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I PUENTES ESTRIBOS

INDICE

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pág.

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………….....04

OBJETIVOS………………………………………………………………………………..……05

OBJETIVOS GENERALES OBJETIVOS ESPECÍFICOS

MARCO TEÓRICO: ESTRIBO………………….....................................................................07

1. DEFINICION…………………………………………………………..........08

2. COMPONENTES DE UN ESTRIBO…………………………….…….…...09

3. FINALIDAD DE LOS ESTRIBOS………………………………..……......09

4. TIPOS DE ESTRIBO…………………………………………….………….10

4.1ESTRIBO DE TIPO GRAVEDAD

4.2ESTRIBO DE TIPO VOLADIZO

4.3ESTRIBO CON CONTRA FUERTES

5. CLASES DE ESTRIBO……………………………………………………...15

6. PARTES DE UN ESTRIBO………………………………………………....16

7. SELECCIÓN DEL ESTRIBO…………………………………...…………..16

8. FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE UN ESTRIBO………………………..17

9. CARGAS DE DISEÑO………………………………………………...……19

10. ESTABILIDAD DE LOS ESTRIBOS………………………………...…….20

11. ANALISIS DEL ESTRIBO……………………………………………...…..22

12. DISEÑO DE ESTRIBOS………………………………………………...…..22

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Al docente del curso de puentes el Dr., Ing. Serbando Soplopuco Quiroga, que sin su enseñanza y exigencia no podríamos realizar una buena base en nuestra formación académica.

A la familia de cada uno de los integrantes del grupo que siempre está ahí para brindarnos su apoyo incondicional para la formación académica de cada uno de nosotros.

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AGRADECIMIENTO

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A Dios por iluminarnos y darnos la fortaleza en el difícil camino hacia la formación académica profesional de cada uno de los integrantes de este grupo.

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DEDICATORIA

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INTRODUCCIÓN

La Ingeniería Civil en su rama Estructural es la encargada de diseñar y calcular estos puentes, la presente investigación se refiere a el Diseño y Calculo de algunos de sus componentes como Estribos, Losas y Aparatos de apoyos, aquí se estudiaran además las funciones de cada unos de estos componentes y las condiciones a tener en cuenta para un buen diseño, calculo y construcción de un puente

El   Diseño Geotécnico de Estribo de un Puente, tiene la finalidad de dar a conocer los estudios geotécnicos que se deben realizar al suelo de cimentación para el diseño adecuado del estribo, resultados que nos darán a conocer el tipo de suelo, resistencia admisible del terreno, su capacidad portante; también se muestra el pre dimensionamiento de la zapata del estribo así como su verificación ante el deslizamiento, volteo, estabilidad y verificación de la capacidad de sustentación. Debido a que está expuesto a varios tipos de cargas como de la superestructura (losa del puente). Ya que de no realizar los estudios geotécnicos correctos para el diseño de la cimentación del estribo del puente podría ocasionar el colapso de la estructura en comparación con otro tipo de edificaciones.

Las diferencias que se pueden mencionar entre los estribos y los muros convencionales son:a) Los estribos soportan las reacciones extremas del claro del puente. b) los estribos están restringidos en la parte superior por el tablero del puente.Generalmente un estribo consta de cuatro partes:   El asiento del puente o cabezal, cuerpo, aletones   y fundación

OBJETIVOS

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OBJETIVOS GENERALES

  * Dar a conocer los estudios geotécnicos que se debe realizar para el diseño de la cimentación del estribo de un puente.  * Examinar las consideraciones de diseño geotécnico en los estribos de puentes.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Formular las condiciones básicas que deben satisfacerse en el diseño Geotécnico de los estribos de puentes.  * Explicar el procedimiento de diseño Geotécnico de los elementos de los estribos de un puente.

MARCO TEÓRICO

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ESTRIBO

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1. DEFINICION

Se denomina "estribo" al apoyo extremo de un puente, el cual recibe la reacción de un tramo de puente y soporta a su vez el empuje de tierras.1

Son estructuras de apoyo para recibir y transmitir cargas al suelo de fundación. De manera general son “muros de contención” del empuje del relleno del suelo, con la función indicada. Estas estructuras por su forma pueden denominarse como estribos de gravedad, estribos cantelever y estribos con contra fuertes. Pueden fallar en general por volteo, por deslizamiento y por hundimiento.2

Son estructuras que sirven de apoyo extremo al puente y que además de soportar la carga de la superestructura, sirven de contención de los terraplenes de acceso y por consiguiente están sometidos al empuje de tierra.Los estribos, como son muros de contención, pueden ser de concreto simple (estribos de gravedad), concreto armado (muros en voladizo o con pantalla y contrafuertes), etc.3

Los estribos son estructuras que soportan un tramo del puente y proporcionan un apoyo lateral para el material de relleno sobre el cual descansa el camino inmediatamente adyacente al puente, en la práctica se pueden utilizar diferentes tipos de estribos.4

1

? BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pág.12Ing. Mg PAREDES ROJAS LUIS.A.FUNDAMENTOS BASICOS DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE-pág. 2213 RODRÍGUEZ SERQUÉN, ARTURO, Puentes con AASHTO-LRFD 2007 CAP V: pag14 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pag-374

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2. COMPONENTES DE UN ESTRIBO:5

3. FINALIDAD DE LOS ESTRIBOS 6

La necesidad de colocar estribos está justificada Para:

a.- Conseguir una superficie de apoyo al nivel que se proyecta ejecutar la obra.

b.- Contener el relleno de tierra de manera que el de ellas no rodee el apoyo interrumpiendo el paso de la vía inferior en el caso de un puente de sobre un curso de agua.

c.- Obtener un apoyo que permanezca a una costa fija, trasmitiendo al terreno presiones suceptibles de ser soportadas por este.

4. TIPOS DE ESTRIBOSLa variedad de tipos de estribos es muy amplia por lo cual se los puede dividir de diferentes maneras:4.1 ESTRIBOS DE TIPO GRAVEDAD

Estribo tipo gravedad.7

5 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pag-3756 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pág.17 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pag-375

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Se construyen con concreto simple o con mampostería. Dependen de su peso propio y de cualquier suelo que descanse sobre la mampostería para su estabilidad, apenas se coloca cuantía nominal de acero cerca de las caras expuestas para evitar fisuración superficial provocada por los cambios de temperatura.

De gravedad (concreto simple)8

Los estribos de gravedad son macizos que utilizan su propio peso para resistir las fuerzas laterales debido al empuje del terreno y otras cargas. No necesitan refuerzo y son adecuados cuando el terreno es de buena capacidad portante y la altura a cubrir no es superior a 6 metros. No son admitidas tracciones en cualquier sección del estribo

ESTRIBOS DE BRAVEDAD.9

Son aquellos cuya estabilidad, su resistencia dependen básicamente de su peso propio. Su forma es la del clásico muro de contención con una cajuela, para recibir al puente.

8 RODRÍGUEZ SERQUÉN, ARTURO, Puentes con AASHTO-LRFD 2007 CAP V:pag 29 Ing. Mg PAREDES ROJAS LUIS.A.FUNDAMENTOS BASICOS DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE-pág. 221

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Los anchos mínimos de cajuelas (2.11.2, Manual de Diseño de Puentes, Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Perú)10

Se determinan eligiendo el mayor de los valores obtenidos entre calcular los máximos desplazamientos o como un porcentaje del ancho empírico de la cajuela N determinado por la ecuación: N (200 0.0017L 0.0067H) (10.000125S2)Dónde:N = longitud mínima (empírica) de la cajuela, medida normalmente a la línea central del apoyo (mm).L = distancia del tablero del puente a la junta de expansión adyacente ó al final del tablero del puente (mm). Para articulaciones entre luces, L debe tomarse como la suma de la distancia a ambos lados de la articulación. Para puentes de un solo tramo L es igual a la longitud del tablero del puente (mm).H = para estribos, la altura promedio de las columnas que soportan al tablero del puente hasta la próxima junta de expansión. Para columnas y/o pilares, la altura del pilar o de la columna. Para articulaciones dentro de un tramo, la altura promedio entre dos columnas o pilares adyacentes (mm).= 0, para puentes simplemente apoyados.S = desviación del apoyo medido desde la línea normal al tramo.

4.2 ESTRIBOS DE TIPO VOLADIZO

Estribo tipo semigravedad en voladizo.- Este estribo también conocido como estribo tipo pantalla consiste en una alma, cuerpo o vástago de hormigón y una losa base de hormigón, siendo ambos elementos relativamente esbeltos y totalmente armados para resistir los momentos y cortantes a los cuales están sujetos. Estos estribos pueden tener alas o aleros para retener el terraplén de la carretera.11

10 Manual de Diseño de Puentes, M.T.C pág. 23711 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pág. 376

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En voladizo (concreto armado) Son económicos cuando su altura está entre 4 y 10 metros. Adecuados en la presencia de terreno de baja capacidad portante y cuando los agregados son escasos o el transporte de los mismos no es económico.12

Estribo en voladizo de concreto armadoLos estribos de concreto armado se utilizan cuando la altura está entre 4 y 11m de altura o el terreno no es de buena resistencia o también económicamente sea más caro que el estribo de gravedad también se usa cuando la presencia de agregados es escasa y el trasporte es muy caro.13

4.3 ESTRIBO CON CONTRAFUERTES.

12 RODRÍGUEZ SERQUÉN, ARTURO, Puentes con AASHTO-LRFD 2007 CAP V:pag213 Rivera Reyes Eduardo cimentaciones de concreto armado en puentes pág. 123

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Estribo con contrafuertes.- Este estribo consiste en una delgada losa de hormigón (generalmente vertical) que sirve como paramento , soportada del lado interno mediante losas o contrafuertes verticales que forman ángulos rectos respecto del paramento. Tanto el paramento como los contrafuertes están conectados a una losa de base, y el espacio por encima de la losa de base y entre los contrafuertes se rellena con suelo. Todas las losas están totalmente armadas.14

Estribos con pantalla y contrafuertes (concreto armado) En este caso la pantalla vertical no se encuentra en voladizo sino más bien apoyada en los contrafuertes y el cimiento.15

Un estribo de caballete sobre pilotes con aleros cortos.- En este estribo los asientos del puente se apoyan sobre una viga la cual es soportada por una fila de pilotes.16

14 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 página 37615 RODRÍGUEZ SERQUÉN, ARTURO, Puentes con AASHTO-LRFD 2007 CAP V:pag.316 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pág.377

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ESTRIBO CON CONTRA FUERTE.

Cuando las alturas de rozante son mayores a los 10m, los efectos de esbeltez y cargas de relleno se hacen más grandes por lo que es necesario considerar estructuras más resistentes como estribos con contrafuertes. 17

5. CLASES DE ESTRIBOS18

Con respecto a los materiales con que son ejecutados los estribos estos pueden ser de:a.- Concreto Ciclópeo.b.- Concreto Armado.

17 Ing. Mg PAREDES ROJAS LUIS.A.FUNDAMENTOS BASICOS DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE-pág. 23218 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pág.1

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c.- Pilote o cilindros rellenos (son provisionales).

Por su forma los estribos pueden ser:

a.- Estribos con alas inclinadas o estribos en V

Las alas que contienen el relleno forman un ángulo con el cuerpo del estribo menor de 90° medido en el diedro de las caras internas del estribo. Generalmente el ángulo formado es 45° dependiendo en cada caso de la topografía del terreno. Las alas son de altura variable ya que la altura del relleno que sostiene va disminuyendo conforme se aleja al borde del camino. Los estribos de estas alas pueden de capas de madera, pilotes de concreto, concreto ciclópeo o concreto armado y en este último caso pueden ser en cantiléver o con contrafuertes.

b.- Estribos con alas perpendiculares o estribos en U

En esta clase de estribos las alas son perpendiculares al eje del cuerpo del estribo, y actúa como un cantiléver empotrado. Las alas son de altura constante e igual a la del estribo, ya que sostiene la misma altura de relleno.Esta clase de estribos pueden ser de concreto ciclópeo, concreto armado, etc.

c.- Estribos T

Esta clase de estribos carece de alas de contención del relleno. Está formado por una pared perpendicular a la anterior en el eje de ésta, que está rodeado por sus dos lados con los derrames del relleno, la parte superior de la pared se ensancha de manera de constituir el acceso del puente para el tráfico. La parte inferior se ensancha también constituyendo la zapata. Esta clase de estribos se usa casi exclusivamente en gradas.

d.- Estribos Cajón o Celulares

Este tipo de estribos empleados en el caso de que la altura total del estribo sea grande, tiene el objeto de evitar el trabajo en cantiléver del estribo, haciéndolo trabajar como losa armada horizontalmente. El cajón inicial originado al unir los extremos de las alas con una pared paralela al cuerpo del estribo, puede sub-dividirse en celdas más pequeñas con el objeto de tener menores espesores en las paredes.

e.- Estribos Pilares

Cuando se tiene que el estribo colocado a orillas de una vía de comunicación o a la orilla de un río requieren una altura exagerada, puede resultar más económico prolongar el puente dejando convertido al estribo en pilar y colocar un estribo para recibir el tramo adicional, que por estar fuera de la zona del río no necesita alas pudiendo el relleno rodear el estribo, a este estribo se le llama estribo Pilar.

f.- Estribos de Arco

Estos estribos soportan el empuje del arco, tienen un lineamiento que son sustancialmente diferente a los estribos anteriores.

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6. PARTES DE UN ESTRIBO19

Un estribo se compone de dos partes principales:

a.- La Cimentación

Es la parte enterrada en el terreno, recibe el empuje de tierras por todos sus lados y que por consiguiente se anulan. Sirven para alcanzar el terreno resistente, precaviéndose así contra hundimientos o socavaciones.

b.- Elevación

Es la parte del estribo que sobresale del terreno soportando el empuje de tierras. La elevación del estribo comprende; el Cuerpo y las Alas. En el cuerpo del Estribo está situada la cajuela en la cual se aloja el puente.

7. SELECCIÓN DEL ESTRIBO20

El procedimiento para seleccionar el tipo más apropiado de estribo se puede basar en las siguientes consideraciones: 1. Costo de construcción y mantenimiento. 2. Situación del movimiento de tierra, corte o relleno. 3. Tráfico durante la construcción. 4. Periodo de construcción. 5. Seguridad de los trabajadores. 6. Disponibilidad del costo del material de relleno. 7. Profundidad de la superestructura. 8. Medidas del estribo. 9. Área de excavación. 10. Estética con las estructuras adyacentes. 11. Experiencias previas con el tipo de estribo.

8. FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE UN ESTRIBO21

Las fuerzas que actúan sobre un estribo son las siguientes:

19 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pág. 220 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 pág. 37721 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pag.4

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a. - Reacción del puente, Peso propio y SobrecargaEl peso propio incluye el peso completo de la estructura, pavimentos, parapetos, barandas, etc.En la reacción considerada para el diseño no se considerará el impacto.

b. - Peso del estribo mismo Es la estructura que lo conforma el estribó

c.- Peso de la tierra que favorece la estabilidad Debe considerarse para el diseño el peso de la tierra que gravita sobre la zapata, en el caso de estribo de concreto armado y de las gradas o taludes de la pared interior del estribo en el caso de concreto ciclópeo.

d- Frenado de los vehículos sobre el puente

e.- Fuerzas de fricción originadas por las dilataciones o contracciones del puente

f.- Empuje de las tierras El empuje de las tierras puede calcularse por cualquier método Conocido, recomendándose el método gráfico o el método analítico de Rankine.

El valor del empuje dado por Rankine es:

Dónde:

h

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Dónde:δ =Ángulo sobre la horizontal del talud de material.θ= Ángulo de fricción interna o de reposo.

El valor del coeficiente C está dado para el caso de que la superficie superior del relleno sea horizontal por:

Cuando la superficie superior del relleno forma un ángulo con la horizontal, el valor de C está dado por la tabla siguiente:

Talud 1:1 1:1.5 1:2 1:2.5 1:3 1:4 Horizontal.

e 45° 33°40' 26°40' 21°50' 1 8°30' 14° 0°

20° 0.72 0.58 0.49

25° 0.60 0.52 0.46 0.40

30° 0.54 0.44 0,40 0.37 0-33

35° 0.48 0.38 0.33 0.31 0.29 0.27

40° 0.36 0.29 0.26 0.24 0.23 0.22

45° 0.26 0.22 0.20 0.19 0.18 0.17

50° 0.29 018 0.16 0.15 0.14 0.14 0.13

55° 0.18 0.13 0.12 0.11 0.11 0.10 0.10

En caso que sobre el relleno exista una sobrecarga en kg/m2

ésta se reducirá a una altura equivalente de relleno h', en este caso el empuje se calculará con la fórmula:

El punto de aplicación del empuje dista de la base una altura que está dada por:

El empuje dado por las fórmulas anteriores forma un ángulo con la horizontal igual a la mitad del ángulo de reposo de las tierras. Este ángulo no deberá ser mayor que el ángulo de fricción entre el relleno y la pared interior del estribo.

CASO DE SOBRECARGA SOBRE EL ESTRIBO

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9. CARGAS DE DISEÑO22

Las cargas a considerar, en general son:a) Cargas verticales de la superestructura, correspondiente a las reacciones de la Carga muerta y viva. No se toma en cuenta el efecto de impacto.b) El peso propio del estribo y del relleno.c) El empuje del terreno más el efecto de sobrecarga sobre el terrenod) Viento ejercido sobre la estructura y sobre la carga viva, que se transmite a Través del apoyo fijo.e) Fuerza por el empuje dinámico de las aguas y la fuerza de flotación.f) Fuerza longitudinal que se transmiten a través del apoyo fijo debido al frenado de vehículosg) Fuerza centrífuga, en el caso de puentes curvosh) Fuerza sísmica de la superestructura y de la infraestructura.

Cargas típicas en estribo

10. ESTABILIDAD DE LOS ESTRIBOS23

Los estribos de puentes pueden fallar por tres razones:

22 RODRÍGUEZ SERQUÉN, ARTURO, Puentes con AASHTO-LRFD 2007 CAP V: pág. 823 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pag.6

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a.- Por volteo: Es decir que el estribo por acción de las fuerzas horizontales puede pivotear sobre arista exterior volteándose. Para que esto no suceda es necesario que la relación del momento de estabilidad al momento de volteo sea mayor que 1. En el caso de estribos de puentes esta relación no debe ser menor de 2. Se entiende por momento de estabilidad el producto de la suma de fuerzas verticales por su distancia a la arista de volteo el producto de la resultante de las fuerzas horizontales consideradas por su distancia a la misma arista.

b.- Por deslizamiento: Un estribo de puente al igual que un muro de sostenimiento cualquiera, puede deslizarse sobre su base paralelamente al eje del puente, o sea en el sentido de acción de las fuerzas horizontales. Para evitar esto, es necesario

que el producto de las fuerzas verticales por el coeficiente de rozamiento sea mayor que la suma de fuerzas horizontales. La relación entre el primero y el segundo debe ser por lo menos de 2.Para evaluar la fuerza de fricción puede tomarse los siguientes coeficientes de rozamiento y ángulos de fricción:

Albañilería sobre albañilería 0.70

Albañilería sobre roca 0.70

Albañilería sobre cascajo 0.60

Albañilería sobre tierra 0 arcilla seca 0.50

Albañilería sobre arcilla húmeda 0.33

c.- Por Falla del Terreno: Al haber una compresión en la arista exterior mayor de la que el terreno puede soportar, éste cede produciéndose así el volteo o simple hundimiento de la estructura. Esta falla puede producirse también por socavación del erreno por acción del agua. Para prevenirse de esta falla, las presiones que el estribo trasmite al terreno deben ser inferiores a las permisibles por éste y la cota de cimentación debe ser tal que esté fuera de la zona de socavación del rio.

Modos de falla24

24 Tutor: Msc. Ing. OSCAR FLORERO ORTUÑO COCHABAMBA – BOLIVIA Julio, 2010 página 381

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Falla por deslizamiento Falla por capacidad de apoyo y vuelco

Falla estructural Falla por estabilidad global

11. ANALISIS DEL ESTRIBO25

El análisis del estribo se efectúa para dos secciones, uno en el cuerpo central del mismo y otro para el extremo del ala. (Las alas son de estructuras laterales del estribo que

25 Ing. Mg PAREDES ROJAS LUIS.A.FUNDAMENTOS BASICOS DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE-pág. 222

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contienen el derrame lateral del relleno y de la forma del camino). En este último caso el análisis se efectúa solo como muro de contención puro, toda vez que las alas solo soportan el relleno de la carretera y no tráfico vehicular, por lo cual tampoco llevan cajuela.

12. DISEÑO DE ESTRIBOS26

Para diseñar un estribo se necesita conocer previamente los siguientes datos:

a) perfil transversal del río, con indicación de la altura de la rasante del nivel de aguas máximas y mínimas y de la cota de cimentación, la cual se conocerá por sondajes hechos previamente. Con estos datos se podrá determinar la altura de la elevación del estribo y de la cimentación.

b) Características de la estructura, peso, ancho, altura de vigas, dimensiones de los apoyos, etc.; con el objeto de determinar las dimensiones de la cajuela del estribo y evaluar la suma de las fuerzas verticales y su punta de paso.

c) Resistencia del terreno, el cual se conoce por sondajes al mismo tiempo que se determina la cota de cimentación.

En relación al diseño propiamente dicho se debe seguir en esencia los siguientes pasos:1° de terminar un perfil preliminar de tanteo2° determinar las secciones (niveles) y situaciones (cagados con puente o sin puente) de Análisis.3° establecer el cuerpo libre de la sección que se analiza.4° determinar los resultantes, puntos de paso y excentricidades que se requieren.5° efectuar las verificaciones de volteo, deslizamiento y hundimientos del estribo, Evaluar y ubicar las cargas que actúan en el mismo.6° corregir dimensionamiento, si las verificaciones no son conformes.7° efectuar el mismo procedimiento con la sección extrema del ala, para una situación de Estribo simple.

El diseño de un estribo de concreto ciclópeo requiere el estudio de dos secciones verticales: uno en el eje de! puente en el cuerpo del estribo y otro en el extremo del ala.

El estudio de la sección en el cuerpo del estribo debe hacerse para dos situaciones:

Estribo sin puente, con relleno sobrecargadoConsiderado durante la etapa de construcción, para estudiar este primer caso se seguirán los siguientes pasos:a.- Se determinará el peso del estribo y de la tierra que gravita sobre él, se determinará el punto de paso y la magnitud de la resultante de estas dos fuerzas. Para esto se dividirá la sección en figuras geométricas cuya área sea susceptible de

26 BOSIO VELAZQUEZ, Y OTROS PUENTES ANALISIS, DISEÑO Y COSTRUCION CAP IV- pag.7

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medirse directamente, multiplicado por un metro de profundidad y por el peso específico se tendrá las fuerzas verticales, luego se tomará momentos de estas fuerzas con respecto a la arista exterior o a cualquier otro punto. Dividiendo la suma de momentos entre la suma de los pesos se tendrá la distancia de la resultante al punto considerado.b.- Se determinará el valor del empuje, su punto de aplicación y su dirección, de acuerdo a los expuesto anteriormente.c.- Se determinará el punto de paso por la sección horizontal estudiada, de la resultante de las fuerzas verticales y el empujede las tierras. Se considerará satisfactoria la sección estudiada si la resultante pasa dentro del tercio central.d.- Se determinará el coeficiente de volteo, de deslizamiento y las presiones máximas y mínimas. Como se dijo anteriormente los coeficientes de seguridad al volteo no deben ser menores de 2 y por economía generalmente no mayores de 3,Estribo con puente y relleno sobrecargadoPara el estudio de la sección considerada sometida a estas condiciones se seguirán los siguientes pasos:a.- Determinar la resultante de las fuerzas verticales y su punto de paso, incluyendo peso propio del estribo, peso de tas tierras que gravitan sobre él, peso propio del puente, peso de fa sobrecarga, para la evaluación de estos dos últimos se considerará que se reparten a 45° contados sobre los bordes de sus disposiciones de apoyo.b.- Determinar el empuje de las tierras, su inclinación y su punto de aplicación.c.- Determinar las fuerzas horizontales debido al frenado y a la fricción de los apoyos.d.- Determinar el paso de la resultante total de las fuerzas por In sección horizontal considerada.e.- Determinar los coeficientes de volteo, deslizamiento y presión máxima y mínima, para lo cual vale todo lo dicho ¡interiormente.La sección se considerará satisfactoria si para el caso más desfavorable la resultante pasa por el extremo exterior del tercio central. Los coeficientes para los casos más desfavorables son 2 ó ligeramente mayores.

Se estudiará la sección a distintos niveles en aquellas partes donde el talud varíe bruscamente o haya gradas. Es decir que en caso de la fig3. se estudiarán en las secciones 1-1,2-2,3-3 y 4-4; incluyendo una sección en la base de la cimentación.

Para el estudio de la sección en el extremo del ala se procederá de la misma manera que en el primer caso de la sección en el cuerpo del estribo, teniendo en cuenta que no existe sobrecargaY que la superficie superior de relleno forma un ángulo con la horizontal.

El estudio de estas 2 secciones es independiente comprobándose por separado cada una de ellas.

Para iniciar el estudio es necesario darse un perfil de ensayo, el cual se dimensiona en comparación con Estructuras conoci-das, y siguiendo reglas fundamentales comoSon:

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Las dimensiones a y b de la cajuela están de acuerdo con las dimensiones de la estructura. La

altura a es la longitud entre el fondo de las placas de apoyo y la superficie de rodadura. La

dimensión b está determinada por la distancia entre el cuerpo del apoyo y el extremo de la

estructura, más un cierto huelgo para la dilatación, la dimensión de la placa de apoyo y la

distancia entre el borde exterior de la placa y el borde de la cajuela van con la importancia de

la reacción y tienen como un mínimo 20 cm.

DETALLE DEL APOYO

En el caso de estribos de concreto ciclópeo o simples.La pared exterior tiene un talud de 1/10 a 1/25 Para la estabilidad del estribo es preferible darle la mayor inclinación de manera de alejar la resultante de las fuerzas verticales de la arista de volteo, pero en cambio se aumenta innecesariamente la luz del puente.

SE COMPRUEBA EN LAS SECCIONES DE CAMBIO

REACCIÓN

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Como ancho de la base puede tomarse:

0.40h para ángulo de reposo de 35°

0.30h para ángulo de reposo de 45°

0.25h para ángulo de reposo de 50

En el caso de un estribo de concreto armado con la pantalla en cantiliver

Se requiere los siguientes pasos:

a)Diseño de la cajuela del estribo armado en cantiliver y sometida a la reacción del puente.

b)Momentos de las fuerzas verticales y horizontales con Respecto al eje de la pared vertical en su punto de unión con la zapata.

c) Determinación de la sección y armadura de la pared vertical.

FUERZAS QUE ACTÚAN EN EL CUERPO CENTRAL DEL ESTRIBO

d)Momento en la zapata delantera debido a la reacción del terreno.

e) Determinación de la sección y refuerzo de la misma.

f) Determinación del momento en la zapata posterior debido al peso del relleno y de la sobrecarga que se encuentra sobre él.

g) Determinación de la sección y refuerzo de la misma. la misma forma se procederá para el diseño de la sección extrema del ala.

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VERIFICACIONES

El cálculo se hace dando a! estribo un perfil de tanteo y luego se chequea para las siguientes condiciones: Volteo, Deslizamiento, Compresiones y tracciones.

a.- CHEQUEO AL VOLTEO

Este chequeo se hace teniendo en cuenta la acción de las fuerzas siguientes:

-Empuje de tierras-Fuerza de frenado-Fuerza de tracción-Fuerza de fricción y rodadura.

Por otra parte, las fuerzas verticales producen un momento de estabilidad siempre que su resultante de todas ellas pase por el tercio central. La relación:

Se cumple cuando las fuerzas están en equilibrio, pero siempre su loma un coeficiente de seguridad que debe ser igual o mayor que 2, luego el chequeo al volteo se hace con:

b. CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO

Bajo la acción de las fuerzas horizontales el estribo puede deslizarse, pero la fricción de la cimentación y el empuje pasivo se opone a este movimiento.

La fuerza que se opone al movimiento será: f= S Fv.C

En donde Fv es la suma de las fuerzas verticales que actúan y C es un coeficiente que tiene los valores dados ya en la página 5, y se le conoce con el nombre de coeficiente de fricción o de rozamiento.

El chequeo al deslizamiento se hace entonces para la relación:

Donde Fh es la suma de las fuerzas horizontales.

c.- CHEQUEO DE COMPRESIONES Y TRACCIONES.

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Este chequeo se hace siempre para comprobar si las presiones trasmitidas por el estribo son menores a las que puede soportar el terreno y también para ver si las tracciones son menores a las que puede soportar la albañilería.

En donde:± p = Compresiones o Tracciones Fv = suma de fuerzas verticales. a, b = dimensiones de la base.

CONCLUSIONES

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BIBLIOGRAFIA

1. BOSIO VELASQUEZ, JOSE LUIS, LOPEZ ACUÑA JACK Y

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