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• John Jaime Mesa

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Cual fué el mecanismo de colapso del puente de Chirajara ?

Ing. Jaime Suárez Díaz

E'Huang Bridge

Los puentes atirantados son estructuras muy eficientes y estables No es común que se presente el colapso de puentes atirantados

Cuando han ocurrido fallas en puentes colgantes estas han ocurrido por el tablero y los cables. Falla puente Tacoma

Que falle el pilón es algo inédito en las fallas de puentes atirantados

Por qué en Chirajara falló el pilón ?

Analicemos, la geología, la cimentación y la forma del pilón

Era un reto de ingeniería cimentar adecuadamente los pilones del puente sobre laderas de alta pendiente y geológicamente complejas

Geología del sector del puente Chirajara El Puente Chirajara se encuentra cimentado sobre las Filitas y Cuarcitas de Guayabetal (PEpgu). En el sector de Chirajara aparecen filitas de color verde y morado con intercalaciones de cuarcitas (Ingeominas plancha 266 Villavicencio). Petrográficamente corresponde a una filita micácea, grafitosa, lepidoporfiroblástica. Los minerales esenciales son moscovita, biotita y grafito.

Filitas y Cuarcitas fracturadas y laminadas

Cada uno de los pilones se cimentaron sobre caissons «individuales» de aproximadamente 8 metros de diámetro.

Un solo caisson en cada pilón.

En la forma como se construyó, Un solo caisson garantiza la rigidez suficiente de la cimentación ?

Para la excavación se utilizaron explosivos

Pudo afectar el uso de explosivos la integridad de las filitas y cuarcitas, en la cimentación ?

Al Caisson se le colocaron anclajes hacia adentro del talud.

Ta

Ta

Ta

El Caisson trabaja como una estructura de contención con anclajes

El Caisson sobresale de la superficie en la cara expuesta del talud.

El Caisson se encuentra suficientemente confinado?

Cimentación típica de un pilón en un puente atirantado

Grupo de pilotes o caissons

La cimentación debe actuar como un punto rígido para disminuir el efecto de pandeo

Cimentación en Chirajara

Un solo Caisson

Sobre el caisson individual se colocó un dado y un pilón con forma de diamante y punta de lápiz. El dado del caisson único fué construido aéreo «sin confinamiento».

Cual es el efecto de la falta de rigidez del apoyo de cimentación ?

Apoyo no rígido

Formas típicas de pilones

Forma del pilón en Chirajara

Algunos puentes con pilón en forma de diamante

Bhumibol Bridge Bangkok Tailandia

Anqing Railway Bridge

Chao Phraya River Mega Bridge

Malinghe

Guizhou China

Shanghai's Xupu Bridge

Edong Bridge

Los esfuerzos sobre el pilón son principalmente de compresión y la compresión puede producir pandeo.

La forma y esbeltez del pilón del puente de Chirajara lo hace susceptible a fallar por pandeo ?

La compresión genera unos esfuerzos por “pandeo” sobre el pilón.

Pandeo por compresión y torsión en el sentido longitudinal

Pandeo en el sentido transversal al puente por la compresión

La rigidez de los puntos de apoyo superior e inferior de la columna determinan la longitud efectiva para el pandeo

La forma del pilón y las condiciones de la cimentación determinan la longitud efectiva para el pandeo

Punto flexible débil

Pandeo

Altura efectiva para el pandeo Le Efectiva Punto débil dado

A mayor Le mayor el pandeo

Punto flexible débil cimentación

Al aumentar la compresión se supera la capacidad crítica del pilón, se rompen los puntos débiles inferior y superior y se inicia la falla por pandeo Por la inclinación del pilón se intuye que se rompió primero el punto débil en la cimentación

Que hacemos ?

Lo importante no es encontrar un culpable

Debemos mejorar nuestra ingeniería para no repetir esta experiencia dolorosa.

Muchas gracias Jaime Suárez Díaz