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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ALUMNO: SANCHEZ MOSCOL JOEL ANDERSON

DOCENTE: Ing. Mg. Edward LEÓN PALACIOS MONOGRAFÍA

TEMA: ACTIVIDAD IU-04: CLASIFICACIÓN DE PUENTES

2020

INTRODUCCIÓN

Los puentes son elementos que permiten salvar obstáculos como depresiones en el terreno natural ya sean estas ríos, quebradas, barranco de considerable profundidad, incluso el cruce de vías (los llamados paso desnivel). Son muy útiles para facilitar el acceso entre dos o varios lugares distantes. Son diversos los materiales que se han ido empleando en la construcción de puentes: madera, piedra, hierro, hormigón, ladrillo, aluminio y actualmente se han empezado a utilizar materiales compuestos formados por fibras de materiales muy resistentes incluidos en una matriz de resina. Y es la resistencia específica del material la que determina en mayor medida las posibilidades delas estructuras. Los puentes pueden clasificarse en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc. En cuanto a los elementos que componen un puente se dividen fundamentalmente de dos partes: la supra estructura y la infraestructura. Los puentes deben ser inspeccionados con cierta regularidad (2 años) y se utilizan para ello métodos tradicionales y medios específicos. Las técnicas no destructivas son: endoscopía y cámara con control remoto, termografía, fotogrametría y topografía convencional y ensayos no destructivos. La calidad de las estructuras y de los elementos prefabricados como tubos, vigas, etc., se realiza mediante toma de muestras, ensayo de materiales, control de fabricación, control en obra y pruebas en obra. 

PUENTES Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle, una carretera, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y de la naturaleza del terreno sobre el que se construye. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cruza son de suma importancia para garantizar la vida del mismo. TIPO DE PUENTES TIPOS DE PUENTES SEGÚN LA ESTRUCTURA

SEGÚN LOS MATERIALES

  PUENTES FIJOS

  Puentes de cuerdas, lianas, ...

    Puentes de vigas

  Puentes de madera

    Puentes de arcos

  Puentes de mampostería

    Puentes de armaduras

  Puentes metálicos

    Puentes cantiléver

  Puentes de hormigón armado

    Puentes sustentados por cables

  Puentes de hormigón pretensado

    Puentes de pontones

  Puentes mixtos

  PUENTES MÓVILES

   

    Basculantes

   

    Giratorios

   

    Deslizantes

   

    Elevación vertical

   

    Transbordadores

   

CLASIFICACIÓN.

Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro. Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares, como acueductos, cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos, si soportan el paso de carreteras y vías férreas, y pasarelas, están destinados exclusivamente a la circulación de personas. Las características de los puentes están ligadas a las de los materiales con los que se construyen: MADERA Los puentes de madera, aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso. Su bajo coste (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar  la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.  PIEDRA Los puentes de piedra, de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa. Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos. Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio. METALICOS Los puentes metálicos son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro. El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra)

CONCRETO ARMADO Los puentes de concreto armado son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos PUENTES SEGÚN EL MATERIAL

Básicamente, las formas que adoptan los puentes son tres, que, por otra parte, están directamente

relacionadas con los esfuerzos que soportan sus elementos constructivos. Estas configuraciones son:

PUENTES VIGA

Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior

PUENTES DE ARCO Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes. La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción.

PUENTES COLGANTES Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero. Con excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.

Como cualquier clasificación, ésta no pretende ser más que una aproximación torpe de la comprensión humana a la diversidad, en este caso de los puentes.

Acueductos. Puen tes que conducen agua.

.FUNCION

Viaductos. Puente s destinados al paso de vehículos.

Pasarelas. Puentes pensados para el uso exclusivo de peatones.

MATERIAL

De madera. Los primeros puentes son simplemente uno o varios troncos uniendo dos orillas de un riachuelo.

De piedra. La conquista tecnológica del arco permite construir puentes de piedra.

De hierro. La revolución industrial trae de su mano los primeros puentes de este material.

De hormigón y acero. Los puentes actuales se construyen mezclando estos dos materiales.

Atendiendo a la forma De viga. Es la en que se soportan los primera y más esfuerzos. sencilla solución que inventa el hombre para salvar una distancia. En la antigüedad, antes de conocer el hormigón armado, hubo que descartarlos ya que la madera por flexión no permitía cubrir grandes distancias. Sobre tablero. El arco soporta el peso del tablero del que está colgado. De arco.

Bajo tablero. El tablero está encima del arco que es quien soporta el peso del puente.

Colgante. El tablero cuelga de grandes pilares. Aquí no hay arcos.

CARACTERÍSTICAS DE LOS PUENTES .- SISTEMA DE SUPERESTRUCTURA. Comprende todos los elementos del puente que están por encima de los apoyos.

Losa de Calzada. Son de concreto armado, pueden ser también de planchas de acero o de entablado de madera. Miembros Principales. Distribuyen longitudinalmente las cargas rodantes a los apoyos a través de la losa de calzada, pueden ser de vigas de acero, de concreto normal o pre/postensadas, cerchas, etc.

Miembros Secundarios. Son los separadores o arrostramientos de los miembros principales, evitan las deformaciones transversales y contribuyen en la distribución de las cargas a los miembros principales, Carpeta de rodamiento. Pueden ser de asfalto o de concreto. Iluminación y Señalamiento, Defensas y Sistema de Drenaje.

.- SISTEMA DE INFRAESTRUCTURA. Elementos del puente requeridos para apoyar la superestructura y trasmitir sus cargas al suelo. Estribos. Apoyos extremos del puente. Son los elementos que soportan verticalmente las reacciones de la superestructura y horizontalmente el empuje de tierra proveniente del terraplén de acceso.

Pilas.

Son las estructuras que sirven de apoyos intermedios del puente cuando este es continuo o tiene varias luces.

Aparatos de Apoyo. Sistemas mecánicos que trasmiten las cargas de la superestructura a la infraestructura. Pueden ser fijos o móviles según su función.

Muros Laterales. Tienen la función de proteger los terraplenes en los accesos.

Losas de Acceso. Sirven de transición entre el puente y el terraplén de la vía y tienen la función de suavizar los posibles asentamientos diferenciales originados en el relleno del acceso.

TIPOS DE PUENTES PUENTES ISOSTÁTICOS Son aquellos donde se aplican las condiciones de equilibrio (FH, FV, M) para calcular las solicitaciones internas y externas. Ventajas: 

Gran simplicidad de cálculo estructural



Métodos de construcción más sencillos.



Mejor adaptabilidad a suelos de mala calidad.

Desventajas: 

Su gran peso propio.



Salvan luces considerablemente menores.



Comportamiento no tan adecuado ante eventos sísmicos.

PUENTES HIPERESTÁTICOS: Son aquellos donde para determinar las solicitaciones internas y externas se deben aplicar métodos de estructuras hiperestáticas. Diseños más elaborados y más complejos. Aptos en suelos de buena capacidad portante. Ventajas: 

Posibilidad de salvar luces considerablemente grandes.



Comportamiento estructural más efectivo.



Su uso permite un mayor aprovechamiento del material.



Disminución del peso propio en la sección central de las luces. (Secciones no uniformes)



Mayor seguridad ante fallas de un elemento portante por la colaboración de los elementos adyacentes.

 

Mayor esbeltez y mayor elegancia de formas. Mejor comportamiento y seguridad ante las acciones sísmicas (mayor amortiguación dinámica)

Desventajas:



Procedimiento de diseño más laborioso.



Métodos de construcción más sofisticados.



Influencia destructiva de los asentamientos diferenciales.

 

Pueden presentar problemas ante descensos diferenciales de los apoyos. (por asentamientos desiguales en las fundaciones) Dilatación por temperatura en luces muy grandes.

1.- Continuos: Pueden ser de losas macizas, vigas cajón celular de concreto, vigas palastro de acero, vigas cajón de acero. L= 35m. (Sección uniforme) L> 35 m. (Sección longitudinal variable) 2.- Aporticados: Superestructura e infraestructura unidas rígidamente en los nodos. Pueden ser de acero, Concreto Armado, Pretensado. Aptos para paso a dos niveles. L= 30m. (Sección uniforme) L> 30 m. (Sección longitudinal variable, postensados) 2.1 Doblemente Articulado. Generalmente de sección variable. No trasmiten momentos flectores a las fundaciones. 2.2 Pórticos con soportes inclinados. Variedad de pórticos de 3 luces, soportes centrales inclinados. Mayor luz central. Fundados sobre sitios rocosos o en su defecto un buen sistema de fundación. 3.- En Arco. Aptos en suelos rocosos y muy estables. Las secciones trabajan a compresión. 4.- Colgantes. El tablero se sustenta por medio de tirantes verticales los cuales a su vez están unidos a los cables principales. Los cables principales tienen forma de catenaria y están apoyados en torres altas y atirantadas en los extremos por medio de macizos de anclajes (sometidos a tensión) 5.- Atirantados: Los cables tienen la misma función que los puentes colgantes. Anclados en puntos de apoyo en la losa de calzada a distancias de 10 y 20 m.

Conclusiones Como se ha podido apreciar, los puentes son estructuras que pueden cambiar la vida delos seres humanos, pues significan más que el acceso a un territorio inicialmente dividido por características geográficas, sino que representan una serie de oportunidades para las sociedades involucradas, ya sea en el ámbito social, cultural y económico. Es por eso que la fabricación de puentes se torna tan importante, y en particular en el caso de la sierra del Perú, donde existen abundantes desniveles territoriales y características geográficas que pueden dividir y aislar pueblos enteros. Esto muestra que las ventajas superan significativamente a las desventajas, convirtiéndola construcción de puentes en una inversión rentable y de gran beneficio para las comunidades involucradas, ya sea como parte del plan de gobierno brindando inclusión pueblos o en el ámbito de empresas particulares acortando trechos para agilizar su recorrido de producción. La fabricación del puente y la elección de sus materiales estará dado principalmente por un análisis del territorio donde se pretende construir (en el caso de la sierra peruana, rocoso o arcilloso) junto con sus factores ambientales y en base a un estudio de materiales donde se analizará su coeficiente de elasticidad y su tendencia a la dilatación, siendo elegidos para contribuir con la resistencia del puente a la compresión, flexión atracciones así que por esto, y la elección del tipo de puente, resulta ideal la construcción de un puente colgante en la sierra peruana, puesto a la gran flexibilidad que su forma le otorga, haciéndolo resistente a desplomarse por el efecto de los fuertes vientos que afectan dicha zona del Perú