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PUENTES DE MADERA MODULARES PREFABRICADOS PARTE 1 • DESCRIPCIÓN GENERAL preparado para: ONUDI • DESARROLLO INDUSTRIAL DE LAS NACIONES UNIDAS ORGANIZACIÓN, VIENA, AUSTRIA (UNITED NATIONS INDUSTRIAL DEVELOPMENT ORGANIZATION, VIENNA, AUSTRIA) por: TRADA • INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE MADERA ASOCIACIÓN, REINO UNIDO (TIMBER RESEARCH AND DEVELOPMENT ASSOCIATION, UNITED KINGDOM) PREFACIO El crecimiento industrial, agrícola y económico normalmente están interrelacionados y dependen en diversos grados de una buena red de transporte. Para la mayoría de los países en desarrollo, el transporte por carretera es fundamental para el progreso y para el logro de la estabilidad social y política. Los puentes representan una parte importante de los costos de construcción de carreteras, y en los países donde la construcción de puentes depende del acero y el cemento importados, la falta de divisas inhibe seriamente los programas de desarrollo de carreteras. Por lo tanto, la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI) ha sido instrumental en la introducción del uso de puentes de madera en dichos países, especialmente para caminos rurales. Un programa de la ONUDI en Kenia fue responsable del desarrollo temprano de este sistema de puentes de madera prefabricados, siguiendo un concepto original del Sr. JE Collins en 1973. En 1976, el Ministerio de Recursos Naturales de Kenia había construido cuatro puentes, a través del patrocinio de la ONUDI, y en una fecha posterior se agregaron otros a la red de caminos rurales allí. En 1981, luego de una breve misión de programación realizada por otro experto, TRADA recibió un contrato de ONUDI para introducir un sistema similar para su uso en regiones latinoamericanas, inicialmente para la República de Honduras. Los objetivos principales en esa etapa eran evaluar la idoneidad de las maderas indígenas para la construcción del puente, iniciar y supervisar la producción de componentes del puente y capacitar al personal local en los métodos que se habían utilizado en Kenia. Posteriormente, el programa se amplió para incluir un mayor desarrollo del sistema al introducir el uso de madera para pilares y estructuras de aproximación y al implementar el uso de cuerdas de tensión de madera en lugar de acero. También se desarrolló una máquina de prueba para la evaluación de cada uno de los módulos utilizados en la construcción de los puentes, siguiendo un concepto de carga de prueba originada en Kenia. Posteriormente se decidió preparar este conjunto completo de manuales, detallando el diseño y construcción de los puentes. El propósito era 'internacionalizar' la información existente, que se escribió primero en términos de Kenia, y luego para Honduras. Esto tenía la intención de facilitar la introducción del sistema en otros países, ya que para

cuando el. se tomó la decisión, los proyectos piloto ya habían comenzado en varias otras regiones. Durante la producción de los borradores de los manuales, TRADA ha ayudado a la ONUDI a coordinar el trabajo sobre puentes de madera modulares que han llevado a cabo varios expertos de la ONUDI. Esto ha permitido incorporar los consejos e ideas de muchas personas, cuyas contribuciones anónimas son reconocidas.

PUENTES DE MADERA MODULARES PREFABRICADOS Parte 1 Descripción general INTRODUCCIÓN El puente consta de paneles de madera triangulares prefabricados, simples e idénticos, unidos por arriba y por abajo para formar armaduras. Estas armaduras a su vez están unidas una al lado de la otra en pares y están unidas entre sí para crear una construcción de viga. La plataforma se lleva encima de las armaduras, una disposición que tiene varias ventajas para una estructura tan sencilla. Se construye en el sitio, después del lanzamiento de las vigas, utilizando una construcción laminada clavada. El puente tiene un ligero preámbulo incorporado. Los estribos longitudinales dirigen las cargas de las ruedas de los vehículos que utilizan el puente. Los pasamanos son normales en las zonas rurales cercanas a las aldeas donde la seguridad de los peatones es una consideración, aunque en el campo o los bosques remotos se pueden omitir para la economía si se desea. El diseño ha demostrado ser más económico para tramos entre 9 metros y 24 metros, aunque se proporcionan tablas de diseño para hasta 27 metros. Para muchos caminos rurales, las cargas tipificadas por el código de diseño de la carretera H 20 de los EE. UU. (AASHTO) son apropiadas. Esto es equivalente a un camión de dos ejes de 18 toneladas (180 kN) de peso total. Las tablas también proporcionan cargas más pesadas como AASHTO HS 20, un camión tractor con semirremolque de 32 toneladas (324 kN) en total. La Parte 2 describe la fabricación de piezas prefabricadas y el procedimiento de selección de diseño. Ahora existe una experiencia completa en la implementación del sistema y de las aplicaciones en servicio. Un concepto importante es el uso de las maderas locales de muchos de los países menos desarrollados para una proporción considerable de la estructura, ahorrando así costosas alternativas importadas. Es inevitable con una estructura importante de ingeniería de la madera, como un puente de carretera, que se deben usar algunas piezas de acero, pero su bajo costo y simplicidad se logran mediante el uso de piezas básicas soldadas de planchas de acero suave o pisos que también se pueden comprar localmente. Los detalles de fabricación se proporcionan en estos manuales, junto con consejos sobre selección, tratamiento y clasificación de maderas que asegurarán una estructura permanente con una larga vida útil. Se ha demostrado que se puede emplear mano de obra local no calificada en la construcción del puente, con un núcleo de técnicos y personal que aprenden el sistema al participar en cada sitio del país en cuestión. El elemento básico, el panel modular de madera prefabricado, es lo suficientemente ligero como para ser manejado por cuatro personas. · Son posibles varias formas de pilares y tramos de aproximación, y dependiendo de su diseño, también pueden proporcionar oportunidades considerables para el empleo local. La parte 3 describe la construcción y el lanzamiento del puente.

El método preferido de lanzamiento es utilizar torres o torres de perforación en cada banco, debajo de una de las cuales se ensambla la viga que se lanzará. A medida que avanza el lanzamiento, la viga se dibuja a través del tramo, suspendida de un cable aéreo. El lanzamiento completo se puede lograr sin craqueo, utilizando este sistema de torre gemela junto con cabrestantes manuales. Se proporcionan rodamientos simples, que finalmente se ubican después del lanzamiento. La superestructura se completa in situ, utilizando herramientas manuales de bajo costo y sierras eléctricas operadas por generadores si se desea. La Parte 4 presenta tecnología relacionada con la madera y sirve como referencia general sobre clasificación de resistencia, secado, clasificación de estrés y preservación. La Parte 5 muestra planos y planos de trabajo completos para puentes típicos. PANELES El panel de madera modular, también conocido como panel, es el elemento básico prefabricado del diseño. Los tramos de puente se proporcionan en módulos de 3 metros. Esta dimensión es la medición precisa de centro a centro de los pines laterales que reciben las cuerdas inferiores. Cada panel tiene una longitud nominal de 3 metros, y aproximadamente 1,6 metros de altura, vea el boceto SK.1 a continuación. Los paneles consisten en miembros laminados clavados verticalmente que se forman en una plantilla. El panel modular con sus placas de acero de conexión y soportes de refuerzo está completamente fabricado y probado en un taller de puentes antes de ser transportado al sitio.

Una característica importante del diseño es que todos los paneles tienen la misma forma y contorno, y sus dimensiones críticas están estrechamente controladas. Para lograr esto, se fabrican y ensamblan en plantillas, una de las cuales se ilustra en el boceto SK. 2 a continuación. Cuando está completamente ensamblado, cada panel se prueba con carga.

Para hacer las armaduras de los puentes, los paneles están conectados en líneas como se muestra en el boceto SK. 3. Todas las conexiones entre paneles son del tipo conocido por el ingeniero estructural como uniones fijadas.

En la cuerda superior de cada armadura, se forman juntas de espiga y casquillo. Esto se logra mediante placas finales de acero macho y hembra que pertenecen a cada panel, como. explicado previamente en SK. l. El boceto SK. 4, a continuación, muestra un par de paneles que se unen de esta manera. Las cuerdas inferiores son simples elementos de acero que se superponen a las espigas laterales provistas previamente en las placas inferiores del panel de acero. El proceso de ensamblaje del panel se lleva a cabo a medida que avanza la instalación, siguiendo los métodos detallados en el manual de lanzamiento.

ARMADURAS Y VIGAS Como se explicó anteriormente, el panel es el módulo básico, y los paneles se unen en líneas para hacer armaduras; sin embargo, las armaduras nunca se lanzan solas o se usan en puentes de esta manera porque serían lateralmente inestables. Durante el montaje debajo de la torre de lanzamiento, las armaduras están formadas en pares.

Cada panel tiene orejetas de refuerzo laterales superiores e inferiores, a las que se unen los miembros de refuerzo cruzado, esto convierte los pares de armaduras en vigas. Este refuerzo cruzado tiene una función vital para garantizar que las vigas actúen como componentes completos, compartiendo las cargas entre las armaduras individuales. Si los paneles y arriostramientos se fabrican correctamente, y las vigas se ensamblan de acuerdo con las instrucciones, hay pocas posibilidades de imprecisiones dimensionales en el puente terminado, ya sea en el tramo o en el ancho. Sketch SK. 5 explica el principio de la construcción de vigas.

SECCIONES DE PUENTE Sketch SK. 6 da más detalles sobre las diversas formas de arriostramiento, todas las cuales son importantes y no deben omitirse. Además del arriostramiento transversal vertical mencionado anteriormente, hay piezas de arriostramiento horizontales que se clavan en su lugar durante la finalización de la superestructura, después de que se termina el lanzamiento. Las vigas de refuerzo laterales inferiores también se incluyen en una etapa posterior, estas ayudan a estabilizar los acordes inferiores. Sketch SK. 6 también muestra una sección de parte de la cubierta de laminado clavado y los estribos longitudinales. Se puede ver en esta sección que estas partes ayudan a endurecer los acordes superiores y juegan un papel en la distribución de las cargas de las ruedas a la estructura.

Aunque el puente ilustrado anteriormente tiene una longitud de 21 metros, con un total de cuatro armaduras, es posible una variedad de tramos y secciones. El módulo básico es invariable y los tramos siempre deben ser múltiplos de 3 metros. También hay una gama económica de trabajo estructural, como ya se indicó. Sin embargo, dentro de este rango, se evalúan las combinaciones del tramo requerido, la carga y el tipo de madera propuesto, junto con las posibles disposiciones transversales para llegar a un diseño para un puente en particular. Las secciones transversales estándar se ilustran en SK. 7).

LA PLATAFORMA La plataforma laminada clavada verticalmente está construida in situ como se ilustra en SK. 8. Este boceto también muestra el trabajo que se está iniciando en los bordillos y pasamanos. Como se mencionó anteriormente, los pasamanos pueden omitirse de los puentes forestales, por ejemplo, si las regulaciones locales lo permiten. Se utiliza madera de 50 mm de espesor para la cubierta. Esto se coloca en el borde, por lo que el ancho de la pieza se convierte en la profundidad de la cubierta. Esta dimensión varía según la carga, pero es típico 125 mm. Donde haya maquinaria para trabajar la madera disponible en el taller de puentes, es conveniente regularizar el ancho de estas piezas de cubierta para garantizar una superficie nivelada. Las piezas de cubierta ocasionales se extienden en longitud para Proporcionar soportes para la barandilla. Además, algunos miembros de la plataforma se componen de varias longitudes cortas, en lugar de una sola pieza, dejando espacios para el drenaje de la cubierta entre los extremos. En general, sin embargo, la plataforma está muy cerca y bien clavada, ya que cumple una función tanto estructural como funcional.

Sketch SK. 9 muestra una parte cubierta completa en planta. El arriostramiento horizontal debajo de los acordes superiores está unido a los paquetes espaciadores de acordes superiores cuyo propósito principal es formar cada acorde en un miembro de compresión compuesto. Cada pieza de cubierta se clava a los acordes de armadura y a su vecino utilizando un programa de clavado detallado.

SUPERESTRUCTURA El diseño del bordillo y la barandilla se ilustra en el boceto SK. 10. A intervalos de 1,5 metros, cubierta extra larga. Las piezas se extienden hacia afuera para sostener los tirantes diagonales a los postes de la barandilla. Los postes de los pasamanos están atornillados a los bordillos, y otras uniones se hacen clavando. Se deben proporcionar muescas para el drenaje a intervalos en la acera.

Sketch SK. 11 muestra una vista en sección transversal de un puente de cuatro armaduras (celosías) completas. Esto incluye los tableros longitudinales. En el diseño normal, estos se clavan en la plataforma, pero si los tornillos de tracción están disponibles en una región particular donde se va a implementar el diseño, puede valer la pena considerar su uso, ya que facilitarán el mantenimiento cuando los tablones guías esten desgastados.

Sketch SK. 12 muestra un puente terminado con un vehículo usando las guías (tablones). La superficie de la carretera se ha nivelado casi hasta los topes de hormigón armado de los estribos, pero se dejó unos centímetros por debajo del nivel, para evitar que la arena y el barro se viertan sobre la cubierta con fuertes lluvias.

La siguiente ilustración, SK. 13, muestra una elevación típica de un puente de 15 metros que se ha lanzado y construido por completo. En este caso se ilustran los pilares de mampostería, pero se han utilizado pilares de hormigón armado, hormigón relleno de roca y también gaviones. Además, hay un diseño disponible para luces de aproximación de madera apoyadas en pilotes de madera. Tenga en cuenta que en cada extremo de la barandilla, se han construido pilares como una advertencia visible para el tráfico que se aproxima y una protección para la superestructura.

LANZANDO EL PUENTE Un sitio típico, preparado para el lanzamiento, se muestra en SK. 14. Tenga en cuenta que además de una carretera preparada, se requiere un área de trabajo de terreno firme algo más ancha que la calzada normal adyacente a cada estribo para proporcionar bases seguras para las torres y otros equipos de lanzamiento.

Sketch SK. 15 muestra la disposición general en preparación para el lanzamiento. Las torres, o torres de perforación como a veces se las llama, están hechas de postes de madera de 150 mm de diámetro en las puntas. Alternativamente, se han utilizado tubos

de acero de 100 mm. El manual de lanzamiento da detalles del diseño de la torre de perforación. Se necesitan cabrestantes operados manualmente del tipo 'Tirfor' o 'Pulman', y estos se encadenan a anclajes de hombre muerto a cada lado del tramo, hechos enterrando un registro grande con cable conectado. Las cimas de las torres se deben guiar en cuatro direcciones según el plan, utilizando árboles convenientes, rocas o anclas de tierra adicionales para estabilizarse contra fuerzas de volteo imprevistas durante el lanzamiento.

Los paneles de madera modulares se ensamblan en vigas debajo de la torre de perforación en el banco 'cercano'. Sketch SK. 16 muestra el lanzamiento en progreso, con una viga ya en su lugar en todo el tramo y una segunda viga en primer plano, suspendida del cable de pie. En el manual de lanzamiento se incluyen detalles del arnés de elevación y el empaque necesarios para evitar daños a la madera a través de cortes de los cables. En este boceto, la carretera no se ha nivelado por completo, pero se ha construido una plataforma de trabajo de madera a la altura de la cintura para proporcionar una base firme y plana para el ensamblaje. Las piezas de refuerzo laterales temporales se clavan a través de las vigas para endurecerlas para el lanzamiento, también se agregan pequeñas piezas de refuerzo longitudinales debajo de las uniones de espiga y encaje en los acordes superiores, para evitar que estas se separen antes de completarse.

A medida que se agregan paneles a la cola de la viga, la nariz se estira hacia adelante debajo del cable de suspensión por otro cabrestante en la orilla lejana. Una vez que todos los paneles estén en posición, la nariz del puente estará cerca del extremo las tapas del muelle y la cola descansarán debajo de la corona de la torre de perforación cercana. En esta etapa, el cable fijo se mantiene lo más flojo posible, propicio para tener la altura suficiente para dibujar el cordón superior de la nariz sobre la tapa. La cola se levanta suavemente, utilizando un cabrestante adicional, y la viga se desliza hacia adelante sobre las almohadillas de los cojinetes. Sketch SK. 17 muestra la segunda viga en esta posición, con el cable utilizado para bajar la cola todavía en su lugar.

TERMINACIÓN Los cojinetes macho y hembra plat.es son parte del diseño, formando soportes para el puente en cada extremo del tramo. Para los puentes de madera de este tamaño, estos rodamientos simples son perfectamente adecuados y no es necesario prever la expansión, como con los rodamientos. · Las placas de apoyo pueden colocarse en posición, con pernos de anclaje fundidos, en el lado cercano del tramo, pero es esencial dejar los bolsillos abiertos y aplicar lechada en los pernos de anclaje en el lado lejano después del lanzamiento. Este método admite ligeras variaciones en el alcance y la inclinación que son inevitables, incluso en un diseño prefabricado hecho con precisión. Sketch SK. 18 muestra una vista cercana de un bolsillo de sujeción, que está prefabricado en la tapa del muelle reforzado. El rodamiento del puente hembra recibe la espita de la placa del extremo superior del último panel en la armadura. Se requiere una placa de apoyo macho correspondiente en el banco opuesto.

Después de lanzar todas las vigas y alinearlas en los rodamientos, se construye la superestructura, como se describió anteriormente. Mientras continúa la construcción de la cubierta, el refuerzo temporal se reemplaza por los arreglos especificados. Los pernos de anclaje en el banco lejano solo se agrupan en sus bolsillos cuando se ha agregado casi todo el peso muerto de la superestructura. Una pequeña parte de la plataforma en cada extremo del tramo es removible para el acceso y mantenimiento de los rodamientos. Un puente completo de 12 metros de luz se ilustra en SK. 19).

PARTE 2 • FABRICACIÓN DE PIEZAS PREFABRICADAS Y SELECCIÓN DE DISEÑO preparado para: ONUDI • DESARROLLO INDUSTRIAL DE LAS NACIONES UNIDAS ORGANIZACIÓN, VIENA, AUSTRIA (UNITED NATIONS INDUSTRIAL DEVELOPMENT ORGANIZATION, VIENNA, AUSTRIA) por: TRADA • INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE MADERA ASOCIACIÓN, REINO UNIDO (TIMBER RESEARCH AND DEVELOPMENT ASSOCIATION, UNITED KINGDOM) INTRODUCCIÓN Esta sección del manual trata de lo siguiente: Capítulo 1: Fabricación de piezas prefabricadas. Capitulo 2 Proceso de selección de diseño El objetivo del Capítulo 1 es describir los paneles modulares con mayor detalle y proporcionar información sobre su fabricación junto con la fabricación de otras piezas que se preparan antes de ir al sitio. Un tema relacionado es el proceso de selección de diseño, cubierto en el Capítulo 2. La información y las ayudas para el diseño se incluyen en el segundo capítulo, y solo es necesario obtener una comprensión exhaustiva del sistema para completar el proceso de selección para un sitio en particular, no se requieren cálculos de estrés u otros pasos de diseño originales. Una descripción general de los paneles de madera modulares que forman las armaduras del sistema de puentes, junto con un esquema del sitio, la construcción del puente y la sección Descripción general de estos manuales. Al usuario le resultará útil familiarizarse con la primera parte, antes de estudiar los detalles en esta y las partes posteriores de los manuales. Los puentes de madera modulares prefabricados están diseñados para fabricarse a partir de una amplia gama de maderas. Las principales consideraciones en la elección de la madera son: durabilidad, que requiere durabilidad natural o comodidades para el tratamiento, características de condimentación razonables, resistencia y propiedades de trabajo. En esta sección del manual se puede encontrar información limitada sobre la selección de especies y el uso de la madera elegida junto con las tablas de diseño. Mayores detalles de este aspecto se dan en la Parte 4, la sección de Tecnología de la Madera de los manuales. La Parte 3, Construcción y lanzamiento, brinda detalles completos de esos aspectos de la implementación de puentes de madera modulares prefabricados. También está disponible un conjunto completo de dibujos de trabajo basados en un puente de cuatro celosías de 15 metros de largo, y se reproduce en la Parte 5, Diseño típico. Hay algunos aspectos involucrados en la configuración de la fabricación que deben ser iniciados por ingenieros y comerciantes calificados. Para lograr la precisión requerida en los módulos, que deben ser muy similares en tamaño y forma, es necesario un

diseño cuidadoso y una estrecha supervisión para configurar las plantillas y el equipo. Una vez que se establece un taller de puentes, puede ser supervisado por un gerente con conocimiento de la fabricación de componentes de construcción livianos o experiencia similar, junto con un capataz de carpintero, un almacenista / controlador de stock y un soldador / trabajador metalúrgico calificado. Esto último es necesario ya que la soldadura de los subconjuntos de placas de acero preparadas previamente y durante la fabricación del panel debe ser de buena calidad, como corresponde al trabajo estructural. Capítulo 1 - FABRICACIÓN DE PIEZAS PREFABRICADAS DESCRIPCIÓN BÁSICA DE LAS PIEZAS PREFABRICADAS La siguiente descripción de las piezas prefabricadas pretende ser una introducción más detallada. Si bien se brinda información adicional a la Parte 1, sin embargo, es esencial que también se haga referencia a los planos de ingeniería completos, Parte 5, antes de implementar planes detallados para la fabricación. Como se mencionó en la Parte 1, el panel modular de madera, también conocido como panel, es el elemento básico prefabricado del diseño. Es este SK.1, que le da al sistema de puente su módulo de 3 metros de luz. El boceto 1 muestra las partes principales de un panel, junto con las placas de panel de acero y los números de identificación de las partes de acero y madera.

Cuando los paneles se forman en trusses, como se muestra en el boceto SK. 2, la medición precisa de centro a centro de los pasadores laterales. En las placas de acero inferiores del panel (marca 1 y 1a) es de 3 metros. Sin embargo, la longitud precisa de

los acordes superiores, de cara a cara de las placas finales, es de 3010 mm, y es esta diferencia de longitud la que proporciona la curvatura incorporada al diseño. En esta etapa, debe tenerse en cuenta que la selección del diseño se puede hacer tanto para lo que se conoce como diseños de acordes ligeros, como también para los tipos de acordes pesados. Los diseños originales realizados en Kenia tenían un único conjunto estándar de piezas de acero que correspondía aproximadamente a lo que ahora se conoce como el tipo de acorde de luz. Más tarde, se dio cuenta de que con maderas de mayor resistencia, el diseño de las piezas de acero en lugar del de la madera podría ser crítico, y se introdujo el diseño de acordes pesados.

La Tabla 1 a continuación proporciona referencias a los 'Números de marca' de los subconjuntos y componentes de acero que se ven afectados por la elección de acordes ligeros o pesados. TABLA 1 Descripción y números de piezas de acero, distinguiendo entre diseños de acordes ligeros y pesados.

La descripción de las partes básicas continúa en esta etapa, principalmente con referencia al diseño de los acordes de luz, que es más adecuado para tramos de puentes moderados en caminos rurales. Toda la madera de un panel modular es de 50 mm de espesor básico, mientras que La profundidad de cada miembro varía de 100 corridas a 250 mm según su deber. Cada módulo de madera consta de dos semipaneles idénticos, cada uno construido en una plantilla y posteriormente clavado de forma consecutiva. Los acordes superiores están separados por bloques espaciadores, pero otros miembros son miembros laminados clavados verticalmente de dos piezas de espesor. Existen varias ventajas de esta forma de diseño, que incluyen las siguientes:  Facilita un diseño simple para las articulaciones superiores.  La forma simple de laminación vertical aumenta la resistencia y la rigidez de los miembros.  Los nudos, el grano inclinado y las fisuras se controlan más fácilmente en las secciones más delgadas y se distribuyen mejor en todo el componente.  En la madera se puede tratar eficazmente con conservante, si es necesario y secar económicamente al contenido de humedad correcto.

Se requieren juntas estructurales entre los miembros del módulo y las placas de acero conectadas a ellos. Estas juntas se efectúan mediante un método muy fuerte y simple que utiliza varillas de acero liso. Las varillas se sueldan a las placas para formar una junta con pasador que tiene una cabeza rígida y que se apoya en la madera de una manera que se aproxima al corte puro, considerada ideal en estructuras de madera atornilladas. Las varillas tienen un ajuste ligero de interferencia en la madera, que se logra mediante la elección cuidadosa del taladro para madera. Se tocan en la madera a través de agujeros pre taladrados en las placas, como se muestra en el boceto SK. 3. en la siguiente página. Una vez que se completa el ensamblaje del panel, las cabezas de las espigas se sueldan a las placas, como se muestra en el croquis SK. 4. Todas las juntas de este tipo están hechas con tacos de 12 mm de diámetro, que deben ser de acero estructural soldable del mismo tipo que las placas. Solo se encuentran dos longitudes diferentes de espigas en las diversas partes del diseño.

Varias de las placas de acero en el panel tienen pasadores o enchufes para permitir que los módulos se ensamblen en las armaduras. En un extremo de la cuerda superior de cada panel, un pin se proyecta en la dirección del tramo. Este pin se ubica en el otro extremo de la cuerda superior del panel vecino como se muestra en el boceto SK. 5. Estas uniones de pasador y enchufe se fabrican soldando placas de panel individuales durante la fabricación, como se describe en detalles posteriores.

A cada lado de las placas de acero de las cuerdas inferiores, se proyectan pines para permitir que las cuerdas inferiores de acero se ajusten durante el montaje en el sitio. La placa de acero inferior interna también tiene una abrazadera de refuerzo. La elevación final de esta parte del panel se muestra en el boceto SK. 6)

Los dos tipos de pines descritos en la página anterior varían en diámetro según se requiera un diseño de cuerda ligero o pesado. Los pasadores de cuerda superior tienen 32 mm de diámetro para el tipo de cuerda ligero y 38 mm para cuerdas pesados, mientras que los pasadores inferiores son de 38 mm o 50 mm. PLACAS DE ACERO Y SUBCONJUNTOS Toda la estructura de acero del diseño está diseñada para realizarse con un acero dulce normal de grado estructural soldable. Las especificaciones típicas alternativas son las siguientes:

No se especifica la protección contra la corrosión, ya que las condiciones y los beneficios de costos considerados varían. Sin embargo, se llama la atención sobre el hecho de que esto debería al menos ser considerado en cualquier proyecto en particular.

Los tratamientos pueden variar desde dos capas de plomo rojo o pintura rica en zinc precedida por un cepillado con alambre, que se considera un poco mejor que un acabado decorativo, hasta la galvanización después del granallado o granallado. En cualquier caso, también se llama la atención sobre la necesidad de una preparación completa de la superficie y el tratamiento de ambas caras y todos los bordes de las placas. Se puede obtener más información sobre estos temas en BS 5493 (Referencia 1), Puede encontrar una sección con las referencias indicadas en este manual al final del Capítulo 2 y nota de construcción en el extranjero No. 171 (Referencia 2). Las páginas 9 a 14 describen todas las placas de acero y los subconjuntos de acero que deben hacerse en el taller de puentes o por subcontratistas antes de que pueda comenzar el montaje del panel y el lanzamiento del puente. Toda la soldadura que se muestra en los siguientes siete bocetos se realiza antes de la fabricación del panel. Algunas soldaduras adicionales descritas posteriormente se llevan a cabo durante el curso del montaje. Sketch SK. 7 muestra el subconjunto de placa de acero superior que se encuentra a los lados de cada extremo del cordón superior del panel. Es un diseño simétrico y, por lo tanto, no necesita estar en pares izquierdos y derechos. No tiene accesorios de soporte o pasador, por lo tanto, se enumera como "común" en la Tabla 1. Se requieren cuatro de esas placas, conocidas como Mark 5, para cada panel modular de tipo de acorde ligero o pesado. Además de dieciocho orificios para la inserción posterior de clavijas, la placa tiene cuatro orificios más pequeños para la ubicación temporal durante el ensamblaje del panel. También tiene un orificio ligeramente más grande para un perno que pasa a través de la placa en cada lado, agarrando el doble grosor de la madera en el medio , uniendo así todo el conjunto. La función de la brida de 10 mm de espesor soldada antes de la fabricación del panel a este subconjunto es proporcionar soporte para otra placa agregada durante la fabricación, y también proteger los extremos de las maderas individuales en los cordones superiores del daño mecánico.

Las placas de acero inferiores ajustadas al vértice invertido del panel a cada lado se muestran en el croquis SK. 8. Estos tienen pasadores laterales para la fijación posterior de acordes inferiores que varían en diámetro según el uso de acordes ligeros o pesados. Además, se hacen en pares, y la placa que se coloca más adentro cuando el panel se ensambla en una viga tiene una cala de refuerzo lateral que se proyecta para recibir el refuerzo vertical diagonal. Las placas de acero inferiores de cuerda ligera sin tacos se conocen como Mark 1, como se indica en la Tabla 1, que también muestra que Mark 1A es la placa de cuerda ligera con una cala, y Mark 9 y 9A son los tipos de acordes pesados correspondientes.

Sketch SK. 9 muestra las placas finales macho y hembra Mark 3 y 3A. Estos se encuentran en los extremos de las cuerdas superiores, uno macho y uno hembra en cada panel. Se sueldan a las placas de acero superiores, Mark 5, durante la fabricación del panel. Las placas finales forman las conexiones clavadas. entre secciones adyacentes de la cuerda superior. Estas conexiones permanecen en compresión. Al igual que con las placas de acero inferiores, las placas finales tienen diferentes diámetros de pasador para acordes pesados y, en este caso, las placas macho y hembra se conocen como Mark 10 y 10A respectivamente. En cualquier tipo de diseño, las placas macho tienen orificios laterales pretaladrados en los pasadores para recibir pasadores partidos que evitan que los paneles se separen durante el montaje del puente.

Sketch SK. 10 muestra una cala de refuerzo Mark 13, común a los acordes ligeros y pesados, que es. atornillado a la parte posterior del acorde superior de cada panel, durante la fabricación. Los tornillos utilizados para este propósito también ayudan a unir la pieza de acorde superior. La cala forma un accesorio para los extremos superiores de los arriostramientos diagonales laterales durante el ensamblaje de la viga. El extremo inferior del accesorio de arriostramiento ya se ha mostrado en el boceto SK. 6) El arriostramiento diagonal es importante para proporcionar estabilidad estructural. Además, se prefabrica con precisión en una plantilla simple en lugar de agregarse como una pieza de carpintería en el sitio. Esto asegura el espaciado lateral correcto de las armaduras en las vigas. Debido a esta necesidad de resistencia y precisión, una placa plana simple, Mark 8, se muestra en el boceto SK. 11 se usa para unir los extremos de los tirantes a las calas.

Sketch SK. 12 representa los cojinetes de puente macho y hembra que no son necesarios hasta la etapa de lanzamiento pero que están prefabricados de la misma manera que otros conjuntos de placas. Los rodamientos de acordes ligeros se denominan Mark 14 (macho) y Mark 14A (hembra). Los tipos de acordes pesados son Mark 15 y 15A. Como se describe en la Parte 3, los rodamientos se anclan a las tapas del muelle después del lanzamiento, utilizando almohadillas y bolsillos preparados en el concreto. Cada armadura debe colocarse en un cojinete macho en un extremo del tramo y una hembra en el otro. En este punto, es conveniente mencionar eso. Se adopta la convención de que la fabricación de paneles se completa con placas finales macho y hembra a la izquierda y derecha de la plantilla, respectivamente. Esto garantiza que todos los paneles tengan los listones de arriostramiento lateral superior e inferior orientados de la misma manera con respecto a las placas macho y hembra Mark 3 y 3A. Siempre que se adopte esta práctica, no es necesario considerar los módulos como 'paneles de la izquierda' o 'paneles de la derecha'. En la Parte 3 del manual, las instrucciones de lanzamiento dejan en claro que los cojinetes no se colocan en sus bolsillos hasta después del lanzamiento, por lo tanto, las placas de cojinete, Mark 14 o 14A, se pueden usar según corresponda en esa etapa.

Ya se ha mencionado que los diseños de acordes ligeros y pesados están disponibles, y estas diferencias, por supuesto, se reflejan en las dimensiones de los propios acordes de acero inferiores. Sketch SK. 13 muestra ambos tipos. El tamaño más ligero siempre se utiliza con paneles hechos de madera de grado de estrés australiano F8 o menos. Las vigas de mayor resistencia indican una opción en el proceso de selección de diseño, que se describe más adelante. Los acordes de luz Mark 2 son de sección transversal de 10 mm x 100 mm con rectángulos de 6 mm de grosor agregados para reforzar las áreas cercanas a los agujeros. Los acordes pesados Mark 6 tienen una sección de 10 mm x 150 mm, también con refuerzos de 6 mm de espesor. Se notará que además de los acordes inferiores Mark 2 o Mark 6, se proporcionan los tipos Mark 2A (ligero) o 6A (pesado). La intención es alternar entre el uso de Mark 2 y Mark 2A a lo largo de la línea de acordes inferiores en cada truss (o similar en el caso de 6 y 6A). Esta noción se introdujo porque en algunos países la longitud estándar de los planos de acero es de 20 pies. Es posible hacer un acorde tipo 2 y un tipo 2A de cada longitud, utilizando este diseño. Extensiones soldadas de 12 mm x 75 mm de sección (cuerda ligera) o 15 mm x 100 mm (cuerda pesada) se incluyen en los acordes alternativos. Si la situación del suministro de acero es tal que los tipos de acordes con extensiones son innecesarios, todo el puente se puede construir con los acordes Mark 2 o Mark 6. No hay ningún especial mérito estructural o de ensamblaje en el uso de los tipos alternativos. 'Los miembros de empaque de madera se insertan entre los cordones inferiores durante el ensamblaje de

la armadura, para proporcionar rigidez lateral. Los acordes se perforan previamente con orificios de 6 mm en los centros de 150 mm para permitir su fijación.

MADERA PARA PIEZAS PREFABRICADAS Parte 4, Timber Technology, brinda información sobre el secado, el tratamiento y la clasificación de la tensión árida. Es importante que se sigan estas recomendaciones, ya que los paneles de madera prefabricados forman estructuras estresadas y de ingeniería. El colapso del puente podría ocurrir si estos puntos se ignoran por completo, por ejemplo, si se incluye una cantidad considerable de madera mal identificada o sin clasificar en una viga. Afortunadamente, el diseño laminado junto con varios aspectos del reparto de carga excluyen el riesgo de la pieza impar mal clasificada, pero no se debe confiar en esto. Del mismo modo, existe una posibilidad real de colapso prematuro debido a la descomposición si se ignoran las recomendaciones de la Parte 4 sobre la durabilidad o preservación natural. Por otro lado, con la selección correcta y el tratamiento de preservación si es necesario, no existe. razón para suponer que no se puede esperar una vida útil de diseño igual o superior a 50 años. El diseño del panel modular prefabricado es tal que no es esencial utilizar material cepillado para su fabricación; La madera aserrada se ha utilizado con éxito en varias implementaciones del sistema. Sin embargo, las tolerancias de la madera aserrada pueden dejar algo que desear en ciertas situaciones en los países menos desarrollados, y cuando las variaciones en el grosor aserrado superen los 2 mm y las diferencias de ancho sean superiores a los 4 mm, se producirán dificultades por dos razones. En primer lugar, habrá problemas para ajustar las piezas de varios tamaños en las plantillas y alinear los subconjuntos entre sí cuando se fabriquen las piezas; en segundo lugar, la experiencia ha demostrado que las armaduras y las vigas construidas con paneles con formas menos precisas tienen en sí mismas una mayor tendencia a tomar una forma distorsionada y serpentear y torcerse durante el lanzamiento y la construcción. Por estas razones, es preferible usar madera que al menos se haya regularizado en grosor mediante cepillado u otros medios adecuados, y cuando sea posible utilizar madera cepillada con precisión en los cuatro lados.

El procedimiento adoptado para comprar material y llevarlo en una condición adecuada a la etapa de ensamblaje variará de acuerdo con las circunstancias locales y la elección que se haga de los diversos métodos recomendados en la Parte 4 para la selección, el tratamiento de conservación, el secado y la clasificación por estrés. Una secuencia posible, encontrada conveniente 1.rt:: Honduras, · fue · localizar un suministro adecuado de madera de una calidad, que probablemente · ofrezca un rendimiento satisfactorio del grado de estrés requerido. Esto solo estaba disponible en condiciones de corte bastante impreciso, y el tratamiento a presión para la conservación se consideraba deseable y factible para las especies en cuestión. La madera se llevó al taller del puente y se apiló para secarla al aire según las recomendaciones de la Parte 4, después de alcanzar un contenido de humedad de equilibrio para el clima en cuestión, que fue casi constante durante todo el año, la madera fue mecanizada. Esto consistió en el cepillado en los cuatro lados, corte transversal a las longitudes y ángulos indicados para los miembros de madera involucrados en los paneles, y luego llevar a cabo todas las perforaciones posibles. La madera fue luego transportada a la planta donde se realizó el tratamiento a presión. Finalmente, se devolvió al taller y después de otro período de secado al aire para eliminar la humedad obtenida durante el tratamiento de conservación, se usó para el ensamblaje del panel. Cabe señalar que esta es la secuencia correcta y recomendada para los miembros de componentes en aplicaciones críticas que requieren tratamiento a presión. Aunque es más costoso en términos de transporte que tratar el material antes de la entrega, es la única forma efectiva de garantizar un tratamiento completo, y de paso ahorra el costo del tratamiento del material que luego se mecanizará. Sketch SK. 14 muestra las partes de madera del panel modular. Por supuesto, debe hacerse referencia a los dibujos de ingeniería en la Parte 5 para obtener detalles completos. La Tabla 2 da una indicación de las cantidades de madera por panel. Los bloques empacadores no están incluidos en el volumen, ya que normalmente pueden estar hechos de material de desecho, como el rechazado durante la clasificación de tensión. Cortar a lo largo y en ángulo es extremadamente simple ya que todos los cortes transversales son a 45 o 90 grados.

Sketch SK. 15 a continuación muestra una plantilla de aserrado, recomendada para su uso en talleres con instalaciones limitadas de herramientas eléctricas y donde las partes del panel deben cortarse con sierras manuales.

FABRICACIÓN DE PANELES El método más simple de fabricación de paneles utiliza una sola plantilla en la que se colocan las piezas individuales y se construyen paso a paso en paneles modulares. El proceso implica una re-manipulación considerable de los componentes terminados de la pieza, pero si se sigue fielmente resulta en paneles precisos, hechos con el mínimo desembolso de capital. El taller de una sola plantilla ocupa solo un área de aproximadamente 6 x 9 metros, y es capaz de producir del orden de cuatro a seis paneles completos por día. El Apéndice 1 ofrece un dibujo de esta plantilla y tabla de montaje individuales, con mediciones precisas que le permitan hacerse. El Apéndice 2 ilustra el diseño de un taller e incluye una secuencia de fabricación que se desarrolló para un taller de puentes más grande, diseñado para funcionar en una producción de flujo. CONJUNTO DE PANEL CON UNA SOLA PLANTILLA Se ensambla un panel modular en dos mitades similares, cada una de las cuales consta de una pieza de cuerda superior (1T), dos diagonales (2T), un puntal vertical (3T), más piezas de separación de madera y placas de panel de acero como se enumeran en la Tabla 1. La secuencia descrita a continuación ha sido probada por la experiencia. Debe seguirse cuidadosamente y no modificarse de ninguna manera, al menos hasta que se haya puesto en uso y se hayan adquirido experiencias contrarias. De lo contrario, es posible llegar a una etapa en la que se deben tomar medidas correctivas para corregir los paneles a medio terminar. Como se describió anteriormente, la plantilla de ensamblaje consta de un banco, croquis SK. 16, con varias paradas y accesorios. Se debe hacer referencia a los dibujos de ingeniería, Parte 5, para obtener vistas ortogonales para hacer un banco y una plantilla. Las placas de acero en ángulo recto (a) proporcionan topes finales para las piezas de cuerda superiores del panel. Los miembros diagonales que forman parte de las guías de madera de soporte de mesa (b) contra las cuales se ubican las diagonales del panel. Los pasadores (c) y una plantilla de acero suelta se utilizan para ubicar las placas en el panel. · Las marcas centrales (d) también se proporcionan en la plantilla.

Para simplificar, la secuencia de ensamblaje se describe con referencia solo a los tipos de placa utilizados en los paneles de acordes de luz. La Tabla 1 proporciona referencias para descripciones y números de parte para diseños de acordes ligeros y pesados. La secuencia de ensamblaje comienza de la siguiente manera, haciendo primero un medio panel con una placa de acero inferior simple, Mark 1, sin una abrazadera de refuerzo: 1. Las dos diagonales de 50 mm x 200 mm (2T) están ubicadas con sus bordes exteriores contra las guías diagonales de madera de la plantilla, como se muestra en el croquis SK. 17)

2. El puntal vertical de 50 mm x 150 mm (3T) se coloca entre las diagonales y se centra usando una marca en el borde superior de la pieza que debe coincidir con una línea central en el borde de la plantilla, dibuja SK. 18)

3. Antes de colocar una pieza de cuerda superior de 50 mm x 250 mm (1T) en la plantilla, las piezas de empaque de 50 mm x 250 mm x 450 mm de largo se clavan en dos posiciones a lo largo de la longitud utilizando los detalles de clavado especificados en los dibujos (Parte 5). Es esencial llevar a cabo este paso, ilustrado en el boceto SK. 19 (a), para luego completar el empaque de la cuerda superior correctamente. La pieza de cuerda superior completa con un grosor de paquetes se coloca a través de las diagonales que ya están en la plantilla, y se ubica correctamente.