Puente de Tacoma NarrowsElpuente de Tacoma Narrowses unpuente colgantede 1600metros de longitud con una distancia entre soportes de 850m (el terceroms grande del mundoen la poca en que fue construido).1El puente es parte de la carreteraWashington State Route 16en su paso a travs deTacoma NarrowsdePuget SounddesdeTacomaaGig Harbor(Estados Unidos). La primera versin de este puente, apodadoGalloping Gertie, fue diseado por Clark Eldridge y modificado por Leon Moisseiff. En 1940, el puente se hizo famoso por su dramticocolapso estructuralinducido por el viento, evento que qued registrado en una filmacin. El puente de reemplazo se inaugur en 1950.ndice[mostrar]

Primer puente[editar]Las primeras ideas para ubicar un puente en este sitio se remontan a 1889, con una propuesta delNorthern Pacific Railway, pero fue hacia mediados de la dcada de 1920 cuando la idea comenz a cobrar fuerza. La cmara de comercio de Tacoma comenz una campaa y estudios para su financiacin en 1923. Varios renombrados ingenieros de puentes, incluidosJoseph B. Strauss, quien luego sera ingeniero principal delpuente Golden Gate; y David B. Steinman, constructor delPuente Mackinac, fueron consultados. Steinman realiz varias visitas pagadas por la cmara culminando en la presentacin de una propuesta preliminar en 1929, aunque hacia 1931 la cmara decide cancelar el acuerdo con Steinman debido a que Steinman "no era lo suficientemente activo" en la bsqueda de financiacin.En 1937 el proyecto toma impulso, cuando la legislatura del estado de Washington State crea la Washington State Toll Bridge Authority y asigna 5.000 dlares para estudiar el pedido de los condados de Tacoma yPiercepara construir un puente sobre el Narrows.Desde el comienzo, el problema fue la financiacin; la recoleccin del peaje no sera suficiente para pagar los costes de construccin. Pero exista un fuerte apoyo para el puente por parte de lamarina estadounidense, que operaba el astillero naval de Puget Sound enBremerton, y delejrcito estadounidense, que tena elMcChord FieldyFort Lewisen Tacoma.El ingeniero Clark Eldridge del estado de Washington present un, "diseo preliminar de un puente convencional desarrollado sobre conceptos probados y demostrados," y la autoridad de peaje del puente solicit 11 millones de dlares alPublic Works Administration(PWA) federal. Pero segn Eldridge, un grupo de "prominente ingenieros consultores del este", encabezados por el ingenieroLeon Moisseiffde Nueva York, propusieron al PWA construir el puente a menor costo.Los planes preliminares especificaban el uso de vigas horizontales de 7,6m de espesor, que se ubicaran debajo del puente para hacerlo ms rgido. Moisseiff, diseador muy respetado del Golden Gate Bridge, propuso utilizar vigas ms esbeltas, de solo 2,4m de espesor. Segn su propuesta el puente sera ms delgado y elegante, y adems se reduciran los costes de construccin. El diseo de Moisseiff se impuso. El23 de juniode1938, the PWA aprob un presupuesto de casi 6 millones de dlares para el puente de Tacoma Narrows. Un monto adicional de 1,6 millones de dlares sera recolectado de los peajes para alcanzar el coste total de 8 millones de dlaresDerrumbe[editar]

Colapso del puente de Tacoma Narrows.El colapso inducido por el viento ocurri el7 de noviembrede1940a las 11.00, a causa de un fenmeno aerodinmico deflameo(flutteren ingls). Leonard Coatsworth, un conductor sorprendido sobre el puente durante este hecho, lo relat as:Apenas haba atravesado las torres, el puente comenz a retorcerse en forma violenta de lado a lado. Antes de que pudiera darme cuenta, la inclinacin se hizo de tal magnitud que perd el control de mi coche... Fren y sal del vehculo, y ca de cara sobre el pavimento... Poda escuchar el sonido del hormign resquebrajndose... El auto comenz a desplazarse de lado a lado de la va.Me arrastr sobre mis manos y rodillas durante 450 m hasta llegar a las torres... Estaba muy agitado; mis rodillas estaban peladas y sangraban, tena las manos lastimadas e hinchadas de intentar agarrarme al pavimento de cemento... Hacia el final, me arriesgu a ponerme de pie y correr en pequeos tramos... Una vez que alcanc la seguridad del puesto de peaje presenci el derrumbe final del puente y cmo mi coche se precipitaba sobre el Narrows.No se perdi ninguna vida humana como consecuencia del derrumbe del puente.Theodore von Krmn, director delGuggenheim Aeronautical Laboratoryy renombrado estudioso de aerodinmica, fue miembro del comit de investigacin del colapso.2Von Krmn menciona que el estado deWashingtonno pudo cobrar una de las plizas de seguro porque el agente de seguros se haba embolsado en forma fraudulenta los pagos del seguro. El agente, Hallett R. French que representaba a la Merchant's Fire Assurance Company, fue acusado de fraude por retener las primas correspondientes a un valor asegurado de 800.000 dlares. Sin embargo el puente estaba asegurado por varias otras plizas que cubran el 80% del valor de 5,2 millones de dlares de la estructura. La mayora de estos fueron cobrados sin inconvenientes.3Filmacin del derrumbe[editar]La destruccin final del puente fue filmada por Barney Elliott, propietario de un negocio de fotografa local.The Tacoma Narrows Bridge Collapse(1940) est archivado en elNational Film Registryestadounidense, y an hoy en da se muestra a estudiantes deingeniera,arquitecturayfsicacomo unafbula.4El video puede ser visto en elPowerhouse MuseumenSdney,Australia, en el centro de cienciada VincienAllentown,Pensilvania, y enYouTube([1]).La filmacin del colapso fue proyectada muchas veces en un programa de la televisin estadounidense de losaos cincuenta, que proyectaba filmaciones solicitadas por el pblico showYou Asked for It. .Tacoma Narrows Bridge destruction

Secuencia del puente de Tacoma Narrows tambalendose y finalmente colapsando. (19.1MB,ogg/Theoraformat).

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Causa del derrumbe[editar]El puente estaba slidamente construido, con vigas deaceroal carbono ancladas en grandes bloques dehormign. Los diseos precedentes tenan un entramado caracterstico de vigas y perfiles metlicos por debajo de la calzada. Este puente fue el primero en su tipo en utilizar plate girders (pares de grandesIvigas) para sostener la calzada. En los diseos previos, el viento poda atravesar la estructura, pero en el nuevo diseo el viento sera redirigido por arriba y por debajo de la estructura. Al poco tiempo de haber concluido la construccin a finales de junio (fue abierto al trfico el1 de juliode1940), se descubri que el puente se deformaba y ondulaba en forma peligrosa an en condiciones devientorelativamente benignas para la zona.Estaresonanciaera de tipo longitudinal, por lo que el puente se deformaba en direccin longitudinal, con la calzada elevndose y descendiendo alternativamente en ciertas zonas. La mitad de la luz principal se elevaba mientras que la otra porcin descenda. Los conductores vean a los vehculos que se aproximaban desde la otra direccin desaparecer y aparecer en hondonadas, que a su vez oscilaban en el tiempo. Debido a este comportamiento es que un humorista local le dio el sobrenombre de "Galloping Gertie". Sin embargo, se consideraba que la estructura del puente era suficiente como para asegurar que la integridad estructural del puente no estaba amenazada.La falla del puente ocurri a causa de un modo de torsin nunca antes observado, con vientos de apenas 65 km/hora. Este modo es conocido como detorsin, y es distinto del modo longitudinal,(vase tambintorque), en el modo de torsin cuando el lado derecho de la carretera se deforma hacia abajo, el lado izquierdo se eleva, y viceversa, con el eje central de la carretera permaneciendo quieto. En realidad fue el segundo modo de torsin, en el cual el punto central del puente permaneci quieto mientras que las dos mitades de la carretera hacia una y otra columna de soporte se retorcan a lo largo del eje central en sentidos opuestos. Un profesor de fsica demostr este punto al caminar por el medio del eje de la carretera, que no era afectado por el ondular de la carretera que suba y bajada a cada lado del eje. Esta vibracin fue inducida por flameoaero elstico. Elflameose origina cuando una perturbacin de torsin aumenta elngulo de ataquedel puente (o sea el ngulo entre el viento y el puente). La estructura responde aumentando la deformacin. El ngulo de ataque se incrementa hasta el punto en que se produce laprdida de sustentacin, y el puente comienza a deformarse en la direccin opuesta. En el caso del puente de Tacoma Narrows, este modo estaba amortiguado en forma negativa (o lo que es lo mismo tenarealimentacin positiva), lo cual significa que la amplitud de la oscilacin aumentaba con cada ciclo porque la energa aportada por el viento exceda la que se disipaba en la flexin de la estructura. Finalmente, la amplitud del movimiento aumenta hasta que se excede la resistencia de una parte vital, en este caso los cables de suspensin. Una vez que varios de los cables fallaron, el peso de la cubierta se transfiri a los cables adyacentes, que no soportaron el peso, y se rompieron en sucesin hasta que casi toda la cubierta central del puente cay al agua.La espectacular destruccin del puente es a menudo utilizada como elemento de reflexin y aprendizaje en cuanto a la necesidad de considerar los efectos deaerodinmicayresonanciaen la concepcin deestructuraseingeniera civil. Sin embargo el efecto que caus la destruccin del puente no debe ser confundido conresonancia forzada(como por ejemplo el movimiento peridico inducido por un grupo desoldadosque desfilan a travs del puente).5En el caso del puente de Tacoma Narrows, no exista una perturbacin peridica. El viento soplaba en forma constante a 67km/h. La frecuencia del modo destructivo fue 0,2Hz, que no se corresponde ni con un modo natural de la estructura aislada ni con la frecuencia del desprendimiento de vrtices del puente a la velocidad del viento. El evento solo puede ser comprendido si se consideran acoplados los sistemas estructurales y aerodinmicos lo cual requiere un riguroso anlisis matemtico para descubrir todos los grados de libertad de esta estructura en particular y el conjunto de cargas impuestas sobre ella.El perro Tubby[editar]Tubby, unperrococker spaniel, fue la nica vctima del desastre del puente de Tacoma Narrows. Leonard Coatsworth, un fotgrafo delTacoma News Tribune, estaba cruzando el puente en su vehculo con el perro cuando las vibraciones se tornaron violentas. Coatsworth debi abandonar su auto, y Tubby se qued. Dos personas intentaron rescatar a Tubby, pero el perro estaba demasiado aterrorizado como para salir del auto y mordi a uno de los rescatistas. Tubby muri al caer el puente, y ni su cuerpo ni el auto pudieron ser rescatados.6Coatsworth en realidad estaba llevando a Tubby de regreso con su hija que era la duea del perro. Coatsworth recibi 364,40 dlares como compensacin por el contenido de su auto, incluido Tubby.Puente de reemplazo[editar]El puente fue rediseado y reconstruido utilizando una estructura de entramado abierto, adems de elementos de apoyo para aumentar la rigidez. Esto permiti el paso del viento por el puente. El nuevo puente fue inaugurado el14 de octubrede1950, y tiene una longitud de 5.979 pies (1822m) 40 pies (12m) ms largo que su predecesor. Es actualmente el quinto puente en suspensin ms largo de los Estados Unidos. Los habitantes locales apodaron el nuevo puenteSturdy Gertie, ya que las oscilaciones que acabaron con el anterior han sido eliminadas en ste.Con esta experiencia se cambi el mtodo de construccin de puentes, hacindolos ms aerodinmicos y reduciendo su esbeltez, para disminuir el efecto del viento.

2.

Socavacin de PuentesInfraestructura Vial, Vol 8 (#15), 25-39. 2006

Edgar Muoz, MSc., Ing. Edgar Valbuena.Pontificia Universidad Javeriana, Bogot, Colombia

ResumenEn el presente artculo se expone la problemtica de la socavacin en los puentes de la Red Vial de Colombia, basados en los mdulos de inventario e inspeccin principal del Sistema de Administracin de Puentes de Colombia (SIPUCOL), implementado desde 1996 por parte del Instituto Nacional de Vas (INVIAS). SIPUCOL ha sido una herramienta esencial para mantener la seguridad y el funcionamiento de los puentes en Colombia. Con base en la informacin de este Sistema se presentan los daos tpicos de estas estructuras por problemas de socavacin, de acuerdo con las labores de inspeccin, mantenimiento, ejecucin de estudios y obras de rehabilitacin. El documento incluye casos de colapsos de puentes, cuya principal causa ha sido la socavacin. Para evitar el riesgo de falla de los puentes por causa de la socavacin, que es un problema complejo, se hacen algunas recomendaciones de inspeccin, contenido mnimo de los estudios especializados y de las labores de investigacin.Palabras claves:Socavacin local, socavacin general, dao e inspeccin.AbstractIn the present paper an evaluation of scour problems bridges of the Colombian National Highways has been developed; based on the principal inspection and inventory module of the Colombian Bridge Administration System (SIPUCOL), which has been implemented since 1996 by the National Highways Institute (INVIAS).

SIPUCOL has been an essential tool to maintain security and functionality of Colombian bridges. This article presents the amount, evolution and classification of damages, based on visual inspections, maintenance, studies performance and rehabilitation works.In this document it has been included all the collapsed bridges which main cause of collapse has been scour. To prevent bridges failure risks, taking into account that scour is a complex problem, some recommendations have been made about of the inspection methodology, the studys quality and the analytic research implementation.Key Words:local scout, general scout, damage, inspection.INTRODUCCINEl mayor dao en la infraestructura de los puentes de la Red Vial Nacional que cruzan los ros ocurre durante las crecientes, producido por la socavacin de la fundacin de los estribos y/o pilas. Este dao puede variar desde erosiones en las bancas y los terraplenes de acceso hasta la falla completa de la estructura del puente o su terrapln de acceso. En una investigacin reciente sobre la evaluacin de las causas de colapso de algunos puentes en Colombia, basada en el estudio de sesenta y tres (63) casos de fallas totales y parciales (Muoz, Edgar, 2000), se encontr que el 70% se producen por fenmenos hidrulicos, tales como socavacin y avalanchas (ver Figura 1).

Figura 1. Estadstica de al causa de colapso de algunos puentes en ColombiaEn Colombia, las entidades pblicas responsables de la administracin de las obras de infraestructura vial estn preocupadas por el problema y tienen proyectado incrementar la investigacin sobre el tema, con el objeto de buscar soluciones de controlar este fenmeno y disminuir el riesgo de colapso de puentes. En una investigacin del Work Consultancy Services (1990) se encontr que el costo capital de las facilidades temporales requeridas luego del colapso y antes de la reconstruccin total del puente nuevo (puentes provisionales, mejoramiento de las rutas alternativas para el trfico desviado) es 50 % mayor que el costo de remplazar el mismo puente y sus terraplenes de acceso, antes de que colapse.La socavacin consiste en la disminucin del nivel del lecho por la erosin del agua con una tendencia a exponer la fundacin del puente. En la actualidad no existe una metodologa unificada que permita a los diseadores y constructores estimar con seguridad la profundidad de socavacin en puentes. Esta carencia se debe a la complejidad del problema y a su misma variacin durante el corto plazo en el cual se produce la degradacin, donde los flujos son inestables y las caractersticas dinmicas y geomtricas son complejas; la corriente interacta con mezclas variadas de sedimentos cuyos rangos van desde arenas aluviales hasta arcillas y rocas meteorizadas; es claro que durante una creciente sus caractersticas pueden cambiar drsticamente y de manera aleatoria. El problema a menudo se complica por la gran variedad de formas, alineamientos y posiciones usadas para pilas y estribos y por la presencia de desechos flotantes y basuras atrapadas que cambian la geometra y el patrn del flujo.Existen muchas investigaciones sobre socavacin alrededor del mundo, y se han publicado numerosas frmulas para predecir su valor tanto en suelos granulares como en suelos cohesivos. Los valores estimados con esas frmulas varan ampliamente, ya que, como se mencion anteriormente, la extrema complejidad del fenmeno, hace que los estudios experimentales consideren ciertos aspectos del problema como constantes. Por tal razn resulta indispensable que se conozca las limitaciones y los rangos de aplicacin de las metodologas que se van a utilizar para que no se obtengan valores que puedan poner en peligro la estructura o que resulte en una fundacin extremadamente costosa (Valbuena, et.al, 2003).A continuacin se hace una breve descripcin del Sistema de Administracin de Puentes de Colombia (SIPUCOL) y la forma como se ha manejado el tema de la evaluacin de la socavacin de los puentes. Adems los daos tpicos detectados en la infraestructura de los puentes producidos principalmente por este fenmeno. Las reparaciones estndar ejecutadas, los estudios de consultara especializados y algunas de las obras especiales llevadas a acabo. Por ltimo algunas recomendaciones para complementar la inspeccin visual de puentes con problemas de socavacin.ANTECEDENTESSon muchos los casos de colapsos y fallas de puentes vehiculares por socavacin en Colombia, problema que debe ser objeto de reflexin y anlisis por parte de la Ingeniera Nacional. Existen diferentes modelos que se pueden usar para calcular las perdidas monetarias indirectas causadas por el colapso o cierre temporal de un puente [Young, et al. (1993), Rodhes & Trent (1993) y Stein, et., al. (1999)], donde se ha demostrado que en algunos casos (Colapso del Schoharie Creek 1987, Colapso de puentes en West Virginia, etc) el costo de la reconstruccin del puente es solo el 20% de las prdidas totales generadas.En Colombia los puentes que han fallado por este fenmeno, no tuvieron en su etapa de diseo un estudio hidrolgico e hidrulico, ya que el criterio fundamental de diseo de la cimentacin obedeci ms a la capacidad portante, que a la socavacin probables. En la Tabla 1 se presenta un listado de los puentes en Colombia que han fallado o colapsado por socavacin y fenmenos hidrulicos asociados desde el ao 1986. En algunos de ellos no se conoce toda su informacin, por pertenecer a carreteras secundarias y terciarias.

Tabla 1. Listado de los puentes que han fallado parcialmente o colapsado por socavacin en ColombiaEn las Foto 1, Foto 2 y Foto 3 se presentan ejemplos de colapsos de tres (3) de los puentes de la Red Vial Nacional. En el puente Unete fall el estribo por socavacin lateral, su solucin consisti en nivelar el estribo con gateo y construir micropilotes en la cimentacin del mismo. En el puente Jorge Gaitan Duran colaps su pila dos (2) veces, siendo la solucin definitiva eliminarla y construir un puente en acero que cubriera las dos (2) luces que soportaba la misma. En el puente Sabandija fall parcialmente su estribo, por la instabilidad de la aleta al producirse una creciente que la afect. La solucin consisti en la construccin de una nueva luz detrs de este estribo, con lo cual se mejor el rea hidrulica y se elimin el efecto de socavacin.

Fotografa 1. falla de estribo del Puente Unete (Casanare)

Fotografa 2. Colapso del puente Jorge Gaitn Durn. (Norte de Santander)

Fotografa 3. Socavacin en estribo y posterior colapso parcial. Puente Sabandija - Regional TolimaSISTEMA DE ADMINISTRACIN DE PUENTES DE COLOMBIA (SIPUCOL)Para estudiar el problema de socavacin de los puentes en Colombia, se emple informacin del Sistema de Administracin de Puentes de Colombia (SiPuCol), implementado desde 1996 por el Instituto Nacional De Vas (Invias) con la asesora del Directorado de Carreteras de Dinamarca. Este sistema incluye la evaluacin de la socavacin en los puentes y tiene los siguientes alcances: Prediccin de las necesidades de mantenimiento y de los fondos requeridos. Elaboracin de listados de puentes por prioridades de rehabilitacin. Identificacin de puentes con restricciones o limitaciones de servicio. Bsqueda de la mejor alternativa de rehabilitacin desde el punto de vista tcnico y de costo-beneficio. Cuantificacin de los costos de inversin por puente. Determinacin de la capacidad de carga de los puentes y sus restricciones.En la Figura 2 se presenta un organigrama que explica en forma resumida la metodologa para lograr los alcances antes planteados, en la cual se identifica el procedimiento de priorizacin y la toma de decisiones para la reparacin de los puentes.

Figura 2. Mdulos del Sistema de Adminisracin de Puentes (Sipucol)El sistema identifica los puentes en estado crtico y prioriza de acuerdo con los resultados de la inspeccin principal, inspeccin especial, inspeccin rutinaria, el trnsito promedio diario y la capacidad de carga. Dependiente del dao o vulnerabilidad detectada, se ejecutan obras de emergencia para evitar colapsos, posteriormente se realizan estudios especializados y por ltimo el diseo de obras de reparacin definitivas. A continuacin se hace una breve descripcin de los mdulos principales que conforman este sistema:Inventario:Contiene informacin seleccionada sobre localizacin, administracin, geometra, tipologas de la infraestructura y superestructura, capacidad de carga, etc., para cada uno de los 2100 puentes que integran la Red Nacional de Carreteras (Instituto Nacional de Vas, et.al,1996 a).Para el caso de la evaluacin de la socavacin el inventario incluye los datos de la cimen tacin tanto de estribos y pilas.Inspeccin Principal:Tiene por objeto realizar para cada puente, una inspeccin visual de cada uno de los componentes principales (superficie, barandas, bordillos, andenes, vigas, losas, pilas, estribos, apoyos, armaduras, cauces y otros) que hacen parte de la estructura y dar una calificacin basada en una escala cualitativa previamente definida (Instituto Nacional de Vas, et.al, 1996a). En la figura 3 se presenta las etapas necesarias para una inspeccin principal, que incluye: definicin de los componentes, escala de calificacin y los tipos de daos. Mediante este modulo se identifican los puentes que requieren de inspecciones especiales, estudios especializados y reparaciones. El estado general se basa en la calificacin del componente puente, el cual se obtienen de la mayor calificacin de los componentes clasificados como estructurales.

Figura 3. Etapas de la inspeccin principalInspeccin especial:Son auscultaciones profundas de la estructura que incluyen ensayos destructivos y no destructivos especializados en campo y en laboratorio (Instituto Nacional de Vas, et.al,1996 a). Invias cuenta con un laboratorio mvil con equipo especializado para la realizacin de diagnosis del concreto y acero. Cuando hay problemas de socavacin se recomiendan estudios hidrolgicos e hidrulicos.Capacidad de carga:Este mdulo pretende identificar los puentes dbiles y servir de herramienta en la adminis tracin de permisos para cargas especiales.(Instituto Nacional de Vas, et.al,1996).Inspeccin rutinaria, mantenimiento rutinario y limpieza de puentes:La inspeccin rutinaria incluye una frecuente revisin superficial de la estructura con el propsito de garantizar la seguridad del trnsito a diario y registrar las necesidades de mantenimiento rutinario y limpieza en los puentes (Instituto Nacional de Vas, et.al, 1996a). Mediante los administradores viales permite establecer polticas de mantenimiento menor y limpieza.Diseo de reparacin y refuerzo.Cubre la evaluacin de daos, estrategias de reparacin y diseo de reparacin. Suministra recomendaciones sobre la toma de decisiones para las reparaciones y rehabilitaciones de los puentes, basados en las inspecciones principales, especiales y capacidad de carga. (Instituto Nacional de Vas, et.al, 1996a).Priorizacin de obras de reparacin y refuerzo:Explica detalladamente el procedimiento de la priorizacin y como se aplica a la administracin de los puentes. Este mdulo permite la asignacin ptima de recursos para las obras de reparacin. (Instituto Nacional de Vas, et.al, 1996a).Se presentan a continuacin la problemtica identificada de este fenmeno, basados en la base de datos del modulo de inventario e inspeccin principal de SIPUCOL.3.1 Mdulo de inventarioPara la evaluacin general de la socavacin de los puentes que hacen parte de la Red Vial Nacional es importante conocer la tipologa de la cimentacin de sus pilas, estribos, aletas y terraplenes de acceso. La Red Vial Nacional de carreteras de Colombia administra un total 2297 puentes, de los cuales el 69% son de una sola luz (simplemente apoyada) y el 31% son iguales y mayores a una luz (Ver Figura 4). Lo anterior indica que 1585 puentes tienen solamente estribos y 712 tienen estribos y pilas. La mayor parte de los problemas de socavacin se han presentado en los estribos y terraplenes de acceso, por un rea hidrulica insuficiente, lo cual coincide con los datos de inventario, donde la mayora de puentes son de una sola luz que varan entre 10 y 25 metros.

Figura 4. Porcentaje del nmero de luces de los puentes de la Red Vial NacionalEn las Figura 5 y Figura 6 se presentan los tipos de cimentacin de estribos y pilas. El 82% de los estribos tienen cimentaciones superficiales y solamente el 13% tienen cimentaciones profundas. Como se mencion antes en muchos casos la decisin del tipo de cimentacin se bas solamente en la capacidad portante sin incluir la probable socavacin lateral en este tipo de estructuras.

Figura 5. Porcentaje de los tipos de cimentacin de los estribos de los puentes de la Red Vial Nacional

Figura 6. Porcentaje de los tipos de cimentacin de las pilas de los puentes de la Red Vial NacionalEl 43% de las pilas de los puentes de Colombia tienen cimentacin superficial, el 32% cimentacin profunda y un 25% son de otro tipo y desconocidas. Generalmente estas cimentaciones fueron concebidas para soportar solamente las cargas verticales del puente, sin incluir los efectos ssmicos y la probable socavacin general y local. Uno de los inconvenientes es el desconocimiento del tipo de cimentacin en las pilas, cuando se esta en el proceso de inspeccin y rehabilitacin. Esto genera una incertidumbre que puede aumentar el costo de la rehabilitacin y actualizacin de la cimentacin para soportar efectos de sismo y problemas de socavacin. Por esto es importante la implementacin del mdulo de inventario y su constante actualizacin acompaada con un modulo de archivo que guarde la historia de cada puente; labor que viene trabajando el INVIAS a partir de la implementacin de SIPUCOL.El 42% de los puentes de la Red Vial Nacional tienen esviajamiento, que corresponde al ngulo con respecto al eje paralelo del tablero, que es importante para orientar los estribos y las pilas paralelamente con las lneas de flujo del cauce y precisamente evitar problemas de socavacin. As mismo el 16% de los puentes son curvos, aspecto importante en la evaluacin del comportamiento hidrulico de la cimentacin de la infraestructura, ya que la forma y localizacin de los dados de las pilas es una de las variables importantes para la determinacin de las profundidades de socavacin.3.2. Daos tpicos detectados por la inspeccin principalCon el objetivo principal de evaluar el estado de los las cimentaciones de las pilas y estribos, la estabilidad de las mrgenes (aguas arriba y abajo) y los terraplenes de acceso, se estableci el componente cauce de cada puente, dentro de SIPUCOL empleando la metodologa que se observa en la Figura 3. Como se mencion antes, esto incluye una calificacin cualitativa de 0 a 5 (ver escala en Figura 3), el tipo de dao, las necesidades de estudios especializados y las reparaciones necesarias a corto, mediando o largo plazo. En la Tabla 2 se presentan los resultados del estado de este componente, de acuerdo a las inspecciones visuales realizadas en diferentes perodos (1996-1997 y 2001-2002) por parte del INVIAS.

Tabla 2. Estado del componente "cauce" del acuerdo con SIPUCOLEsta metodologa de inspeccin visual no certifica en un 100% el conocimiento del estado del puente ante el fenmeno de socavacin, solamente suministra una informacin inicial para solucionar parte del problema. Como complemento y para evitar riesgos el INVIAS realiza inspecciones rutinarias y de mantenimiento, mediante administradores viales y un grupo de microempresarios que siempre se encuentran en la va. Para esto es importante inspeccionar en pocas de invierno y verano para observar los cambios del comportamiento del cauce contra el tiempo. En la Figura 7 se exponen los diferentes tipos de socavacin, que en general son: socavacin general, socavacin por contraccin y socavacin local. En la Figura 8 se presenta un esquema que muestra los diferentes tipos de socavacin en un puente tpico.

Figura 7. Tipos de socavacin (Adaptada de Melville & Coleman 2000)

Figura 8. Tipos de socavacin que pueden ocurrir en un puenteDe acuerdo con la experiencia adquirida mediante inspecciones visuales empleando la metodologa de SIPUCOL, se expone a continuacin los diferentes tipos de daos detectados producidos por socavacin y erosin. Esto se constituye en una gua complementaria de inspeccin visual para los futuros ingenieros inspectores, la cual debe ser complementada con cada experiencia en el tema adquirido.OBSTRUCCIN DEL CAUCESe han encontrado obstrucciones en los cauces por presencia de vegetacin, ramajes o escombros o por invasin del mismo. Estas basuras flotantes cambian los patrones del flujo, aumentado la velocidad y la capacidad de arrastre del cauce generando en muchos casos insuficiencia hidrulica tanto en altura como en longitud (Ver Figura 9) (b). Este problema se soluciona provisionalmente con las labores constantes de mantenimiento, retirando los escombros.

Figura 9. (a) Asentamiento por socavacin en pilas (b) Obstruccin del cauceFuente: Manual de Inspeccin Especial de SIPUCOL del INVIASMALA ORIENTACIN EN EL PUENTE (ESVIAJAMIENTOHay problemas de socavacin cuando hay un ngulo alto de ataque de la corriente o de incidencia a la infraestructura del puente. La corriente ataca lateralmente las pilas y estribos reduciendo el ancho efectivo del cauce (ancho total menos el ancho de la proyeccin de los obstculos), y por lo tanto se aumenta la velocidad de la corriente y se incrementa la profundidad de la socavacin. Algunos puentes cumplen con este ngulo de esviajamiento, como se observ en la estadstica mostrada en el Mdulo de Inventario, otros no por el cambio geomorfolgico que ha sufrido las mrgenes y lneas de flujo de cauce en el tiempo.IDENTIFICACIN DE GRIETAS EN LA INFRAESTRUCTURAAlgunas de las grietas que se presentan en las pilas y en los estribos son producidas por el fenmeno de la socavacin, tales como:a) Grietas verticales en la unin del estribo y aleta:Producidas por socavacin en la cimentacin de las aletas en voladizo, lo que introduce esfuerzos en la estructura que se manifiesta con la presencia de grietas verticales y su desplazamiento. Esto combinado generalmente con asentamientos producidos en la cimentacin de las aletas y el sub - diseo de la misma para soportar las presiones de tierra (ver Foto 6).

Fotografa 6. Grietas en la aleta por asentamientos y socavacin. Puente Venecia en Boyacb) Grietas oblicuas en las pilas.Mediante un anlisis detallado de las grietas se determina, si son por socavacin o por asentamientos diferenciales. Las pilas al ser socavadas y quedar sus cimientos parcialmente asentados en el suelo de fundacin, producen una concentracin de esfuerzos en la base de la pila y se genera un momento que se manifiesta con la presencia de grietas en la misma.c) Grietas diagonales o verticales en los estribos.Las grietas diagonales que aparecen en los estribos son ocasionadas por sismos o por socavacin. Un anlisis detallado de las mismas y su seguimiento especialmente despus de las pocas de crecientes permiten deducir efectivamente si son ocasionadas por socavacin (Ver Foto 5).

Fotografa 5. Grieta en estribo por socavacin de la cimentacin superficial y la falta de capacidad de cargaSOCAVACIN GENERAL, LOCAL Y POR CONTRACCINLa socavacin total se refiere a la profundidad total de socavacin en la fundacin de un puente en particular, incluye la socavacin general y la socavacin localizada. La socavacin general ocurre sin importar la existencia del puente, e incluye la socavacin a largo y corto plazo. La socavacin general a largo plazo es la que ocurre en una escala de tiempo de varios aos o dcadas, e incluye la degradacin o agradacin progresiva y la erosin lateral debido al ensanchamiento del canal o la migracin de meandros.La degradacin progresiva es la disminucin general casi permanente del lecho del ro en el sitio del puente debido a los cambios naturales (hidrolgicos, geomorfolgicos) en la cuenca como por ejemplo los cortes de cuellos (cut-offs), deslizamientos, flujos, incendios, cambios climticos, etc., o las actividades del hombre como el dragado del canal, rectificacin, cortes de cuellos, minera en el lecho, construccin de presas, urbanizacin, deforestacin, actividad agrcola o ganadera, etc.La agradacin progresiva (sedimentacin) es el incremento general del lecho en el sitio del puente, combinado con una insuficiente rea hidrulica, por el inadecuado galibo o luz del puente. Esto se ha encontrado en diversos puentes de la Red Vial Nacional, como se observa en las Fotos 7 y Fotos 8.

Fotografa 7. Agradacin progresiva con posibilidad de subemergencia. Puente Agua Clara (Choc)

Fotografa 8. Problemas de agradacin en el canal. Insuficiencia hidrulicaLa socavacin general a corto plazo es la que se desarrolla durante una o varias crecientes cercanas en el tiempo, e incluye la socavacin en la confluencia, el cambio en la vaguada (thalweg) o curvatura del canal, trenzamiento, ramificacin y socavacin por la migracin del lecho (Ver Foto 9).

Fotografa 9. Socavacin en terrapln de acceso por cambio en la direccin del flujo. Puente La Conejera (Antioqua)La socavacin por contraccin es la que ocurre debido al estrechamiento del flujo por la fundacin del puente (incluyendo las aproximaciones), como se observa en la Foto 10. La socavacin local es la causada por la interferencia de la fundacin del puente con el flujo, e incluye la socavacin en estribos y en pilas.

Fotografa 10. Problemas de contraccin del flujo. Puente Mariano Ospina Prez (Valle)La socavacin en estribos es la causada por la interferencia del estribo con el flujo, como se observa en la Foto 11.

Fotografa 11. Puente Banadia (Casanare). Puene que colaps recientemente por socavacinLa socavacin en pilas es la causada por la interferencia de las pilas con el flujo, como se observa en la Foto 12.

Fotografa 12. Puente Argelino Durn Quintero (Santander)INDICIOS DE SOCAVACINEste indicio se presenta cuando se observa que se han desnivelado o descendido los estribos o las pilas por efecto de una creciente (Ver Foto 13). El desnivel producido en el puente generalmente no es uniforme, e induce a la superestructura esfuerzos que la hacen deformar tanto en el sentido vertical como en el horizontal. La magnitud de esta falla puede ser tan grande que puede dejar al puente fuera de servicio.

Fotografa 13. Ejemplo del corrimiento de un apoyo producto de la socavacin en el estribo. Puente Orito (Putumayo)Con respecto a las inspecciones visuales es necesario observar algunos indicios de problemas de socavacin pasados o actuales. Esto consiste en revisar el estado de los terraplenes de acceso (Ver Foto 14) y asentamiento de la superestructura, al observar el estado de las barandas (Ver Foto 15).

Fotografa 14. Socavacin y prdida de la totalidad del material en el terrapln de acceso. Puente Cruce Yarumo (Putumayo)

Fotografa 15. Indicios de la socavacin en el terrapln de acceso. Puente Torcoragua3.3. Estudios especializadosCuando se identifican problemas en el cauce por socavacin, basados en las inspecciones principales y rutinarias, el ingeniero responsable recomienda un estudio hidrolgico, hidrulico y de socavacin (inspeccin especial) que determine las causas y las soluciones de los problemas de erosin y sedimentacin que afectan al puente. Para esto el INVIAS sugiere seguir las recomendaciones del documento Socavacin y proteccin contra socavacin del manual de Inspeccin Especial de SIPUCOL y otras referencias. Se recomienda que dicho estudio contenga los siguientes aspectos mnimos: (Ver Tabla 3).

Tabla 3. Estudios para evaluar socavacin3.4. Reparaciones tpicas y obras de rehabilitacinDe acuerdo a los tipos de daos y problemas de socavacin identificados en la inspeccin visual, se proyectan las obras de rehabilitacin. Cuando es evidente la socavacin y es probable el colapso del puente, se ejecutan obras inmediatas de emergencia provisionales, como construccin de recalce y muros en la base de la cimentacin. Posteriormente se realiza un estudio especializado, para definir las obras definitivas que garanticen la seguridad del puente ante socavacin a largo plazo.Basado en las inspecciones realizadas en dos (2) periodos diferentes, empleando la metodologa de SIPUCOL, se presentan las reparaciones estndar recomendadas por los ingenieros responsables para solucionar el problema generado por la socavacin por erosin (Ver Tabla 4). Se aprecia que las obras ms recomendadas son las de proteccin del cauce y el recauzamiento.

Tabla 4. Reparaciones tpicas del cauceLa inversin en obras de rehabilitacin y refuerzo que el Invias a hecho ha sido importante para poder mantener la seguridad y el funcionamiento de los puentes. Entre las obras especiales ms utilizadas en nuestro medio se encuentran: estabilizacin del suelo de fundacin con micropilotes, pantalla de acero y concreto, recalces con concreto ciclpeo y reforzamiento con pilotes hincados. En algunos casos incluye obras de proteccin y control (reparaciones tipos A, y C) en las mrgenes aguas arriba (Ver Foto 16 y Foto 17).

Fotografa 16. Obras de proteccin del estribo derecho aguas arriba. Puente Orito

Fotografa 17. Espolones de bolsacretos para proteccin. Puente OritoRECOMENDACIONESCon el objeto de optimizar la priorizacin la contratacin de los estudios y la rehabilitacin en los puentes con este problema, se propone complementar la metodologa de inspeccin visual especficamente en el tema de socavacin y aumentar las labores de investigacin.Para estimar la socavacin real en el puente se requiere de estudios especializados de hidrologa, hidrulica y socavacin o inspecciones bajo el agua que requieren de recursos importantes. La inspeccin visual es una herramienta inicial para el anlisis y priorizacin de los puentes que se consideren vulnerables a la socavacin que debe complementarse con estudios especializados in-situ. Una de las recomendaciones ms completas en el tema de las inspecciones visuales para la socavacin encontradas en la bibliografa disponible la realiz Kattel & Eriksson (1998) para el servicio forestal del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Basados en las inspecciones visuales realizadas en los puentes, se agrupan en cinco (5) categoras de acuerdo a su estado. Riesgo bajo de socavacin Susceptible a la socavacin Puentes crticos Puentes con fundaciones desconocidas Puentes sobre lechos ocenicosLa vulnerabilidad a la socavacin se define como el grado para el cual el puente esta expuesto al ataque o dao por fuerzas y condiciones que causan socavacin. Existen diferentes metodologas disponibles para la estimacin de la vulnerabilidad a la socavacin, [Melville y Coleman (2000)], [Palmer y Otros (1997)], [Chen y otros (2000)], entre muchos otros, a partir de informacin limitada y sin un equipo interdisciplinario. De las metodologas revisadas, se recomienda la adaptacin y el uso de un programa desarrollado por la Universidad de Washington, llamado CAESAR que es un sistema experto desarrollado en Visual Basic utilizando redes bayesianas mecanismo para el soporte lgico de decisiones. Este programa opera en ambiente Windows y est estructurado en el formato de preguntas y respuestas. Como entradas requiere de datos bsicos del puente y de la inspeccin visual. Como resultados el programa arroja recomendaciones acerca de la vulnerabilidad del puente, estabilidad del cauce y adecuacin del curso de agua.Incrementar las labores de investigacin analtica y experimental. Se propone mejorar los laboratorios de hidrulica y empezar con la instrumentacin de puentes principales (nuevos o existentes) para calibrar los diversos modelos de estimacin de la socavacin.CONCLUSIONESLa mayor causa de la falla de los puentes en Colombia (35%), es por socavacin en la cimentacin de las pilas, estribos y los terraplenes de acceso. Las entidades responsables de la infraestructura vial deben continuar con la evaluacin general del efecto de la socavacin de las estructuras ms importantes localizadas en los ros con mayores caudales y posibilidades de socavacin, basados en el estado del arte mundial en el tema. Adems estas entidades deben exigir a las empresas consultoras, realizar estudios hidrolgicos, hidrulicos y de socavacin detallada y tcnicamente sustentados, que tengan como mnimo los aspectos mostrados en la Tabla 3 de este documento. Adems son responsables de la continuidad y el mejoramiento de los programas de inspeccin, mantenimiento y rehabilitacin de los puentes.La ingeniera nacional tiene la responsabilidad del desarrollo tecnolgico en el tema de puentes, por lo que la Academia apoyada por el Estado y el sector privado, deben en forma urgente investigar y profundizar en esta rea.SIPUCOL ha sido una herramienta muy importante y til para mantener la seguridad y funcionamiento de los puentes de la Red Vial Nacional. Mediante este sistema se ha evitado diversos colapsos de puentes y ha solucionado parte del problema de la socavacin de los mismos, por lo cual es esencial su continuidad, fortalecimiento y constante actualizacin.AGRADECIMIENTOSLos autores expresan agradecimiento, por la revisin, el apoyo y la informacin suministrada por los ingenieros Luz Marina Trujillo y Libardo Santacruz, funcionarios del Instituto Nacional de Vas. Adems al ingeniero Fabio Latorre Malagon, funcionario de la Empresa Colombiana de Petrleos quien contribuy con su experiencia y diverso material fotogrfico.BIBLIOGRAFAChen, H.-L., et al. (2000), Evaluation of scour and stream stability by using CAESAR, Final Report FHWA/IN/JTRP-2000/11, Purdue University, Indiana.Fukui, J. and Otuka, M., (2000) Development of the new Inspection Method on Scour Condition around Existing Bridge Foundations Publics Works Research Institute, Tsukuba, Japan.Invias y DCD (1996), Manual de inspeccin principal de Puentes, Proyecto Invias y Directorado de Carreteras de Dinamarca, Bogot, Colombia.Invias y DCD (1996a), Manual de inspeccin especial de Puentes Proyecto Invias y Directorado de Carreteras de Dinamarca, Bogot, Colombia.Invias y DCD (1996b), Base de datos - SIPUCOL - 1996 Proyecto Invias y Directorado de Carreteras de Dinamarca, Software v1.0, Bogot, Colombia.Invias y DCD (2001), Base de datos - SIPUCOL - 2001, Proyecto Invias y Directorado de Carreteras de Dinamarca, Software v2.0, Bogot, Colombia.Kattell, J., and Eriksson, M., (1998) Bridge Scout Evaluation; Screening, Analysis & Countermeasures, report prepare for the USDA Forest Services and Cooperating Federal and State agencies, United States. 21p.Kelly, S.W., (1999) Underwater Inspection Criteria, Naval Facilities Engineering Service Center, paper prepared for the California State Lands Commission, United States.Lagasse, P.F., et al. 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Las grandesestructuras, que se encuentran bajo la jurisdiccin de la Administracin Pblica, requieren, para su mantenimiento, de una planificacin cuidada para su correcta conservacin.En el caso de losPuentes, pueden estar construidos de diferentes materiales, de manera que estas estructuras pueden ser: Puentes de Fbrica Puentes de Hormign Puentes Metlicos Puentes Mixtos(p. ej.:aceroyhormign)El uso continuo de estos puentes, los factores climticos, los movimientos de asentamiento, movimientos ssmicos y la antigedad de sus estructuras, son causantes de patologas que aparecen a lo largo del tiempo; por ello, requieren de un mantenimiento peridico programado para conservarlas en buen estado y cumplir as con la funcin para la cual han sido construidas.Causas de Patologas en PuentesGrietas y FisurasLas causas que originan lasgrietasyfisurasen puentes son: Incrementode cargas. Materialesde mala calidad. Inestabilidad elstica (Pandeo) Hormignmal vibradoy mal curado. Hormigonadodurante temperaturas ambiente extremas. Deslizamiento delterreno. Fallos en lascimentaciones. Temperaturasextremas. Enraizamiento derboles y arbustos.Deterioros en Hormign y FbricasEstos deterioros en pueden aparecer en forma decoqueras,desprendimientos, nidos de grava, etc.Sus causas pueden ser: Ausencia o prdida de recubrimientoen lasarmaduras. Impermeabilizacinincorrecta o faltante. Ejecucin dehormigonadocon temperaturas ambientes extremas. Vibradoinsuficiente del hormign. Mala calidad delhormign. Lavado de juntasentreladrillosporfiltraciones. Contaminacinderidos. Depsitos de sales de deshielos. Efectospor presencias demicroorganismos.Cimentaciones SocavadasExisten diversos factores que pueden socavar loscimientosde los puentes: Cimientosinadecuados. Ausencia desolerasnecesarias. Accincontinua del agua. Inundaciones, riadas. Incorrecta ubicacin de los cimientos en cauces.Pilas ErosionadasLas pilas de los puentes pueden verse afectadas por: Ausencia detajamares(tajamar: construccin curva agregada a las pilas del puente para dividir la corriente del ro) necesarios. Accin continua delagua.Muros y Estribos con Deslizamientos o CabeceosLosmurosyestribosde los puentes pueden sufrir deslizamientos o cabeceos originados en: Soluciones estructurales mal ejecutadas:Juntas,empotramientos,apoyos, etc. Incremento notable de cargas. Enraizamiento de rboles. Terrenomal compactado. Riadas,accin del agua. Deslizamientosde tierra.Fallos en los ApoyosLosapoyosde un puente pueden verse afectados por las siguientes causas: Dimensionamiento incorrecto de los apoyos. Exceso o falta de reaccin vertical.Fallos en las Juntas Dimensionamiento incorrecto de las juntas del puente. Impactos de las mquinas quitanieve. Desgaste o ausencia del material de la junta.Estructuras Metlicas OxidadasLasestructuras metlicasde los puentes pueden sufrir los efectos de laoxidacinoriginados en: Accin erosiva continua por fenmenos climticos. Deformaciones por impactos o por el ataque de xido. Ausencia deproteccinsobre las superficies metlicas.Deterioros Por impactos producidos por el trfico: enbordillos,barandillas,aceras, defensas, pretiles, etc. Por impactos en las vigas debido a la falta deglibo(altura de paso en tneles y puentes). Por desgaste y envejecimiento. Por falta de mantenimiento.Rehabilitacin de las EstructurasTodas estasPatologasque pueden afectar losPuentes, requieren de tratamientos diferentes en funcin del material y del dao sufrido.Veremos a continuacin las reparaciones posibles a distintas patologas.Reparacin de Grietas, Fisuras y Aberturas en Estructuras de Hormign Armado FisurasSe limpia con soplado y se aumenta el grosor de la fisura para prepararla.Se realiza un sellado con un material epoxy.Se procede a inyectar resinas epoxy realizando primero los orificios donde se colocarn los inyectores.Inyeccin mediante boquillas situadas en la parte inferior hasta que rebosa el material por la parte superior.Finalmente se obturan los inyectores cerrando orificios. Grietas1. Si lasgrietas son activas:Se limpia la grieta aumentando su tamao, se la limpia por soplado, preparndola para su sellado.Se efecta unselladocon masillas elsticas a base depoliuretano.2. Si lasgrietas no son activas:Se efecta igual procedimento que en el caso anterior con la diferencia que el sellado se realiza conlechadadecemento.Reparacin en Puentes de Fbrica GrietasSe comienza efectuando una limpieza por soplado.Seguidamente se realiza el sellado conmorteroepoxy.Se practican orificios para inyectar luego una lechada de cemento comenzando por las boquillas situadas en la parte inferior; se inyecta hasta que rebosa el material por la boquilla superior.Luego se cierran los inyectores.En caso de grandes aberturas de efecta el grapado de sillares con grapas deacero inoxidableo deCorrugado|acero corrugadoen forma deUprovistos de alguna proteccin para evitar su oxidacin. Los mismos deben tener una profundidad de anclaje de 15 cm.Finalmente seanclanal material mediante un mortero de resina epoxy con una carga pequea derido fino.Reparacin de Deterioros en HormignSe comienza en la zona deteriorada efectuando el repicado manual o conmartillo neumticohasta dejar lasarmadurasa la vista, con la superficie sin oquedades y libres de toda sustancia que impida laadherenciade los materiales a colocar.Luego se dirige un chorro dearenao con cepillado manual sobre las armaduras para dejarlas exentas de todo rastro dexidoy lograr una superficie rugosa en el hormign.Aplicacin de un revestimientoanticorrosinsobre las armaduras.Realizarpuente de adherenciaentre el hormign existente y material nuevo a colocar para su reparacin.Colocacin delmortero de cementoy resinas sintticas que mejoran la resistencia mecnica y logran la adherencia adecuada sobre la superficie de soporte.Se coloca una proteccin sobre la superficie a base de agua con resinas, actuando la misma como impermeabilizante.Soluciones en Deslizamientos y Cabeceos de Muros y Estribos Grandes desplazamientos, aberturas y grietas activas.Se realiza el montaje de losandamiosy plataformas de trabajo para apoyar la perforadora.Se definen en obra lostaladrosy se coloca un tubo dePVCen la perforacin para evitar que se obture el orificio.Se disponen y colocan barras de alta resistencia con la placa de reparto, ajustando tuercas y contratuercas.Luego se realiza el apriete de las mismas con una llave dinamomtrica.Seguidamente se efecta el vertido de una lechada de cemento dentro del tubo dePVCque dar proteccin a la barra deacero.Luego se da unapinturafinal de proteccin a la placa, tuerca y contratuerca, con unaresina epoxy.Finalmente se retiran losandamiosy plataforma. Pequeos desplazamientos, aberturas y grietas no activas.Se limpian prolijamente las grietas y se lassellacon una masilla elstica fabricada en base apoliuretano.Recuperacin de Apoyos Afectados por FallosEn estos casos, y segn los daos, se realiza la susutitucin por nuevos o recolocacin de losapoyos.El procedimiento a realizar es el siguiente:Se inician los trabajos preparando las superficies, limpiando y dndoles horizontalidad para colocar los gatos hidrulicos.Si no existe lugar suficiente en losestriboso pilas (pilares), se montan unas estructuras metlicas apoyadas sobrezapatas de hormigndonde se instalan los gatos.Colocacin de los gatos adecuados en funcin de clculo previo de reaccin vertical por cada apoyo; nivelacin y puesta en carga.Se iza el tablero carretero a la altura suficiente para poder efectuar los trabajos de sustitucin o de recolocacin de apoyos.Si los originales se encuentran en buen estado, se les recoloca, en cambio, si requieren sistitucin, conviene instalar nuevos apoyos (de neopreno).Cuando los apoyos originales han sufrido un desplazamiento de su posicin, se recomienda realizar unzunchoperimetral a la cama de apoyo para impedir que se produzca un desplazamiento horizontal. Dicho zuncho se ejecuta con mortero de lata resistencia y fraguado rpido.Deterioros por Falta de Mantenimiento o por ImpactosCuando elglibode un puente no es suficiente para la circulacin de algunos vehculos (p. ej.: camiones con caja muy alta o con transporte de objetos sobresaliendo, sobre puente carretero), se producen impactos sobre las vigas que pueden comprometer la estabilidad de la estructura; por otro lado, la falta de mantenimiento de las estructuras puede tambin producir problemas serios en su seguridad estructural. Reparacin de VigasSe realiza en la zona afectada el repicado manual dejando lasarmadurasa la vista despejando la zona de todo material suelto o deteriorado para conseguir laadherenciade los materiales de reparacin.Se realiza el cepillado manual o con chorro dearenaquitando as el xido de las armaduras y dejando las superficies rugosas para mejorar el agarre.Se coloca un revestimientoanticorrosinsobre las armaduras a base decementocon resinas epoxy.Puente de adherencia entre el hormign existente y el mortero de reparacin.Se realiza la conveniente reposicin de volmenes mediante un mortero a base decementoy resinas que le otorgan gran resistencia mecnica y logran buena adherencia.Finalmente se procede a darle una pintura de proteccin logrando una superficie impermeable y que impide la carbonatacin del hormign. Aumentar el GliboSe prepara la superficie dejndola con la horizontalidad suficiente donde se colocarn losgatos hidrulicos.Cuando no existe sufuciente espacio entreestribosopilas, se montan estructuras metlicas apoyadas sobrezapatasdehormignpara colocar los gatos; stos se colocan de acuerdo al clculo previo de reaccin vertical por apoyo.Se efecta luego la nivelacin y puesta en carga.Luego se iza el tablero en una o varias fases segn la altura a que haya que elevarlo y de acuerdo al tipo de gato hidrulico empleado.A continuacin se fija la cota de apoyo hasta su posicin definitiva colocando unaviga metlicaa modo deriostrasobre los dinteles de las pilas y sobre losestribos; tambin pueden colocarse tramos de viga reforzadas con rigidizadores.Luego se efecta un encofrado, y el hormigonado donde quedarn embebidas las vigas metlicas.Pueden recolocarse los antiguos apoyos si estn en buen estado, o sustituirlos por nuevos de neopreno.Finalmente se realiza el descenso y recolocacin deltableroen su lugar hasta que quede perfectamente apoyado.Cimentaciones SocavadasPara rehabilitar un puente con susCimentaciones Socavadas, podemos realizar las siguientes acciones: Zuncho Perimetral de RefuerzoSe realiza un encofrado perimetral en forma detajamar, con un espesor mnimo de 50 cm. aguas arriba.Se arma dejando como mnimo, un recubrmiento de 10 cm y se efecta el cosido a los elementos existentes por medio de horquillas de acero corrugado.Se ejecuta el hormigonado y luego de un lapso establecido, se desencofra. Solera de ProteccinSobre la superficie donde se apoyar la solera, se realiza la excavacin y nivelacin efectuando la compactacin en forma manual o mecnica.Se realiza la excavacin de los rastrillos o zcalos , con una profundiad de 0,75 cm a 1 metro; stos se colocan en los extremos de lasolera, y trabajan como unavigavertical impidiendo el desplazamiento de la solera.A continuacin se coloca la ferralla en la solera y en los zcalos.Luego sehormigonacon HA-20, con espesor del orden del los 20 a 30 cm. Refuerzo con EscolleraSe prepara el acceso con un camino hasta llegar a lapila(pilas: pilares de apoyos centrales de un puente) mediante un extendido y compactado de tierras.Se ejecuta una escollera con elementos constructivos que superen un peso de 500 kg en sus capas inferiores y con ms de 150 kg en sus capas superiores, de manera de cubrir el ancho entre pilas, continundolas aguas abajo (entre 5 y 10 m.)Pilas Erosionadas Refuerzo Perimetral de la PilaDespus de limpiar la zona, se ejecuta unencofradode unzunchoperimetral que debe tener un espesor mnimo de 10 cm. y en forma detajamaraguas arriba y con una altura determinada en funcin del dao sufrido por la pila.Se efecta el armado y cosido a los elementos existentes, mediante horquillas deacero corrugado.Luego se realiza elhormigonadodel zuncho con HA - 25.Finalmente se desencofra despus de haber fraguado.xido en Estructuras MetlicasPara eliminar el xido presente en lasestructuras metlicas(causante de lacorrosin), deben realizarse las siguientes acciones:Se inician las tareas montando losandamiosy plataformas que se requieran para limpiar de xido con chorrro dearenay luego aplicarles la proteccin en las superficies.Se realiza la limpieza con chorro de arena sobre toda la superficie.Ya libre del xido y de restos de arena, se procede a la aplicacin de las capas de proteccin:1. Se aplica una capa de imprimacin epoxy enriquecida con zinc, de espesor 60 micras aproximadamente.2. Se aplica otra capa de pintura epoxy, de espesor 125 micras.3. Finalmente se le da una mano de esmalte al poliuretano,Luego se efecta el desmontaje de plataformas y andamios.Puentes Metlicos con Estructura DeterioradaCuando se presentan deformaciones en partes de la estructura, deben enderezarse, si es posible, sino se efecta el reemplazo de las piezas daadas.Para ello se procede alcortede las partes deformadas, siempre que esta operacinno comprometa la estabilidad del puente. Sino se procura enderezar las piezas reforzndolas luego.A continuacin se realiza el mismo procedimiento que en el caso anterior, limpiando las superficies con chorro de arena y luego efectuando la aplicacin de la proteccin con pinturas epoxy.Pavimento con Socavones en Puentes MetlicosEn estos casos se comienza efectuando el picado y demolido delpavimentoexistente, de todo el relleno de la losa del tablero, incluyendo las chapas onduladas.Lo producido por la demolicin se retira a vertedero.Para la ejecucin de la losa del tablero, se colocan luego comoencofrado, chapas de acero galvanizado onduladas.Se colocan lasarmadurasy se efecta elhormigonadode lalosacon un espesor de 20 cm, aproximadamente, con HA - 25.A continuacin se realiza la impermeabilizacin del tablero (losa) con una capa demorterobituminosode aplicacin en fro, compuesto por una emulsin bituminosa con fibras yridos.Finalmente se procede a la imprimacin y extendido de aglomerado asfltico.4.-Puentes de hormign armadoEl hormign armado es una colaboracin del acero y el hormign, adecuado especialmente para resistir esfuerzos de flexin. El hormign es muy adecuado para resistir compresiones y el acero en barras para resistir tracciones. Por ello las barras de acero se introducen en la pieza de hormign, en el borde que debe resistir las tracciones, y gracias a la adherencia entre los dos materiales, las primeras resisten las tracciones y el segundo las compresiones.Durante muchos aos las barras de acero eran lisas, pero gracias a una serie de ensayos, se comprob que la adherencia entre el acero y el hormign, uno de los mecanismos bsicos para que el hormign armado funcione, mejoraba significativamente haciendo las barras corrugadas, es decir, con resaltos transversales, y as son las barras actuales.El hormign armado apareci a finales del s. XIX y se desarroll a principios del XX, despus de varias tentativas.El primer puente de hormign armado, la pasarela de Chazelet, se construy en 1875, con una luz de 16,5 m y 4 m de ancho por Joseph Monier, jardinero de Pars.El hormign armado se extendi rpidamente por toda Europa; a ello contribuy el arco de exhibicin construido en la exposicin universal de Dsseldorf de 1880, que sirvi para dar a conocer este nuevo material.Se imponen dos soluciones clsicas: los de vigas de alma llena, que podan ser vigas en T unidas por la losa superior, o vigas de cajn para las luces mayores; y los arcos, solucin idnea para el hormign, que es un material adecuado para resistir compresiones.Con hormign armado se llegaron a hacer puentes viga de gran luz; el mayor es el de Ivry sobre el Sena, una pasarela triangulada de 134,5 m de luz, construida en 1930; uno de los mayores fue el puente de Villeneuve-St. Georges tambin sobre el Sena cerca de Pars, una viga continua de alma llena con luz mxima de 78 m, terminado en 1939.Despus de la Segunda Guerra Mundial se construyeron puente de hormign armado, algunos de ellos de luz grande, pero rpidamente se impuso el hormign pretensado y los puentes de hormign armado han quedado reducidos a las losas de pequea luz.

Hormign armado

Armadura y estribos antes del hormigonado.La tcnica constructiva delhormign armadoconsiste en la utilizacin dehormignreforzado con barras o mallas deacero, llamadasarmaduras. Tambin es posible armarlo con fibras, tales como fibras plsticas,fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estar sometido. El hormign armado se utiliza enedificiosde todo tipo, caminos,puentes,presas,tnelesy obras industriales. La utilizacin de fibras es muy comn en la aplicacin dehormign proyectadooshotcrete, especialmente en tneles yobras civilesen general.ndice[mostrar]

Historia[editar]

Pilar de un puente de hormign armado.

Armado de la construccin de laBaslica de la Sagrada Familia.La invencin del hormign armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicit en 1854 la patente de un sistema que inclua armaduras de hierro para la mejora de la construccin de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego. En el 1855 Joseph-Louis Lambot public el libro Les btons agglomers appliqus l'art de construire (Aplicaciones del hormign al arte de la construccin), en donde patent su sistema de construccin, expuesto en la exposicin mundial enPars, el ao1854, el cual consista en una lancha de remos fabricada de hormign armado con alambres. Franois Coignet en1861ide la aplicacin en estructuras como techos, paredes, bvedas y tubos. A su vez el francs Joseph Monier patent varios mtodos en la dcada de1860. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G.A. Wayss en1866de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de hormign armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del hormign, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen en estas pruebas, efectuando clculos que fueron publicados en un folleto llamado El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos en cemento. Que fue complementado en1894por Edmond Coignet y De Tdesco, mtodo publicado enFranciaagregando el comportamiento de elasticidad del hormign como factor en los ensayos, estos clculos fueron confirmados por otros ensayos realizados por Eberhard G. Neumann en1890. Bauschinger y Bach comprobaron las propiedades del elemento frente al fuego y su resistencia logrando ocasionar un gran auge, por la seguridad del producto enAlemania. FueFranois Hennebiquequien ide un sistema convincente de hormign armado, patentado en1892, que utiliz en la construccin de una fbrica de hilados en Tourcoing,Lille, en1895.1En Espaa, el hormign armado penetra enCataluade la mano del ingenieroFrancesc Macicon la patente del francsJoseph Monier. Pero la expansin de la nueva tcnica se producir por el empuje comercial deFranois Hennebiquepor medio de su concesionario enSan SebastinMiguel Salaverra y del ingenieroJos Eugenio Ribera, entonces destinado enAsturias, que en1898construir los forjados de la crcel deOviedo, el tablero del puente de Ciao y el depsito de aguas deLlanes. El primer edificio de entidad construido con hormign armado es la fbrica de harinas La Ceres enBilbao,2de1899-1900(an hoy en pie y rehabilitada como viviendas) y el primer puente importante, con arcos de 35 metros de luz, el levantado sobre el Nervin-Ibaizabal en La Pea, para el paso del tranva de Arratia entreBilbaoy Arrigorriaga (desaparecido en las riadas del ao1983).3Ninguna de las dos obras fue dirigida por Ribera, quien pronto se independiz de la tutela del empresario francs, sino por los jvenes ingenieros Ramn Grotta y Gabriel Rebollo de la oficina madrilea deFranois Hennebique.Diseo de estructuras de hormign armadoHennebique y sus contemporneos, basaban el diseo de sus patentes en resultados experimentales, mediante pruebas de carga; los primeros aportes tericos los realizan prestigiosos investigadores alemanes, tales como Wilhem Ritter, quien desarrolla en 1899 la teora del Reticulado de Ritter-Mrsch. Los estudios tericos fundamentales se gestarn en el siglo XX. Existen varias caractersticas responsables del xito del hormign armado: Elcoeficiente de dilatacindel hormign es similar al del acero, siendo despreciables las tensiones internas por cambios detemperatura. Cuando el hormign fragua se contrae y presiona fuertemente las barras de acero, creando adems fuerte adherencia qumica. Las barras, o fibras, suelen tener resaltes en su superficie, llamadascorrugasotrefilado, que favorecen laadherenciafsica con el hormign. Por ltimo, elpHalcalino delcementoproduce lapasivacindel acero, fenmeno que ayuda a protegerlo de lacorrosin. El hormign que rodea a las barras de acero genera un fenmeno de confinamiento que impide supandeo, optimizando su empleo estructural. Ricardo Arturo Montoto es el encargado de llevarlo hacia el Festival Internacional de Zapallos que se realiza en las ciudades deVivoratySanta Clara del MarClculo de elementos de hormign[editar]Fundamento[editar]Elhormignen masa es un material moldeable y con buenas propiedades mecnicas y de durabilidad, y aunque resiste tensiones yesfuerzos de compresinapreciables tiene una resistencia a latraccinmuy reducida. Por eso se usa combinado conacero, que cumple la misin de cubren lastensionesdetraccinque aparecen en laestructura.Por otro lado, el acero confiere a las piezas mayorductilidad, permitiendo que las mismas se deformen apreciablemente antes de la falla.

En los elementos lineales alargados, comovigasypilareslas barras longitudinales, llamadas armado principal o longitudinal. Estas barras de acero se dimensionan de acuerdo a la magnitud delesfuerzo axialy losmomentos flectores, mientras que elesfuerzo cortantey elmomento torsorcondicionan las caractersticas de la armadura transversal o secundaria.Clculo vigas y pilares de hormign armado[editar]La simpleteora de vigas de Euler-Bernoullino es adecuada para el clculo de vigas o pilares de hormign armado. Los elementos resistentes de hormign armado presentan un mecanismo resistente ms complejo debido a la concurrencia de dos materiales diferentes, hormign y acero, conmdulos de Youngmuy diferentes y losmomentos de inerciason variables de acuerdo al tamao de las fisuras de los elementos. Las diferentes propiedades mecnicas de hormign y acero implican que en un elemento de hormign armado latensin mecnicade las armaduras y el hormign en contacto con ellas sean diferentes, ese hecho hace que las ecuaciones de equilibrio que enlazan los esfuerzos internos inducidos por las fuerzas ytensionesen hormign y acero no sean tan simples como las de secciones homogneas, usadas en la teora de Euler-Bernouilli.LaInstruccin Espaola del Hormign Estructurallas ecuaciones deequilibrio mecnicopara el esfuerzo axilNy elmomento flectorMde una seccin rectangular pueden escribirse de forma muy aproximada como:

Donde:, son magnitudes geomtricas. Respectivamente: el canto til, el recubrimiento y la profundidad de lafibra neutrarespecto a la fibra ms comprimida del hormign.son respectivamente la "tensin de la armadura de traccin" (o menos comprimida) la "armadura de compresin" (o ms comprimida) y la tensin de diseo del acero de las armaduras., son las cuantas mecnicas, relacionadas con el rea transversal de acero de las armaduras., son el esfuerzo axil y el momento flector resultantes de las tensiones de compresin en el hormign, en funcin de la posicin de la lnea neutra.Si se usa el diagrama rectngulo normalizado para representar larelacin de tensin-deformacindel hormign entonces las tensiones de la armadura de traccin y de compresin se pueden expresar las funciones anteriores como:

Por otra parte los esfuerzos soportados por el bloque comprimido de hormign vienen dados por:

Dimensionado de secciones[editar]El problema del dimensionado de secciones se refiere a dadas unas cargas y unas dimensiones geomtricas de la seccin determinar la cantidad de acero mnima para garantizar la adecuada resistencia del elemento. La minimizacin del coste generalmente implica considerar varias formas para la seccin y el clculo de las armaduras para cada una de esas secciones posibles, para calcular el coste orientativo de cada posible solucin.Una seccin de una viga sometida aflexinsimple, requiere obligatoriamente una armadura (conjunto de barras) de traccin colocada en la parte traccionada de la seccin, y dependiendo delmomento flectorpuede requerir tambin una armadura en la parte comprimida. El rea de ambas armaduras de una seccin rectangular puede calcularse aproximadamente mediante los siguientes juegos de frmulas:

Donde:, es la cuanta mecnica de armadura de compresin., es el rea total de la armadura de compresin., es la cuanta mecnica de armadura de compresin., distancias desde la fibra ms comprimida a la armaduras de traccin y a la armadura de compresin., ancho de la seccin.Con las mismas notaciones, la armadura de traccin se calcula como:

Comprobacin de secciones[editar]El problema de comprobacin consiste en dada una seccin completamente definida, por sus dimensiones geomtricas y un cierto nmero de barras con una disposicin bien definida, comprobar mediante clculo si dicha seccin ser capaz de soportar los esfuerzos inducidos en ella por la accin de cargas conocidas.Definiciones[editar] Armadura Principal (o Longitudinal):Es aquella requerida para absorber los esfuerzos de traccin en la cara inferior de en vigas solicitadas a flexin compuesta, o bien la armadura longitudinal en columnas. Armadura Secundaria (o Transversal):Es toda armadura transversal al eje de la barra. En vigas toma esfuerzos de corte, mantiene las posiciones de la armadura longitudinal cuando el hormign se encuentra en estado fresco y reduce la longitud efectiva depandeode las mismas. Amarra:Nombre genrico dado a una barra o alambre individual o continuo, que abraza y confina la armadura longitudinal, doblada en forma de crculo, rectngulo, u otra forma poligonal, sin esquinas reentrantes. VerEstribos. Cerco:: Es una amarra cerrada o doblada continua. Una amarra cerrada puede estar constituida por varios elementos de refuerzo con ganchos ssmicos en cada extremo. Una amarra doblada continua debe tener un gancho ssmico en cada extremo. Estribo:Armadura abierta o cerrada empleada para resistir esfuerzos de corte, en un elemento estructural; por lo general, barras, alambres o malla electrosoldada de alambre (liso o estriado), ya sea sin dobleces o doblados, en forma de L, de U o de formas rectangulares, y situados perpendicularmente o en ngulo, con respecto a la armadura longitudinal. El trmino estribo se aplica, normalmente, a la armadura transversal de elementos sujetos a flexin y el trmino amarra a los que estn en elementos sujetos a compresin. Ver tambin Amarra. Cabe sealar que si extisten esfuerzos de torsin, el estribo debe ser cerrado. Zuncho:Amarra continua enrollada en forma de hlice cilndrica empleada en elementos sometidos a esfuerzos de compresin que sirven para confinar la armadura longitudinal de una columna y la porcin de las barras dobladas de la viga como anclaje en la columna. El espaciamiento libre entre espirales debe ser uniforme y alineado, no menor a 80 mm ni mayor a 25 mm entre s. Para elementos hormigonados en obra, el dimetro de los zunchos no deben ser menor que 10 mm. Barras de Reparticin:En general, son aquellas barras destinadas a mantener el distanciamiento y el adecuado funcionamiento de las barras principales en las losas de hormign armado. Barras de Retraccin:Son aquellas barras instaladas en las losas dondela armadura por flexin tiene un slo sentido. Se instalan en ngulo recto con respecto a la armadura principal y se distribuyen uniformemente, con una separacin no mayor a 3 veces el espesor de la losa o menor a 50 cm entre s, con el objeto de reducir y controlar las grietas que se producen debido a la retraccin durante el proceso de fraguado del hormign, y para resistir los esfuerzos generados por los cambios de temperatura. Gancho Ssmico:Gancho de un estribo, cerco otraba, con un doblez de 135 y con una extensin de 6 veces el dimetro (pero no menor a 75 mm) que enlaza la armadura longitudinal y se proyecta hacia el interior del estribo o cerco. Traba:Barra continua con un gancho ssmico en un extremo, y un gancho no menor de 90, con una extensin mnima de 6 veces el dimetro en el otro extremo. Los ganchos deben enlazar barras longitudinales perifricas. Los ganchos de 90 de dos trabas transversales consecutivas que enlacen las mismas barras longitudinales, deben quedar con los extremos alternados.Normativas relacionadas[editar] La normativa espaolaInstruccin Espaola del Hormign EstructuralEHE-99 de1999, qued derogada definitivamente el1 de diciembrede2008en favor de la EHE-08.4 La normativa de mbito europeo, aunque no obligado cumplimiento es elEurocdigo2:Proyecto de Estructuras de Hormign. La Normativa Argentina de referencia es el Reglamento CIRSOC 201 - 2005, que reemplaza al antiguo CIRSOC 201-1982. La nueva normativa est basada en el Reglamento ACI Norteamericano, en contraposicin con el de 1982, que tomaba la base de la antigua normativa DIN alemana. El citado Reglamento Estadounidense es el ACI 318-05 (American Concrete Institute).

Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construccin, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicacin de la calzada en la estructura del puente, etc.Segn el material empleadoSegn el material empleado en la construccin del puente pueden ser de: mampostera madera hormign armado hormign pretensado acero hierro forjado compuestosLa estructura de un puente no est constituida de un nico material, por lo cual, esta clasificacin difcilmente se adapta a la realidad. Por ejemplo, los puentes de arcos hechos con mampostera de ladrillos, normalmente tienen las bases construidas con mampostera de piedra ya que de este modo resultan ms consistentes y ms duraderos al embate de las aguas de un ro.Segn el obstculo que salvanSegn el obstculo que salvan los puentes pueden ser: acueductos: soportan un canal o conductos de agua. viaductos: puentes construidos sobre terreno seco o en un valle y formados por un conjunto de tramos cortos. pasos elevados: puentes que cruzan autopistas, carreteras o vas de tren. carretera elevada: puente bajo, pavimentado, sobre aguas pantanosas o en una baha y formado por muchos tramos cortos. alcantarillas: un puente por debajo del cual transitan las aguas de un ro o quebrada.Segn el sistema estructuralSegn el sistema estructural predominante pueden ser: isostticos hiperestticosAunque esto nunca ser cierto al menos que se quisiera lograr con mucho empeo, todos los elementos de un puente no podrn ser isostticos, ya que por ejemplo un tablero apoyado de un puente est formado por un conjunto altamente hiperesttico de losa de calzada, vigas y diafragmas transversales (separadores), cuyo anlisis esttico es complicado de realizar.Este tipo de clasificacin es cierta si se hacen algn tipo de consideraciones, como por ejemplo:Se denomina"puente isosttico"a aquel cuyos tableros son estticamente independientes uno de otro y, a su vez, independientes, desde el punto de vista de flexin, de los apoyos que los sostienen.Se denomina"puente hiperesttico"aquel cuyos tableros son dependientes uno de otro desde el punto de vista esttico, pudiendo establecerse o no una dependencia entre los tableros y sus apoyos.Segn el sistema estructuralTambin segn el sistema estructural los puentes se pueden clasificar como: Puentes en arco o arqueados (el elemento estructural predominante es el arco, utilizando como material de construccin el acero y que pueden ser estticos o hiperestticos). Pueden ser de: tablero superior acero con tmpano de celosa arcadas y de hormign con tmpano abierto o macizo tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos, paralelos o no, con diversos tipos de sujecin. Puentes colgantes. Constan de un tablero suspendido en el aire por dos grandes cables, que forman sendas catenarias, apoyadas en unas torres construidas sobre las pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de pndolas o de una viga de celosa. Existen diversos puentes colgantes con luces superiores a 100 Puentes de vigas Gerber (tienen tableros isostticos apoyados sobre voladizos de tramos isostticos o hiperestticos).Segn su destinoSegn su destino los puentes pueden ser: viaductos para carretera para ferrocarril compuestos acueducto (soporte de tuberas de agua, gas, petrleo, etc.) pasarelas: pequeos puentes para peatones.Segn el anclajeSegn el anclaje: Puentes fijos: aparecen anclados de forma permanente en las pilas. Dentro de este tipo estan los puentes de placas, cuya armadura es una plancha de hormign armado o pretensado que salva la distancia entre las pilas. Es una construccin bastante usual en las autopistas. Puentes mviles: pueden desplazarse en parte para dar paso a embarcaciones Puentes de pontones: apoyados sobre soportes flotantes, generalmente mviles, y se usan poco.Segn el sistema constructivoSegn el sistema constructivo empleado. Est clasificacin generalmente se refiere al tablero: vaciado en sitio: si la colada de concreto se hace sobre un encofrado dispuesto en el lugar definitivo. losa de concreto armado o postensado sobre vigas prefabricadas (de concreto armado o precomprimido vigas inetlicas, etc.). tablero construido por voladizos sucesivos (por dovelas prefabricadas o vaciadas en sitio); puede ser construido por adicin sucesiva de elementos de acero, soldados 6 empernados. tblero atirantados tablero tipo arpa, con doble fila de soporte o una sola fila tablero lanzado (el tablero se construye en uno de los extremos del vano a cubrir y se lleva a su sitio deslizndolo sobre rodillos, suplementando el extremo delantero de la estructura con un elemento estructural auxiliar, llamado nariz de lanzamiento)Segn la ubicacin de la calzadaSegn la ubicacin de la calzada los puentes pueden ser: de calzada superior: cuando la estructura portante tablero est ubicada ntegramente debajo de la calzada. de calzada inferior: son los tableros cuya estructura portante est ubicada a los lados de la calzada sobresaliendo de su superficie o que est ubicada por encima de la misma.Hay puentes que tienen estructura por encima de calzada en algunos sectores y por debajo de ella en otros. Ejemplos de ello lo constituyen el puente sobre la Baha de Sydney o el puente Forth en Escocia.Los puentes de doble nivel de calzada constituyen una mezcla autntica de los dos tipos de calzada y un ejemplo lo son el puente de la baha de Oakland o el puente de Brooklin. Puentes en esviaje.Se dice que el tablero de un puente tiene "esviaje" o que est construido en esviaje, cuando la forma en planta del tablero no es rectangular, lo que quiere decir que los apoyos del tablero forman un ngulo distinto a 90 con el eje longitudinal del tablero. El esviaje en tablero complica los anlisis, el diseo y la construccin de un puente. Alcantarillas:son estructuras menores, aunque pueden llegar a alcanzar cierta importancia en funcin de circunstancias especficas.Se utilizan como pasos a travs de terraplenes, por lo cual quedan enterradas detectndose su presencia por los cabezales que asoman en cada extremo por prolongacin de la misma alcantarilla.Se diferencian 4 tipos: Alcantarillas de cajn:formadas por dos paredes laterales, tapa y fondo, generalmente de seccin constante y cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarn en contacto con la lo. de tapa; otras veces tienen relleno encima, no mayor de unos 8 mts A menor tamao del cajn, el relleno puede ser mayor. Alcantarillas circulares:Son tubos enterrados, dimetros no menores de 90 cm, para facilitar Sin limpieza;. tubos de dimetros grandes son muy costosos. Bvedas de concreto armado.Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometra de arcos circulares 6 parablicos. Alcantarillas metlicas.Formadas por chapas acanaladas, de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de dimetro, previsto. Funcionan como estructuras elsticas flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan.Segn el fundamento arquitectnicoSegn el fundamento arquitectnico utilizado, los puentes pueden ser: colgantes con armadura superior con armadura inferior atirantados con forma de arpa con forma de abanico con forma de haz en arco superior inferior a nivel intermedio mviles giratorio basculante levadizo losa maciza un tramo varios tramos (isosttica e hiperesttica) articulado o gerber con vigas simplemente apoyadas un tramo varios tramos articuladas o gerber articuladas o gerber con pilas tipo consolas losa apoyada en vigas cajn prticos empotrados triltero biarticulado con soportes inclinados de prticos triangulados armadura metlica armadura y arriostramiento inferior armadura y arriostramiento superior tipo Bayley compuestosOtros tipos Puentes de vigas simples: salvan las luces mediante vigas paralelas, generalmente de hierro o de hormign pretensado, y sobre cuya ala superior est la superficie de rodadura. Puentes de vigas compuestas: estn formados por dos vigas laterales , compuestas por alas de chapa soldadas perpendicularmente a otra que sirve de alma; permiten grandes luces y pueden ser de tablero superior o inferior Puentes de armadura en celosa: son semejantes a los anteriores, pero con vigas en celosa, con elementos de acero soldado o remachado; permiten grandes luces y admiten diversas modalidades, tanto en tablero superior como inferior. Puentes continuos: poseen una superestructura rgida, de vigas en celosa (de acero de alma llena u hormign), apoyada en tres o ms pilas; admiten grandes luces, pero son muy sensibles a los asientos de las pilas. Puentes cantilver: constan esquemticamente de dos voladizos simtricos que salen de dos pilas contiguas, unindose en el centro por unas vigas apoyadas y suelen anclarse en los estribos simtricamente opuestos respecto al centro. los puentes cantilver presenta diversas construcciones, en arco o viga, de acero u hormign, y pueden salvar grandes luces, sin necesidad de estructuras auxiliares de apoyo durante su construccin. Puentes mviles: estn construidos sobre las vas de navegacin y permiten el paso de los barcos, desplazando una parte de la superestructura. Los puentes levadizos son sencillos y prcticos para luces no muy grandes. El ms usado es el de tipo basculante, formado por uno o dos tableros, apoyados por un eje en las pilas y convenientemente contrapesados, que se elevan por rotacin sobre el eje. Suelen construirse en acero, pero se han hecho ensayos con metales ligeros (duraluminio). Puentes de elevacin vertical: se usan para mayores luces y constan de una plataforma, que se eleva verticalmente mediante poleas siguiendo unas guas contiguas; la plataforma suele ser de acero con vigas de celosa o de alma llena. Puentes giratorios: constan de una plataforma apoyada en una pila y capaz de girar 90, dejando abiertos a cada lado un canal de circulacin. Slo usados para pequeas luces, como los anteriores, son movidos, generalmente, por motores elctricos.Los puentes ms grandes

Puente de vigas isosttico en un tramo

Puente de vigas isosttico en varios tramo

Puente de losa maciza de concreto armado

Puente con armadura metlica y arriostramiento inferior.