NORMA AASTHO LRDF PARA EL DISEÑO DE PUENTES

7/28/2019 NORMA AASTHO LRDF PARA EL DISEÑO DE PUENTES

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ESPECIFICACIONES AASHTO

PARA EL DISEÑO DE PUENTES



La intención de losrequisitos de estas Especificacioneses que sean aplicados al diseño,evaluación y rehabilitación de

puentes carreteros tanto fijos comomóviles, también se establecenrequisitos mínimos necesarios paravelar por la seguridad.

Además se enfatizan los conceptos de seguridad por medio de laredundancia, ductilidad, las colisiones y protección contra la socavación, losrequisitos de estas Especificaciones se pueden aplicar a los puentes que no estánno totalmente cubiertos por este documento, cuidando de incluir criterios de

diseño adicionales cuando sea necesario.

FILOSOFÍA DE DISEÑO



Los puentes se deben diseñar pensando en las condiciones de la cual el

puente deja de satisfacer los requisitos para los cuales fue diseñado, a fin de lograr los

objetivos de construibilidad, seguridad y serviciabilidad, considerando debidamente los

aspectos relacionados con la inspeccionabilidad, economía y estética.



Estados limites

De servicio.

De fatiga y fractura.

De resistencia.

A eventos extremos.

Ductibilidad Redundancia Importanciaoperativa



Estados Límites: Condición más allá de la cual el puente o elemento deja de

satisfacer los requisitos para los cuales fue diseñado.

Estado Límite de Servicio: Se debe considerar como restricciones impuestas a

las tensiones, deformaciones y anchos de fisura bajo condiciones de servicio regular,

que no siempre se pueden derivar exclusivamente a partir de consideracionesestadísticas o de resistencia.

Estado Límite de Fatiga y Fractura: La intención del estado límite de fatiga es

limitar el crecimiento de las fisuras bajo cargas repetitivas, a fin de impedir la fractura

durante el período de diseño del puente.

Estado Límite de Resistencia: Se debe considerar el estado límite de

resistencia para garantizar que se provee resistencia y estabilidad, para resistir las

combinaciones de cargas que se anticipa que el puente durante su período de diseño. Bajo el estado límite de resistencia se pueden producir tensiones muy elevadas y daños

estructurales.




Estados Límites correspondientes a Eventos Extremos : Se debe considerar

para garantizar la supervivencia estructural de un puente durante una inundación o

sismo significativo, o cuando es embestido por una embarcación, un vehículo o un flujo

de hielo, posiblemente en condiciones socavadas. Ductilidad: El comportamiento dúctil se caracteriza por deformaciones

inelásticas antes que ocurra una pérdida significativa de la capacidad de carga, también

advierte sobre la inminente ocurrencia de una falla estructural mediante grandes

deformaciones.

A fin de lograr un comportamiento dúctil adecuado el sistema debería tener un número

suficiente de elementos dúctiles ya sea en:

Uniones y conexiones que puedan proveer disipación de energía sin pérdida de

capacidad.

Uniones y conexiones que poseen suficiente resistencia en exceso para asegurar

que la respuesta inelástica ocurrirá en las ubicaciones diseñadas para proporcionar

una respuesta de absorción de energía.




Redundancia: Para cada combinación de cargas y estado límite considerado,la clasificación del elemento según su redundancia (redundante o no redundante) sedebería basar en la contribución del elemento a la seguridad del puente. Los elementosy componentes cuya falla se anticipa no provocará el colapso del puente, se debendiseñar como elementos de falla no traccionada y el sistema estructural asociado como

sistema redundante.

Importancia Operativa: Este artículo se debe aplicar exclusivamente a losestados límites de resistencia y correspondientes a eventos extremos. El Propietariopuede declarar que un puente o cualquier conexión o elemento del mismo son deimportancia operativa, esta clasificación se debería basar en requisitos sociales o de

supervivencia y/o requisitos de seguridad o defensa. Donde se proporcionan algunoslineamientos sobre cómo seleccionar las categorías de importancia y su relación con eldiseño sismorresistente.




La intención de esta sección

es proporcionarle al Diseñador

información suficiente para determinar

la configuración y dimensiones globales

de un puente. A demás se hacereferencia a requisitos mínimos para

seguridad del tráfico. Reconociendo que

numerosas fallas en puentes han sido

provocadas por la socavación, también

se analizan los aspectos hidrológicos ehidráulicos.

DISEÑO GENERAL Y

CARACTERÍSTICAS DE UBICACIÓN



La elección de la ubicación delos puentes se deberá justificar medianteel análisis de alternativas, considerandoaspectos económicos, técnicos, socialesy ambientales, como así también los

costos de mantenimiento e inspección.Según los riesgos involucrados, sedeberá cuidar de elegir ubicaciones que:• Se ajusten a las condiciones creadaspor el obstáculo a cruzar.• Faciliten un diseño, construcción,operación, inspección y mantenimientoprácticos y efectivos desde el punto devista de los costos.• Satisfagan los niveles de servicio yseguridad de tráfico deseados.• Minimicen los impactos adversos de lacarretera.

DISEÑO GENERAL Y




Disposición del Predio del Puente

La ubicación y alineación del puente se

deberían seleccionar de manera de satisfacer

los requisitos de tráfico tanto sobre el puentecomo debajo del mismo. Se deberían

considerar posibles variaciones futuras de la

alineación o el ancho del curso de agua, la

carretera o las vías férreas cruzadas por el

puente.

Cuando corresponda, se debería considerar

la futura adición de instalaciones de tránsito

masivo o el ensanchamiento del puente.

DISEÑO GENERAL Y




OBJETIVOS DE DISEÑO

Seguridad

La responsabilidad primaria del

Ingeniero será velar por la seguridadpública. En estas Especificaciones se

incluyen requisitos mínimos para

asegurar la seguridad estructural de

los puentes en cuanto medios de

transporte.

DISEÑO GENERAL Y


Seguridad del Tráfico

Protección de las Estructuras: Se debe considerar el tránsito seguro de los vehículos

sobre o debajo del puente. Se deberían minimizar los riesgos para los vehículos que se

descarrilan dentro de la zona libre, colocando los obstáculos a una distancia segura de

los carriles de circulación.



Protección de los Usuarios:

Se deben proveer barandas a lo largo

de los bordes de las Estructuras del

puente. Las estructuras de

protección incluyen aquellas quepermiten una separación segura y

controlada del tráfico en

instalaciones que utilizan el mismo

derecho de paso.

DISEÑO GENERAL Y


Superficies de Rodamiento: Las superficies de rodamiento sobre un puente deben

tener características antideslizantes, coronamiento, drenaje y peralte.

Colisión de embarcaciones: Las estructuras de los puentes deben estar protegidas

contra la colisión de embarcaciones ya sea mediante sistemas de defensa o dolfines.



Mantenimiento:

Se deben evitar los sistemas

estructurales de difícil

mantenimiento. Las áreas alrededor

de los asientos y debajo de las juntas

del tablero se deberían diseñar de

manera de facilitar la limpieza,

reparación y reemplazo de los

rodamientos y juntas.

Se deben evitar las cavidades y

rincones inaccesibles o asegurar las

cavidades que podrían inducir a las

personas o animales a habitarlas.

DISEÑO GENERAL Y




Transitabilidad

El tablero del puente se debe diseñar

de manera que permita el

movimiento suave del tráfico. En los

caminos pavimentados se debería

disponer una losa estructural de

transición entre el acceso y el estribo

del puente. En los tableros de

hormigón expuestos al tráfico los

bordes de las juntas se deberíanproteger contra la abrasión y las

descantilladuras.

DISEÑO GENERAL Y




Deformaciones

Los puentes se deberían diseñar de

manera de evitar los efectos

estructurales indeseados que

provocan las deformaciones.

En las losas de hormigón y puentes

metálicos las deformaciones bajo

niveles de carga de servicio pueden

provocar el deterioro de las

superficies de rodamiento y

fisuración localizada que podría

afectar la serviciabilidad y

durabilidad, aún cuando no

representen una fuente potencial de

colapso.

DISEÑO GENERAL Y




Cruces sobre Cursos de Agua y Zonas

de Inundación

Los cruces sobre cursos de agua se

deben ubicar considerando los costos

del capital inicial requerido para la

construcción y la optimización de los

costos totales, incluyendo las obras

de corrección del cauce y las medidas

de mantenimiento necesarias para

reducir la erosión.

DISEÑO GENERAL Y




Cruces sobre Cursos de Agua y

Zonas de Inundación

Los estudios de las posibles

ubicaciones alternativas del cruce

deben incluir la evaluación de:

DISEÑO GENERAL Y


Las características hidrológicas e hidráulicas del curso de agua y su zona de

inundación, incluyendo la estabilidad del cauce, historial de inundaciones y,

en cruces estuarinos, rangos y ciclos de las mareas.

Los efectos del puente propuesto sobre los patrones de flujo de las inundaciones

y el potencial de socavación resultante en las fundaciones del puente.

El potencial de crear nuevos riesgos de inundación o aumentar los riesgos de

inundación existentes.

Los impactos ambientales sobre el curso de agua y su zona de inundación.



Esta sección específica requisitosmínimos para cargas y fuerzas, suslímites de aplicación, factores decarga y combinaciones de cargasusadas para diseñar puentes nuevos.

Los requisitos de carga también sepueden aplicar a la evaluaciónestructural de puentes existentes.

Además de las cargas tradicionales,esta sección incluye las solicitaciones

provocadas por colisiones, sismos yasentamiento y distorsión de laestructura.

CARGAS Y FACTORES DE CARGA




SEGÚN SU RESISTENCIA:

RESISTENCIA I: Combinación de cargas básica querepresenta el uso vehicular normal, sin viento.

RESISTENCIA II: Combinación de cargas que representa eluso del puente por parte de vehículos de diseño especialesespecificados por el Propietario, vehículos de circulación

restringida, o ambos, sin viento.

RESISTENCIA III: Combinación de cargas que representa elpuente expuesto a vientos de velocidades superiores a 90km/h.

RESISTENCIA IV: Combinación de cargas que representarelaciones muy elevadas entre las solicitacionesprovocadas por las cargas permanentes y las provocadaspor las sobrecargas.




SEGÚN SU RESISTENCIA:

RESISTENCIA V: Combinación de cargas que representa eluso del puente por parte de vehículos normales con una

velocidad del viento de 90 km/h.

EVENTO EXTREMO I: Combinación de cargas que incluyesismos.

EVENTO EXTREMO II: Combinación de cargas que incluye

carga de hielo, colisión de embarcaciones y vehículos, yciertos eventos hidráulicos




Fuerzas del Tensado

Las fuerzas de diseño para el tensado nodeberán ser menores que 1,3 veces lareacción a la carga permanente en el apoyo,adyacente al punto de tensado. Si el puenteno estará cerrado al tráfico durante laoperación de tensado, la carga de tensado

también deberá incluir una reacción a lasobrecarga consistente con el mantenimientodel plan de tráfico, multiplicada por el factorde carga correspondiente a sobrecarga.

Fuerza del PostensadoLa fuerza de diseño para las zonas de anclajede postensado se deberá tomar como 1,2veces la máxima fuerza de tesado.

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