REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIAENKA SISTEMS C.A.DIPLOMADO EN IMPECCION DE OBRAS CIVILESMATERIA:NUCLEO APURE

FACILITADOR: PARTICIPANTE:ANGEL JIMNEZ MARIANELLA GARCIAKARELYS DE YSASIS MIGUEL GUEVARA

SAN FERNANDO, 04 DE JULIO DEL 2015PUENTE COLGANTEUn puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales ANTECEDENTES:El diseo actual de los puentes colgantes fue desarrollado a principios del siglo XIX. Los primeros ejemplos incluyen los puentes de Menai y Cowny (puestos en funcionamiento en 1826) en el Norte del Pas de Gales y el primer puente Hammersmith (1827) en la zona Oeste de Londres. Desde entonces puentes colgantes han sido construidos a lo largo de todo el mundo. Esta tipologa de puente es prcticamente la nica solucin posible para salvar grandes luces (superiores a un kilmetro),

Ventajas: El vano central puede ser muy largo en relacin a la cantidad de material empleado, permitiendo comunicar caones o vas de agua muy anchos. Pueden tener la plataforma a gran altura permitiendo el paso de barcos muy altos. No se necesitan apoyos centrales durante su construccin, permitiendo construir sobre profundos caones o cursos de agua muy ocupados por el trfico martimo o de aguas muy turbulentas. Siendo relativamente flexible, puede flexionar bajo vientos severos y terremotos, donde un puente ms rgido tendra que ser ms fuerte y duro. Inconvenientes: Al faltar rigidez el puente se puede volver intransitable en condiciones de fuertes vientos o turbulencias, y requerira cerrarlo temporalmente al trfico. Esta falta de rigidez dificulta mucho el mantenimiento de vas ferroviarias. Bajo grandes cargas de viento, las torres ejercen un gran momento (fuerza en sentido curvo) en el suelo, y requieren una gran cimentacin cuando se trabaja en suelos dbiles, lo que resulta muy caro.PRINCIPIOS BSICOS DE LOS PUENTES COLGANTES Este tipo de puentes evita las dificultades potenciales de trabajar en el agua. Cuando las fundaciones tienen que ser excavadas debajo del nivel de agua que un ambiente activo relativamente seco puede proporcionarse usando los cajones de municiones. stos son el acero gigantesco y los cilindros concretos bajados adelante a la cama del ro y progresivamente hundidos como la piedra se excava bajo ellos. El agua se deja fuera aumentando la presin atmosfrica dentro del cajn de municiones. En principio, la utilizacin de cables como los elementos estructurales ms importantes de un puente tiene por objetivo el aprovechar la gran capacidad resistente del acero cuando est sometido a traccin. Si la geometra ms sencilla de puente colgante, para simplificar las explicaciones y crear un paralelismo con la secuencia de los procesos constructivos, el soporte fsico de un puente colgante est provisto por dos torres de sustentacin, separadas entre s. Las torres de sustentacin son las responsables de transmitir las cargas al suelo de cimentacin.

Las torres de sustentacin pueden tener una gran diversidad de geometras y materiales de construccin (la cimentacin de las torres de sustentacin generalmente es construida en hormign armado por su permanente contacto con el agua y la tierra, aunque la superestructura puede ser de acero, hormign armado e inclusive de madera), pero generalmente presentan como caracterstica tpica una rigidez importante en la direccin transversal del puente y muy poca rigidez en la direccin longitudinal. Este se constituir en un factor importante para la estructuracin de todo el puente colgante. Apoyados y anclados en la parte alta de las torres de sustentacin, y ubicados de una manera simtrica con relacin al eje de la va, se suspenden los cables principales de la estructura (generalmente un cable a cada lado de la torre).

Debido a que los cables principales van a soportar casi la totalidad de las cargas que actan sobre el puente, se suele utilizar acero de alta resistencia (esfuerzos de rotura superiores a los 15000 Kg/cm2). Este hecho implica que se debe tener mucho cuidado con los eventuales procesos de soldadura que podran disminuir la resistencia de dichos cables Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables.

Adicionalmente, con el objeto de que los cables tengan la flexibilidad apropiada para trabajar exclusivamente a traccin, los cables de gran dimetro estn constituidos por un sinnmero de cables de dimetro menor.

De los cables principales se sujetan y se suspenden tensores, equidistantes en la direccin longitudinal del puente, que generalmente son cables de menor dimetro o varillas de hierro enroscadas en sus extremos.

La separacin entre tensores es usualmente pequea, acostumbrndose valores comprendidos entre 3 y 8 metros. De la parte inferior de los tensores sostenidos en cables principales de eje opuesto, se suspenden elementos transversales (vigas prefabricadas de acero, de hormign e inclusive de madera para puentes secundarios) que cruzan la va a lo ancho.

De igual forma, en la direccin longitudinal del puente, de la parte inferior de los tensores se suspenden y sujetan elementos longitudinales (vigas prefabricadas) que unen todos los tensores. Las vigas longitudinales conforman una estructura similar a una viga continua sobre apoyos elsticos. Cada tensor constituye un apoyo elstico. Este esquema de funcionamiento estructural permite que las dimensiones transversales de las vigas longitudinales (y de las vigas transversales) dependan de la distancia entre tensores y no dependan de la distancia entre torres de sustentacin.

Las vigas transversales y longitudinales conforman una malla de elementos estructurales sobre un plano horizontal.

La malla de vigas longitudinales y transversales se puede arriostrar y rigidizar mediante diagonales y contradiagonales.

La colocacin de las diagonales y contradiagonales persigue la formacin de un diafragma horizontal de gran resistencia a la flexin en la direccin horizontal (similar a una losa en un edificio). Apoyada en las vigas transversales se construye la estructura que soportar directamente a los vehculos que circulan por el puente. Usualmente esta estructura es una losa de hormign, pero podra ser una estructura con planchas metlicas. Debido a la gran rigidez de la losa sobre el plano horizontal, en caso de su uso podra prescindirse del uso de diagonales y contradiagonales. En el caso de una superestructura metlica para la circulacin vehicular, las diagonales y contradiagonales (o algn otro mecanismo de rigidizacin) sern necesarias.

En principio, la carga viva vehicular es transmitida a su estructura de soporte; la estructura de soporte vehicular transmite la carga viva y su propio peso a las vigas transversales; las vigas transversales con sus cargas, a su vez, se sustentan en los tensores; los tensores, y las cargas que sobre ellos actan, estn soportados por los cables principales; los cables principales transmiten las cargas a las torres de sustentacin; y, por ltimo, las torres de sustentacin transfieren las cargas al suelo de cimentacin. Claramente se puede establecer una cadena en el funcionamiento de los puentes colgantes; la falla de cualquiera de los eslabones mencionados significa la falla del puente en su conjunto

La componente vertical de la tensin del cable es fcilmente resistida por las torres de sustentacin, pero la componente horizontal producira volcamiento. Para superar este limitante se deben crear mecanismos que permitan a la torre compensar esa fuerza horizontal. Una primera alternativa, vlida exclusivamente para puentes de pequeas luces (hasta 40 m.) consiste en crear torres de sostenimiento tipo prtico en la direccin longitudinal, lo que facilita la estabilizacin de la carga proveniente de los cables principales

En puentes de grandes luces, la primera fase de la solucin del problema consiste en extender el puente y los cables principales hacia el otro lado de la torre, para equilibrar total o parcialmente las cargas permanentes. En caso de no disponerse de una longitud apropiada hacia los extremos del puente (muchas veces en zonas montaosas el acceso a los puentes es muy restringido), se pueden construir contrapesos como parte de los volados.

La carga muerta no equilibrada y la carga vehicular que circula por el tramo central son resistidas por anclajes gravitacionales de los cables, en sus extremos. La carga vehicular actuante en los tramos extremos del puente puede ser resistida por estribos. Generalmente los estribos son convertidos en anclajes para los cables.

Con el objeto de reducir los costos de los macizos de anclaje, los estribos son construidos en hormign armado, conformndose celdas selladas llenas de lastre (piedra y tierra) dentro de los estribos. Esta estructuracin de los puentes colgantes permite resistir eficientemente las cargas gravitacionales, pero existen otras alternativas de estructuracin, como puentes colgantes continuos, puentes con un solo eje central de cables, puentes con ms de un cable en los extremos de la va, etc. Las fuerzas principales en un puente colgante son de tensin en los cables principales y de compresin en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los cables principales, estos pueden ser muy delgados

Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso de la pista y de los vehculos que estn siendo soportados, unos cables de un puente colgante formarn una parbola (muy similar a una catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista). Esto puede ser visto por un gradiente constante que crece con el crecimiento lineal de la distancia, este incremento en el gradiente a cada conexin con la pista crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples constituidas puestas sobre la pista actual, esto hace que los puentes colgantes sean ms simples de disear, calcular y analizar que los puentes atirantados, donde la pista est en compresin.PESO PROPIO DE LOS CABLES CON DEFLEXIN SIMTRICA

Debido a su peso propio (carga vertical uniformemente distribuida en toda la longitud del arco), los cables describen una curva conocida como Catenaria. En el caso ms comn, en que no existe desnivel entre los dos extremos, la fuerza de tensin en el extremo del cable (y la tensin a lo largo del cable tambin) depende de la longitud entre extremos, del peso por unidad de longitud, y de la flecha en el centro de la luz.

Ya sabido todo esto, nos queda recordar que la luz entre las torres de nuestro puente sobre el Orinoco, desde el Estado Apure hasta el Estado Amazonas es de 1200 metros, y 600 metros de cada torre hacia el pavimento de la carretera. Nuestro puente est hecho para ser puesto en sotavento que es el sector opuesto a donde sopla elviento. Por otra parte cabe mencionar que las torres pueden ser altas ya que Apure-Amazonas no son zonas ssmicas o por lo menos muy mnimas. Teniendo una vida til de 15 aos, teniendo en cuenta que al pasar los aos va perdiendo resistencia.