01-PFC Anteproyecto Vigas

Tipologías estructurales

Vigas doble T. Generalidades

PFC – ANTEPROYECTO

• Las luces no suelen pasar de 45 metros. Los puentes normalmente consisten en una serie de vanos isostáticos sucesivos.

• Una media estadística de la esbeltez geométrica (relación canto/luz) de distintos puentes es 1/16. En general se tiene:

1/30 < canto/luz < 1/10 • Las vigas suelen ser prefabricadas, lo que da gran facilidad

constructiva.


Vigas doble T. Configuración transversal de las vigas (I)


• El número de vigas viene determinado por la economía de la construcción.

• No obstante, no conviene separarlas vigas más de 4 – 4.5 metros. • Cuantas menos vigas, más canto han de tener, lo que puede dar

problemas con el gálibo a dejar.


Vigas doble T. Configuración transversal de las vigas (II)


• En puentes de carretera, donde la sobrecarga de tráfico puede colocarse en cualquier sitio, conviene separar las vigas uniformemente.

• Sin embargo, en puentes de ferrocarril, donde la localización de la sobrecarga está totalmente determinada, conviene colocar vigas bajo los raíles.


Vigas doble T. Grandes vigas hormigonadas in situ


• Se pueden utilizar grandes vigas hormigonadas in situ. • El número de vigas se reduce, ya que se pueden construir in situ

con grandes dimensiones. • No obstante, hay que contar con el inconveniente de los

encofrados.


Vigas doble T. Losa de hormigón (I)


• Sobre las vigas se construye una losa de hormigón de unos 25 cm normalmente. Su misión es:

- Proporcionar la superficie de rodadura para los vehículos. - Distribuir las fuerzas del tráfico sobre las vigas. - Proporcionar la cabeza de compresión a las vigas para resistir la flexión.


Vigas doble T. Losa de hormigón (II)


• El espesor de la losa depende de: • La separación transversal de las vigas. Cuanto mayor sea la

separación, mayores son los esfuerzos de flexión transversal y por tanto mayor ha de ser el espesor de la losa.

• Si existen vigas riostras transversales el espesor de la losa se puede reducir, ya que las vigas riostras ayudan a distribuir las cargas hacia las vigas. No obstante, hoy en día es poco usual utilizar vigas riostras.


Vigas doble T. Junta de dilatación


• Normalmente un puente de vigas es una sucesión de vanos isostáticos y el tablero está simplemente apoyado.

• Al hormigonar la losa, se deja una junta de dilatación en los extremos de cada vano.

• Esta junta causa molestias a la rodadura de los vehículos, ya que crea una discontinuidad en la superficie.

• Para evitar el problema de la rodadura, se puede construir un tablero semi-continuo o continuo.


Vigas artesa. Generalidades


• La viga artesa es más cara y más pesada que la doble T. • Su comportamiento estructural es mejor, ya que proporciona gran

rigidez a torsión. • Después de hormigonar la losa superior, tiene comportamiento

análogo a una viga cajón.


Vigas artesa. Configuración transversal de las vigas


• En puentes de no excesiva anchura, con dos vigas artesa es suficiente (incluso una sola viga si la anchura es pequeña).

• Se necesitan un número mucho menor de vigas que de doble T.


Vigas artesa. Dimensiones orientativas


• Por tener un orden de magnitud, un ejemplo podría ser: • Ancho total A = 3 m. • Ancho inferior B = 1.75 m. • Canto C = 1.2 m. • Ancho interior D = 2 m.


Cargas muertas


• Al peso propio de las vigas hay que añadir: • La losa (normalmente 25 cm de espesor), lo que da unos 6 kN/m2. • El pavimento. Suele ser de al menos 5 cm de espesor con una

densidad de 2.4 t/m3. El pavimento se extiende sobre todo el ancho de la losa menos en los extremos, donde se colocan las barreras. Por simplicidad, se puede considerar como una carga de 2 kN/m2.

• Las barreras protectoras en ambos lados. Se puede tomar 0.5 m de ancho para las barreras y una carga lineal de 12.5 kN/m.


Sobrecargas de uso (tráfico)


• La norma que regula estas cargas es la IAP-98. • Sobrecarga uniformemente repartida de 4 kN/m2. • Vehículo pesado (tanque) de 600 kN. • Estas cargas se supondrán que actúan en la posición más

desfavorable. • Además de la acción vertical, las sobrecargas de tráfico también

introducen una acción horizontal o rasante (fuerza de frenado).


Otras cargas que dependen de la localización geográfica


• La norma que regula estas cargas es la IAP-98. • Acciones climáticas: - Viento. - Nieve. - Acciones térmicas (gradientes térmicos). • Acciones accidentales: - Impacto. - Sismo.


Ejercicio de clase. Predimensionamiento puente de vigas (I)


• Luz: 25 m. Ancho: 10 m. • Centro de gravedad: 0.54 m. Área: 0.25 m2. Inercia: 3365 cm4. • Hormigón: HA-35. Acero: B-500-S.


Ejercicio de clase. Predimensionamiento puente de vigas (II)


• Luz: 30 m. Ancho: 12 m. • Centro de gravedad: 0.47 m. Área: 0.29 m2. Inercia: 4262 cm4. • Hormigón: HA-40. Acero: B-500-S.

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