.1 Bibliografa
ALTAMIRANO REQUEJO CESAR H. Diseo de la superestructura del
puente vehicular sobre la quebrada Serrano, calle Arica en la
Localidad y Distrito de Saposoa, Provincia de Huallaga San Martin,
Informe de ingeniera para obtener el ttulo profesional de Ingeniero
Civil, Universidad Nacional de San Martn, Per 2013. AMPUERO JOHN Y
ALVARADO CESAR, Diseo de Puentes con AASHTO LRFD y Modulo Bridge
del SAP2000, Fondo Editorial ICG, Segunda Edicin, Per 2006.
BARTRA CORDOVA JIM V. Propuesta de Diseo de un Puente de Seccin
Compuesta sobre el rio Alao, Tesis para optar el Ttulo Profesional
de Ingeniero Civil, Universidad Nacional de San Martn, Per
2012.
BOWLES, Joseph E., Diseo de Acero Estructural, Editorial Limusa,
Cuarta Edicin, Mxico 1996.
CHAVEZ CACHAY SANTIAGO, Concreto Armado, Universidad Nacional de
San Martn Facultad de Ingeniera Civil rea de Estructuras,
Tarapoto-2003.
ESPECIFICACONES AASHTO PARA EL DISEO DE PUENTES POR EL MTODO
LRFD, Puentes, 2008.
MEHDI HADI MOHAMED, Puentes de Concreto Armado, Editorial San
Marcos, Edicin 2002, Per 2002.
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES, Manual de diseo de
Puentes, Lima -2003.
10.2 Linkografia
https://es.wikipedia.org/wiki/Puente, Actualizacin 26/03/2003,
visita 11/01/2015
www.construaprende.com/tesis06/capitulo-3-modelos-y-casos-de-dano,
Actualizacin 14/10/2012, visita 12/01/2015
11. ANEXOSUbicacin de la Zona de EstudioUbicacin de la Zona de
Estudio
Ubicacin de la Zona de Estudio
Vista Satelital desde la Localidad de San Fernando hacia Boca
del Rio SoritorFuente: Google Earth
Accesos al Proyecto10