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EL MOVIMIENTO DE CONVECCIÓN DEL MANTO (MAGMA) QUE PRODUCE EL DESPLAZAMIENTO DE LAS PLACAS
TECTÓNICAS
CINTURON DE FUEGO DEL PACÍFICOLOCALIZACIÓN DE 14.300 SISMOS DE MAGNITUD 5 O MÁS
OCURRIDOS ENTRE 1980 Y 1990
DESTRUCCIÓN EN DIFERENTES CIUDADES DE MANABÍ Y ESMERALDAS
COMO CONSECUENCIA DEL SISMO DE M=7.8
16 DE ABRIL DEL 2016
VOLATILIDAD HISTÓRICA DEL PRECIO DEL ACEROENTRE 2016 Y 2004 VARÍA EN 400% (33% POR AÑO)
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Variacion Historica de Precio Acero Estructural para Puentes
VARIACIÓN DE LOS COSTOS DE LAS VIGAS DE ACERO PARA LUCES ENTRE 20m Y 55m
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Precio de Vigas de Acero para Puentes en Ecuador
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VARIACIÓN DE LOS COSTOS DE LAS VIGAS DE HORMIGÓN POSTENSADO PARA LUCES ENTRE 20m Y 50m
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Precio de Vigas de Hormigón Postesadas para Puentes en Ecuador
20m 25m 30m 35m 40m 45m 50m
RELACIÓN DE COSTOS: VIGA DE ACERO/VIGA DE HORMIGÓN POSTENSADO .
ACTUAL=2.5 PARA L=35m
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Relación de costo: Viga Acero/Viga Postesada
Relación de costo: Viga Acero/Viga Postesada
Fuente: Desarrollo de Fernando Romo Consultores Cia. Ltda.
INVESTIGACIÓN SOBRE LOS NIVELES DE SEGURIDAD DE PUENTES EXISTENTES EN LOS USA
• AMERICAN SEGMENTAL BRIDGE INSTITUTE (ASBI)
• FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (FHWA)
• NATIONAL BRIDGE INVENTORY (NBI)
TABLA PARA LA EVALUACIÓN DE LOS NIVELES DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE PUENTES EXISTENTES (0-9)
FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (FHWA)
CÓDIGO DESCRIPCIÓN9 CONDICIONES EXCELENTES8 CONDICIONES MUY BUENAS7 CONDICIONES BUENAS CON PROBLEMAS MENORES
6 CONDICIONES SATISFACTORIAS. ALGÚN DETERIORO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
5 CONDICIONES BAJAS. PROBLEMAS DE DETERIORO IMPORTANTES4 CONDICIONES POBRES. PROBLEMAS DE DETERIORO MUY AVANZADOS3 CONDICIONES SERIAS. PROBLEMAS DE DETERIORO AVANZADO EN
ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES.2 CONDICIONES CRÍTICAS DE SEGURIDAD. EL PUENTE POSIBLEMENTE
DEBE SER CERRADO1 CONDICIONES DE COLAPSO INMINENTE. DEBE SER CERRADO0 CONDICIONES DE COLAPSO SIN POSIBILIDAD DE RECUPERACIÓN.
INVENTARIO DE 470.000 PUENTES INVESTIGADOS EN LOS USA
MATERIALES ESTRUCTURALES
PUENTES INVESTIGADOS 470.000
ACERO 200.000
HORMIGÓN 142.000
HORMIGÓN PRETENSADO 85.000
OTROS 47.000
ESTRUCTURAS EN NIVELES DEFICIENTES DE SEGURIDAD (23%), ACERO 59%; H.PRETENSADO 3%
ESTRUCTURAS DEFICIENTES 110.000 (23%)
ACERO 64.000 (59%)
HORMIGÓN 20.000 (18%)
HORMIGÓN PRETENSADO 3200 (3%)
OTROS 22.000 (20%)
CONCLUSIÓN FINAL
Todos estos factores económicos hancolaborado para convertir, actualmente,al hormigón pretensado en el materialmás utilizado en la construcción depuentes a nivel mundial.
PUENTE LOS CARAS ENTRE BAHÍA Y SAN VICENTELONGITUD TOTAL: 1980 m
120 m (6X 20 ); 1710 m (38X45) 150 m (5X 30 m)
ANCHO: 13,20 m
PUENTE SOBRE EL RÍO CHICHEIMPLANTACIÓN GENERAL
DOS PUENTES PARALELOS DE TRES CARRILES CADA UNO:LONGITUD 314,50m; ANCHO 28,00m
SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TABLERO DEL PUENTE CHICHEVARIACIÓN EN ALTURA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE 4,20m A 8,20m
SEIS CARRILES + CICLO VÍA . ANCHO TOTAL 14m X 2 = 28m
SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TABLERO DEL PUENTE CHICHEDOS DIAFRAGMAS SOBRE LAS PILAS.
APERTURA PARA CIRCULACIÓN INTERNA VARIACIÓN DE ALTURA DE 4,20m EN EL CENTRO A 8,20m SOBRE PILAS
PUENTE SOBRE EL RÍO CHICHECARACTERÍSTICAS GENERALES
• LONGITUD TOTAL 314,50m;
• DOS PUENTES IDÉNTICOS Y PARALELOS;
• TABLERO CELULAR DE HORMIGÓN PRETENSADO DE TRES TRAMOS: 70m, 174,50m Y 70m;
• ALTURA VARIABLE DE 4,20 EN EL CENTRO A 8,20 SOBRE LOS ESTRIBOS
• LUZ LIBRE ENTRE APOYOS 210m
• PILAS INCLINADAS DE 42,50m DE ALTURA.
• TABLERO APOYADO EN AISLADORES SÍSMICOS PENDULARES ESFÉRICOS EN PILAS Y APOYOS TIPO POT INVERTIDO DE NEOPRENO –TEFLÓN GUIADOS EN ESTRIBOS.
• TRAMOS EXTERIORES DE FORMA TRIANGULAR CONSTRUIDOS CON CIMBRAS
• TRAMO CENTRAL CONSTRUCCIÓN EN VOLADOS SUCESIVOS
ASIMÉTRICOS
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS INTRODUCIDAS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE
• VOLADOS SUCESIVOS ASIMÉTRICOS FUNDIDOS EN SITIO
• AISLADORES SÍSMICOS PENDULARES ESFÉRICOS(PROBADOS EN LABORATORIO)
• BARRAS Y CABLES PRETENSADOS EN LOS ESTRIBOS, PARANEUTRALIZAR LA REACCIÓN VERTICAL DEL VOLADO
• PILAS INCLINADAS UTILIZANDO TENSORES, SINAPUNTALAMIENTOS
• VERIFICACIÓN NO-LINEAL CON ACELEROGRAMAS DE 7SISMOS ARTIFICIALES.
PUENTE SOBRE EL RÍO CHICHELONGITUDINAL TOTAL DEL PUENTE: 314,50mTRES TRAMOS DE: 70m - 174,50m – 70mLUZ LIBRE ENTRE APOYOS: 210m ALTURA DE LAS PILAS : 42,50mAPOYOS DE LAS CÉLULAS TRIANGULARES EXTERIORES DEL PUENTE: 1.- EN LA UNIÓN DE LAS PILAS FRONTAL Y DORSAL SE APOYADA SOBRE AISLADORES SÍSMICOS PENDULARES ESFÉRICOS 2.- EN LOS EXTREMOS EL TABLERO SE APOYA EN LOS ESTRIBOS POR MEDIO DE APOYOS “TIPO POT“ INVERTIDOS DE NEOPRENO-TEFLÓN GUIADOS Y APOYOS DE NEOPRENO PARA MOVIMIENTOS HORIZONTALES
TRAMO EXTERIOR DEL PUENTE .CONSTRUCCIÓN CON CIMBRASDIMENSIONES: BASE 52,25 + 20,00=72,25m Y ALTURA 42,50m
1.- PILA DORSAL SÓLIDA INCLINADA DE 2,00m X 6,00m 2. -PILA FRONTAL HUECA INCLINADA DE 4,00m X 6,00m CON PAREDES DE 0,50m 3.- TABLERO CELULAR DE 14,00M DE ANCHO, CON ALTURA VARIABLE DE 4,20m A 8,20m
PILAFRONTAL
PILA DORSAL
TABLERO
CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO
NEUTRALIZACIÓN DE LA REACCIÓN VERTICAL HACIA ARRIBA QUE SE
PRODUCE DURANTE LA CONSTRUCCIÓN EN VOLADO SUCESIVOS
DESMONTAJE DEL “CARRO DE LOSA”, MONTAJE DEL “CARRO DE DOVELAS” Y FUNDICIÓN DE LA PRIMERA DOVELA EN
VOLADOS SUCESIVOS
SE FUNDE LA SEGUNDA ETAPA DEL ESTRIBO, SE COLOCAN LOS APOYOS POT INVERTIDOS Y SE REPITE
EN CADA DOVELA EL PROCEDIMIENTO DESCRITO, HASTA LLEGAR A LA DOVELA 5
APOYO DEL TABLERO DEL PUENTE EN EL ESTRIBO. APOYO SUPERIOR TIPO POT GUIADO
APOYO INFERIOR DE NEOPRENO40 BARRAS PRETENSADAS A 110T EN ESTRIBO ( REACCIÓN VERTICAL)
REFORZAMIENTO DEL ESTRIBO40 BARRAS PRETENSADAS A 110T
16 CABLES DE ANCLAJE DE 30M, TESADOS A 90T
BARRAS PRETESADAS
CABLES DE ANCLAJE
ALZADO ESQUEMÁTICO DE LOS CABLES DE PRETENSADO PARA: MOMENTOS NEGATIVOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DEL VOLADO;
PARA MOMENTOS POSITIVOS Y CABLES DE SOLIDARIZACIÓN
ANÁLISIS SISMO RESISTENTE DEL PUENTE
• ESPECTRO DE RESPUESTA PARA UN PERÍODO DE RETORNO DE 1000 AÑOS O SEA 7% DE PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA EN 75 AÑOS. (PARA 5% DE AMORTIGUAMIENTO)
• COMO REFERENCIA EL NEC-2015 DEFINE AL SISMO DE DISEÑO, CON UN PERÍODO DE RETORNO DE 475 AÑOS O SEA 10% DE PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA EN 50 AÑOS.
• UTILIZACIÓN DE AISLADORES PENDULARES ESFÉRICOS PARA DESACOPLAR EL MOVIMIENTO DEL SUELO DEL MOVIMIENTO DE LA ESTRUCTURA.
• VERIFICACIÓN NO LINEAL DEL COMPORTAMIENTO DEL PUENTE UTILIZANDO LAS ENVOLVENTES DE 7 SISMOS ARTIFICIALES DE CARACTERÍSTICAS SIMILARES A LOS QUE SE PRODUCIRÁN EN EL LUGAR
EFECTOS QUE PRODUCE EL AISLADOR PARA REDUCIR LA RESPUESTA SÍSMICA DEL PUENTE
MODIFICA LAS CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE :
• EL PERÍODO FUNDAMENTAL ES DEFINIDO POR EL DIÁMETRO DEL APOYO ESFÉRICO
• AUMENTA EL PERÍODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRCTURA, LA ESTRUCTURA ES MÁS FLEXIBLE.
• COMO CONSECUENCIA DISMINUYE LA ACELERACIÓN ESPECTRAL Y DISMINUYE LAS FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE LA ESTRUCTURA
• INCREMENTA LOS DESPLAZAMIENTOS, PERO ESTOS SE LOCALIZAN CASI EXCLUSIVAMENTE A NIVEL DEL AISLADOR (DISEÑO DEL AISLADOR)
• INCREMENTA EL AMORTIGUAMIENTO CONSECUENTEMENTE DISMINUYEN LAS FUERZAS Y LOS DESPLAZAMIENTOS.
EFECTOS DEL AISLADOR SÍSMICO:INCREMENTO DEL PERÍODO, DISMINUCIÓN DE LA
ACELERACIÓN, INCREMENTO DEL DESPLAZAMIENTO E INCREMENTO DEL AMORTIGUAMIENTO
SISMOS EN LA FALLA DE QUITO QUE SE HAN PRODUCIDO DURANTE LA CONSTRUCCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL
PUENTE SOBRE EL RÍO CHICHE
• Sismo de magnitud 5.1 el 12 de agosto del 2014 (Guayllabamba).
El puente en etapa crítica de construcción con volados, desde la cabeza de la pila 87,25 m y 105m desde los apoyos.
• Sismo de magnitud 4.7 el 9 de agosto del 2016 (Puembo)
• Sismo de magnitud 5.1 el 12 de agosto del 2016 (Puembo)
• Sismo de 4.6 el 4 de septiembre del 2016 (Puembo)
CONSTRUCCIÓN DE PILA FRONTAL INCLINADA SOBRE EL CAUCE DEL RÍO CHICHE
ALTURA 45m
UTILIZACIÓN DE TIRANTES HORIZONTALES
LA CÉLULA TRIANGULAR DE APOYO DEL TABLERODIMENSIONES: BASE 52,25 + 20,00=72,25m Y ALTURA 42,50m
1.- PILA DORSAL SÓLIDA DE 2,00m X 6,00m ,VARÍA HASTA 6,554m. (ARRIOSTRAMIENTO )2. -PILA FRONTAL HUECA DE 4,00m X 6,00m CON PAREDES DE 0,50m (PILA INCLINADA)3.- TABLERO CELULAR DE 14,00M DE ANCHO, CON ALTURA VARIABLE DE 4,20m A 8,20m
PILAFRONTAL
PILA DORSAL
TABLERO
AVANCE DE LA CONSTRUCCIÓN DE LA PILA FRONTAL INCLINADA E INSTALACIÓN DEL SEGUNDO TIRANTE
TIRANTE 2
TIRANTE 1
INSTALACIÓN DE LAS TORRES Y DE LAS CIMBRAS QUE SOPORTAN EL TABLERO E INICIO DE LA FUNDICIÓN POR
SEGMENTOS DE LA PILA FRONTAL INCLINADA
AVANCE DE LA CONSTRUCCIÓN DE LA PILA FRONTAL INCLINADA E INSTALACIÓN DEL SEGUNDO TIRANTE
TIRANTE 2
TIRANTE 1
PRIMERA ETAPA DE FUNDICIÓN DEL ESTRIBO, INSTALACIÓN DE APOYOS INFERIORES DE NEOPRENO Y PRIMERA ETAPA DE
FUNDICIÓN DEL TABLERO, SECCIÓN “U”.
DESMONTAJE DEL “CARRO DE LOSA”, MONTAJE DEL “CARRO DE DOVELAS” Y FUNDICIÓN DE LA PRIMERA DOVELA EN
VOLADOS SUCESIVOS
SE FUNDE LA SEGUNDA ETAPA DEL ESTRIBO, SE COLOCAN LOS APOYOS POT INVERTIDOS Y SE REPITE
EN CADA DOVELA EL PROCEDIMIENTO DESCRITO, HASTA LLEGAR A LA DOVELA 5
SE REPITE EL PROCESO HASTA LA DOVELA 8, SE RETIRA LAS TORRES Y SE CONTINUA HASTA LA DOVELA 18, SE DESMONTA UNO DE LOS
CARROS, SE FUNDE LA DOVELA DE CIERRE Y SE RETIRAN LOS BLOQUEOS PROVISIONALES DE LA PILA
PLANTA DE LA PILA DORSAL DE LA CÉLULA TRIANGULAR. APOYOS ESFÉRICOS PENDULARES APOYOS TIPO POT, DE NEOPRENO-TEFLÓN, GUIADOS UBICACIÓN DE LAS 16 BARRAS PRETENSADAS DE 36mm SOBRE EL APOYO PENDULAR ESFÉRICO
BARRAS PRETESADAS
APOYOS ESFÉRICOS PENDULARES
APOYOS TIPO POT INVERTIDOS
HISTÉRESIS DE LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA EN LA CURVA FUERZA DE CORTE Y DESPLAZAMIENTO TRANSVERSAL
EL AMORTIGUAMIENTO, ÁREA BAJO LA CURVA, SE INCREMENTA CUANDO SE INCREMENTA EL DESPLAZAMIENTO
AISLADOR SÍSMICO PARA EL PUENTE CHICHE. FABRICANTE: EARTHQUAKE PROTECTION SYSTEMS, EPS
• CARACTERÍSTICAS DEL AISLADOR:
• RADIO DE LA ESFERA: 4,14m
• REACCIÓN MÁXIMA VERTICAL: 87000kN (8700 t)
• REACCIÓN HORIZONTAL MÁXIMA: 7000kN (700 t)
• DESPLAZAMIENTO MÁXIMO: 28 cm
• COEFICIENTE DE ROZAMIENTO:
– LIMITE SUPERIOR (UPPER BOUND): 7,5% (EFECTOS DE EDAD, DESGASTE POR FUNCIONAMIENTO, TEMPERATURA)
– LÍMITE INFERIOR (LOWER BOUND): 4,5% (NUEVOS, TEMPERATURA NORMAL)
• FABRICANTE: EARTHQUAKE PROTECTION SYSTEMS, EPS, SAN FRANCISCO CALIFORNIA
PRIMERA ETAPA DE FUNDICIÓN DEL ESTRIBO, INSTALACIÓN DE APOYOS INFERIORES DE NEOPRENO Y PRIMERA ETAPA DE
FUNDICIÓN DEL TABLERO, SECCIÓN “U”.
ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCIÓN DEL TRAMO CENTRAL DEL TABLERO EN VOLADOS SUCESIVOS
DISTANCIA ENTRE APOYOS 210m
DESMONTAJE DEL “CARRO DE LOSA”, MONTAJE DEL “CARRO DE DOVELAS” Y FUNDICIÓN DE LA PRIMERA DOVELA EN
VOLADOS SUCESIVOS
SE FUNDE LA SEGUNDA ETAPA DEL ESTRIBO, SE COLOCAN LOS APOYOS POT INVERTIDOS Y SE REPITE
EN CADA DOVELA EL PROCEDIMIENTO DESCRITO, HASTA LLEGAR A LA DOVELA 5
SE REPITE EL PROCESO HASTA LA DOVELA 8, SE RETIRA LAS TORRES Y SE CONTINUA HASTA LA DOVELA 18, SE DESMONTA UNO DE LOS
CARROS, SE FUNDE LA DOVELA DE CIERRE Y SE RETIRAN LOS BLOQUEOS PROVISIONALES DE LA PILA
SE REPITE EL PROCESO HASTA LA DOVELA 8, SE RETIRA LAS TORRES Y SE CONTINUA HASTA LA DOVELA 18, SE DESMONTA UNO DE LOS
CARROS, SE FUNDE LA DOVELA DE CIERRE Y SE RETIRAN LOS BLOQUEOS PROVISIONALES DE LA PILA
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