Las vigas U postensadas y pre-losas prefabricadas son una nueva forma de concebir la superestructura de un puente para formar una sección cajón, por lo que el uso de este tipo de solución se pudiera implementar en la terminación del viaducto de Matanzas. Una vez analizado el estado del arte de las vigas U postesadas, su evolución e implementación en diferentes proyectos, se afirma que estas vigas pueden ser utilizadas para la conformación de puentes que tengan que desarrollar una curva, pues posibilitan mayor estética, reducción de las vigas a utilizar y una disminución del costo del proyecto. Se definió una serie de elementos para la conceptualización geométrica de la superestructura de un puente curvo con sección cajón prefabricado utilizando la Norma AASTHO LRFD Bridge Design Specifications y documentos que se rigen por esta normativa. Para el dimensionamiento de una viga U curva se tiene en cuenta diferentes elementos donde lo más importante es la eficiencia de la sección, del radio de la curva a seguir y la base de la sección de la viga. Se concibió geométricamente una propuesta de vigas U postesadas y pre-losas prefabricadas para implementarla en la continuidad y terminación del viaducto de Matanzas partiendo de los elementos analizados. Se elaboró la conceptualización de los moldes para las pre-losas y vigas propuestas, lo que proporciona una primera idea para su construcción. Este trabajo es un acercamiento a este sistema de viga y losa, donde se enfocan diferentes elementos para realizar una conceptualización geométrica de la superestructura de un puente en Cuba.
Palabras claves: vigas U postensadas; pre-losas prefabricadas; conceptualización; moldes.
Índice
Introducción
Capítulo I: Acercamiento a la concepción de puentes curvos de hormigón postensado de sección cajón.
1.1 Componentes estructurales de puentes.
1.2 Reseña historia de la evolución de los puentes
1.3 Puentes de hormigón pretensado.
1.4 Ventajas y desventajas del hormigón pretensado en la construcción de puentes.
1.5 Puentes de vigas.
1.6 Formas de concebir una sección cajón para puentes.
1.7 Superioridad de la viga U postensada curvada horizontalmente.
1.8 Construcción de las vigas U
1.9 Losa de cierre.
1.10 Moldes para la creación de vigas.
1.11 Moldes para la creación de losas.
1.12 Actualidad de los puentes postensados en Cuba.
1.13 Implementación de puentes vigas cajón en Matanzas.
Capítulo II Conceptualización de las vigas U postensadas curvas y pre-losas prefabricadas.
2.1 Concepción de las vigas.
2.1.1 Dimensionamiento.
2.1.2 Análisis de estabilidad de la viga con radio constante.
2.1.3 Eficiencia de la sección.
2.1.4 Peralto de la sección.
2.1.5 Grosor de paredes.
2.1.6 Diafragmas.
2.1.7 Distancia entre vigas.
2.1.8 Espaciamiento entre vigas.
2.1.9 Construcción de la viga.
2.1.10 Transportación.
2.2 Pre-losas.
2.2.1 Pre-losas interiores
2.2.2 Pre-losas exteriores.
2.3 Moldes.
2.3.1 Cama superior.
2.3.2 Cama inferior.
2.3.3 Molde de las losas para voladizo.
2.3.4 Moldes para pre-losas interiores
Capítulo III. Implementación conceptual de sección cajón para puentes curvos con vigas postensadas y pre-losas prefabricadas.
3.1 Implementación de vigas U postensadas curvas en la etapa final del viaducto de Matanzas.
3.2 Dimensionamiento de la viga.
3.2.1 Resultados del análisis de la estabilidad de la viga.
3.2.2 Eficiencia de la sección.
3.2.3 Peralto de la sección.
3.2.4 Grosor de paredes.
3.2.5 Longitud de las vigas
3.2.6 Espaciamiento entre vigas.
3.3 Concepción de las pre-losas
3.4 Concepción de los moldes.
3.4.1 Construcción de los moldes de las vigas.
3.4.1.1Cama inferior.
3.4.1.2 Cama Superior.
3.4.2 Construcción de los moldes de losa.
3.4.2.1 Moldes losas con voladizo (exteriores).
3.4.2.2 Moldes losas sin voladizo (interiores).
Objetivos y Temas de la Investigación
El objetivo principal de esta investigación es conceptualizar geométricamente la superestructura de un puente curvo con sección cajón prefabricado en Cuba, buscando una solución técnica y económica para la continuidad y terminación del viaducto de Matanzas, abordando el diseño de vigas tipo U postensadas y pre-losas prefabricadas.
- Conceptualización geométrica de puentes curvos con sección cajón prefabricado.
- Análisis y diseño de vigas U postensadas curvas.
- Desarrollo de un sistema de pre-losas prefabricadas para la superestructura.
- Diseño conceptual de los moldes para la fabricación de vigas y losas.
- Implementación técnica adaptada al contexto cubano y normas internacionales (AASHTO).
Auszug aus dem Buch
1.6 Formas de concebir una sección cajón para puentes.
Se puede relacionar los conceptos de viga U (fig. 1.2 a) y viga cajón (fig. 1.2 b); pero no son la misma estructura. La viga cajón puede ser de hormigón pretensado, postensado o acero, posee una sección completamente cerrada donde se puede asentar la losa del puente. La misma puede ser de sección única conformando una caja cerrada, utilizada mayormente en los puentes para trenes, aunque pueden utilizarse varias vigas en forma de cajas para conformar la calzada.
Por su parte la viga U es una estructura que puede ser pretensada, postensadas o de acero, la misma tiene forma trapezoidal o rectangular hueca, la sección cierra cuando se le coloca la losa en la parte superior conformando de esta forma una sección cajón.
La diferencia entre la viga cajón y la viga U, es que la primera es construida en un solo paso y la viga U, se construye primero la viga y posteriormente se le coloca la pre losa, aunque la forma de trabajo de estas dos secciones es similar.
En sus inicios estas vigas, en forma de cajón o en U eran ubicadas una a continuación de otra (fig. 1.3), por lo que se creaban una gran cantidad de juntas entre las mismas y presentaban grietas de cortante sobre las juntas, provocando así la penetración de sales lo cual hacía que aparecieran manchas y corrosión del acero, ocasionando ésto mantenimientos e interrupción del tráfico. Con este tipo de secciones cajón, la construcción de puentes necesitaba una gran cantidad de piezas con una longitud considerable. (Sameh S. Badie, 1999)
Resumen de Capítulos
Capítulo I: Acercamiento a la concepción de puentes curvos de hormigón postensado de sección cajón.: Este capítulo analiza el estado del arte de los puentes, enfocándose en la evolución del hormigón postensado y la viabilidad de las vigas tipo U para puentes curvos a nivel internacional.
Capítulo II Conceptualización de las vigas U postensadas curvas y pre-losas prefabricadas.: Se describen los componentes y procedimientos geométricos para el diseño de la superestructura, incluyendo el análisis de estabilidad, eficiencia de la sección y la conceptualización de moldes.
Capítulo III. Implementación conceptual de sección cajón para puentes curvos con vigas postensadas y pre-losas prefabricadas.: Se aplica la conceptualización teórica para proponer una solución técnica específica para la terminación del viaducto de Matanzas mediante el diseño de vigas y moldes adaptados.
Palabras Clave
vigas U postensadas, pre-losas prefabricadas, conceptualización, moldes, puentes curvos, sección cajón, hormigón pretensado, viaducto de Matanzas, diseño geométrico, estabilidad de vigas, AASHTO LRFD, ingeniería civil, infraestructura, elementos prefabricados, construcción de puentes.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es el propósito fundamental de esta investigación?
El trabajo busca desarrollar una conceptualización geométrica para la superestructura de puentes curvos con sección cajón prefabricada, específicamente para resolver la continuidad del viaducto de Matanzas en Cuba.
¿Cuáles son los principales temas tratados en el documento?
La investigación aborda el estado del arte de los puentes, la superioridad técnica de las vigas tipo U postensadas, el dimensionamiento geométrico de vigas y losas, y la conceptualización de los moldes de acero necesarios para su fabricación.
¿Qué objetivo principal persigue el autor con la propuesta?
El objetivo central es proporcionar una solución teórica y técnica viable que mejore la estética, reduzca costos y optimice los tiempos de construcción en comparación con los métodos tradicionales en Cuba.
¿Qué metodología científica se emplea en el estudio?
Se utiliza el método analítico-sintético para revisar información internacional, el método histórico-lógico para el desarrollo evolutivo de los puentes y el método de modelación mediante software especializado para el diseño geométrico de los componentes.
¿Qué contenido se trata en el cuerpo principal de la obra?
El cuerpo técnico desarrolla los criterios de diseño, el análisis de estabilidad de las vigas en curvas de radio constante, el cálculo de eficiencia de sección y la propuesta detallada de construcción de moldes para vigas y losas.
¿Qué palabras clave definen mejor este trabajo?
Vigas U postensadas, pre-losas prefabricadas, puentes curvos, conceptualización geométrica y viaducto de Matanzas.
¿Por qué se considera a la viga U superior a otras secciones?
El autor argumenta que la viga U cerrada con una losa ofrece mayor rigidez, mejor resistencia a la torsión y una mayor eficiencia estructural, además de permitir una construcción más rápida y estética.
¿Cómo se abordan los moldes para la construcción de los elementos?
Dado que no existe una normativa local ni información técnica de fabricantes, el autor propone un diseño empírico basado en láminas de acero y costillas interiores, diseñadas para ser desmontables y ajustables a diferentes radios de curvatura.
- Arbeit zitieren
- Raydel Domínguez Montenegro (Autor:in), 2018, Conceptualización Geométrica de la Superestructura de un Puente Curvo con Sección Cajón Prefabricado, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/432944
