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PUENTES

PRLOGO

Se presentan en este texto aquellos conceptos acerca de los puentes que se estiman esenciales para el

estudiante de Ingeniera Civil.

Los propsitos del mismo y que han guiado su confeccin son: establecer las pautas generales que le

permitan al profesional ejercer su incidencia en el diseo y construccin de obras de fbrica e insertarlos

en los conocimientos actualizados de la temtica, desarrollando al mismo tiempo la capacidad de

comunicarse con los dems en el marco tcnico y ser capaz de actuar en funcin de soluciones prcticas y

realistas en su trabajo profesional.

El texto se divide en trece captulos, que abarcan desde la introduccin y tipologa general, el anlisis

hidrulico, las cargas, las tipologas de tableros, subestructura, alcantarillas, puentes de acero, tipologas

especficas, dispositivos de apoyo y se concluye con gestin de puentes, todos desarrollados con

simplicidad para su inmediata interpretacin por los estudiantes y con vistas a su vinculacin a la

actividad profesional. Se ha tratado en todo momento de mantener una nomenclatura los mas uniforme

posible, aunque el logro total de este objetivo no se pudo cumplir, por lo dismiles que constituyen algunos

de los captulos entre si.

Se han destacado las ms importantes interpretaciones de los temas abordados, sin pretender que lo

expresado constituya una generalizacin del tema, ya que se basan en conceptos que se encuentran en

desarrollo continuo y dinmico. La bibliografa y referencias son presentadas a continuacin de cada

captulo de forma tal que le resulte de fcil consulta al lector. Por otra parte se han utilizado las

experiencias de aquellos profesores que han prestigiado con su intelecto y actitud la materia que se aborda

y que han dejado un legado indisoluble en los que fuimos sus estudiantes, ellos son: Miguel valos

Macas, Miguel A. Poggio, Ernesto Valds Avellaneda, Gustavo Taylor Hernndez, Roberto Gamn

Torres, a ellos se debe hacer patente el agradecimiento por su labor educativa e instructiva.

Se encuentra implcito en este texto el compromiso con la preservacin y conservacin de la asignatura

en la especialidad, que en algunas ocasiones ha sido tendencia renunciar a ella en el pregrado y dejarla al

posgrado, adems se trata que lidiar con los escpticos acerca del desarrollo de los puentes en Cuba,

aspecto que limitado por las condiciones desfavorables que en los ltimos decenios han incidido sobre la

economa, no puede negarse al desarrollo y al conocimiento la acumulacin de experiencias en este campo

de la ingeniera civil.

Debe aclararse que algunos temas han sido abordados por profesores antes mencionados en los textos

que han sido bsicos para la asignatura, con todo respeto tico, aqu han sido ampliados, actualizados y en

una proporcin pequea mejorados y cuyo nico fin es lograr la superacin continuada en la profesin,

acopindose de conocimientos y tcnicas novedosas.

No debe pasarse por alto el agradecimiento a aquellos que han sido crticos y que impulsaron a su

redaccin como el Dr. Ing. Julio Hernndez Caneiro y MSc. Ing. Rolando Armas Novoa, adems a quien

desde su funcin de oponente ha ayudado a revisar las diferentes actualizaciones y ampliaciones, la

Ing. Yen-Liu Lizazo Hernndez, que siempre ha colaborado en la funcin de oponente de los trabajos de

diploma que sirvieron de base para la conformacin del texto. Tambin y de no menos importancia el

trabajo aportado por los hoy graduados Ing. Ismaray Rodrguez Olivera e Ing. Vania Amaro Selln quien

con una gran tenacidad y arduo trabajo dieron sus primeros pasos en la confeccin inicial del texto; de

igual forma a las Ing. Brizaida Pea Surez e Ing. Verena Ortega Daz que afrontaron la segunda parte

estudiando e introduciendo aspectos bastante dismiles que supieron integrar en una secuencia continuada

a la inicial, no menos importante ha sido el aporte de los hoy estudiantes y futuros ingenieros

Dianelys Vega Ruiz y Pavel Pantalen Trichkina, quienes mas all de los conocimientos adquiridos en la

carrera sobre la asignatura y en vnculo horizontal con otras asignaturas concretaron, integraron y

revisaron el documento, haciendo de este la primera versin del texto.

Sentir persuasin de que es una obra definitiva y totalmente terminada sera vanidad, aun ha de

mejorarse y ampliarse, pero cualquier estudiante y profesional que haga el esfuerzo necesario para

asimilar la esencia del texto podr construir puentes de determinada complejidad y al mismo tiempo

encontrar virtudes y valores como honradez, perseverancia y responsabilidad.

MSc. Ing. Joaqun Gmez Daz

NDICE

CAPTULO I: INTRODUCCIN. 1

1.1 Generalidades. 1

1.2 Conceptos bsicos relativos a las obras de fbrica. 2

1.3 Definiciones bsicas relacionadas a los puentes. 4

1.3.1 Partes constitutivas de un puente. 4

1.4 Definiciones bsicas relacionadas con las alcantarillas. 6

1.5 Condiciones relativas al diseo geomtrico. 8

1.6 Historia de los puentes en Cuba. 17

1.7 Historia y desarrollo de los puentes a nivel mundial. 60

Referencias bibliogrficas. 66

Bibliografa. 67

CAPTULO II: TIPOLOGAS DE LOS PUENTES. 69

2.1 Introduccin. 70

2.2 Clasificacin de los puentes por su longitud. 70

2.3 Clasificacin de los puentes por su utilizacin. 71

2.4 Clasificacin de los puentes por su material constitutivo. 75

2.5 Clasificacin de los puentes segn el nivel de circulacin. 77

2.6 Clasificacin de los puentes por sus condiciones estticas. 78

2.7 Clasificacin de los puentes por su estructura longitudinal. 81

2.8 Clasificacin de los puentes por su estructura transversal. 84

2.9 Criterios generales de predimensionamiento. 84

2.9.1 Dimensiones mnimas recomendadas. 88

2.10 Principales caractersticas de los proyectos tpicos para puentes en Cuba. 89

2.10.1 Caractersticas Tcnicas del Proyecto Tpico Cubano 90


Bibliografa. 95

CAPTULO III: ESTUDIOS DE CAMPO. 97

3.1 Introduccin. 98

3.2 Estudios topogrficos. 98

3.2.1 Seleccin topogrfica del terreno. 99

3.2.1.1 Sucesin para los trabajos de replanteo. 101

3.2.2 Documentos para la realizacin de los trabajos de replanteos topogrficos. 101

3.2.2.1 Red altimtrica de apoyo en el rea de construccin. 101

3.2.3 Tipos de levantamientos. 102

3.2.3.1 Levantamiento preliminar. 102

3.2.3.2 Levantamiento para el proyecto. 103

3.2.3.3 Trabajos para el control de la situacin. 103

3.2.3.4 Trabajos de replanteo. 104

3.3 Estudios hidrolgicos. 105

3.3.1 Mtodo del hidrgrafo unitario. 106

3.3.2 Mtodos empricos. 107 3.3.2.1 Mtodo de G.A. Alexeev. 107

3.3.2.2 Frmula Racional. 107

3.3.2.3 Frmula de Dicken. 113

3.3.2.4 Frmula de Ryve. 113

3.3.2.5 Frmula britnica. 113

3.4 Estudios hidrulicos. 114

3.4.1 Frmula de Manning. 115

3.4.2 Curvas de reas y gastos acumulados. 119 3.4.3 Clculo de la socavacin. 123 3.4.3.1 Fenmenos que intervienen en la socavacin. 124 3.4.3.2 Condicionamientos que impone un puente al rgimen hidrulico de un ro. 128 3.4.4 Tipos de socavacin. 132 3.4.4.1 Mtodos de clculo de la socavacin general. 133

3.4.4.1.1 Mtodo de Lischtvan Lebediev. 133 3.4.4.1.2 Mtodo de Neill, (para sedimentos gruesos). 138

3.4.4.1.3 Mtodo de Laursen, para suelos (no cohesivos). 139

3.4.4.1.4 Mtodo de Blench, para suelos no cohesivos. 139

3.4.4.1.5 Mtodo de Blench, para suelos cohesivos. 140

3.4.4.1.6 Frmula a partir de la expresin de velocidad crtica de Maza y Garca Flores. 140

3.4.4.1.7 Mtodo de Lacey. 141

3.4.5 Socavacin por constriccin. 144

3.4.5.1 Anlisis de la socavacin por constriccin 2. 145

3.4.5.2 Coeficiente de socavacin 146 3.4.6 Socavacin local en pilas y estribos. 149

3.4.6.1 Modelos de socavacin local 151

3.4.6.2 Parmetros que influyen en la socavacin alrededor de pilas. 153

3.4.6.3 Mtodos para la determinacin de la socavacin local alrededor de pilas. 155

3.4.6.3.1 Mtodo de Laursen Toch. 157 3.4.6.3.2 Mtodo de Yaroslavtziev. 161

3.4.6.3.3 Mtodo de Inglis ET-AL(1942) 166

3.4.6.3.4 Mtodo de Inglis (1949). 167 3.4.6.3.5 Mtodo de Ahmad (1962). 167 3.4.6.3.6 Mtodo de Blench (1965). 168

3.4.6.3.7 Mtodo de Arunachalam (1965). 169

3.4.6.3.8 Mtodo de Breusers (1965). 169

3.4.6.3.9 Mtodo de Shen (1969) 169

3.4.6.3.10 Mtodo de Hancu (1971). 170

3.4.6.3.11 Mtodo de Neill (1973). 170

3.4.6.3.12 Mtodo de Basak ET 171

3.4.6.3.13 Mtodo de Melville (1975) 171

3.4.6.3.14 Mtodo de Melville (1975) 171

3.4.6.3.15 Mtodo de Shen 172 3.4.6.3.16 Mtodo de Shen 172

3.4.6.3.17 Mtodo de Jain (1981). 173

3.4.6.3.18 Mtodo de Chitale (1988). 173

3.4.6.3.19 Mtodo de Froehlich (1991). 173 3.4.6.3.20 Mtodo de Johnson (1992). 174 3.4.6.3.21 Mtodo de Richardson ET (CSU) 174 3.4.6.3.22 Mtodo de Ansari e Qadar (1994). 175

3.4.6.3.23 Mtodo de AB Ghani y Nalluri (1996). 175

3.4.6.4 Mtodos para la determinacin de la socavacin local alrededor de los estribos. 176

3.4.6.4.1 Mtodo de K.F. Artamonov (3.88) 176

3.4.6.4.2 Mtodo de Liu 178

3.4.6.4.3 Mtodo de Froehlich. 178

3.4.6.4.4 Mtodo de de Franzetti. 179

3.4.7 Socavacin en curvas del cauce. 180 3.4.8 Determinacin del remanso. 181 3.4.9 Determinacin del Nivel de Mximo Remanso (NMR). 183 3.4.10 Valoracin del nivel de la rasante a partir del valor de NMR. Importancia del remanso. 185 3.5 Estudios geotcnicos. 186

3.5.1 Investigaciones del suelo. Nmero y posicin de las calas. 187

3.5.1.1 Posicin de las calas en puentes estrechos. 189

3.5.1.2 Posicin de las calas en puentes anchos. 189

3.5.1.3 Datos y caractersticas del suelo a partir de las calas. 190

3.5.1.4 Influencia del tipo de suelo en la eleccin de las luces parciales 3. 192

3.5.2 Estudios y procedimientos geotcnicos a realizar en puentes. 194

3.5.3 Estudios especiales a realizar en puentes. 199

3.5.4 Trabajos de Campo. 200

3.5.5 Trabajos de laboratorio. 200

3.5.6 Trabajos de gabinete. 201

3.5.7 Contenido del informe geotcnico para puentes. 201

3.6 Estudios de construccin. 203

3.6.1 Aspectos a considerar en los estudios de construccin. 203

3.7 Estudios de trnsito. 205

3.7.1 Principales cargas que circulan en los puentes de carretera y ferrocarril. 207

3.7.2 Cargas normativas. 208

3.7.2.1 Cargas normativas en puentes de carreteras. 208

3.7.2.2 Cargas normativas en puentes de ferrocarril. 208

3.8 Estudios arquitectnicos. 209

3.8.1 Factores que influyen en la esttica de los puentes. 209

3.8.2 Eleccin de la tipologa y el material de los puentes. 210 3.8.3

Perfeccionamiento evolutivo del entorno arquitectnico y factores artificiales que garantizan

la uniformidad arquitectnica.

210

3.9 Estudios de vulnerabilidad. 211

3.9.1 Factores que influyen en el comportamiento sismorresistente de las estructuras de puentes. 214

3.9.2 Vulnerabilidad por choques. 214

3.9.3 Vulnerabilidad por eventos extremos. 215

3.9.4 Vulnerabilidad por las posibles destrucciones y derrumbes por efectos de las explosiones. 215

3.9.5 Vulnerabilidad por Socavacin. 216

3.10 Estudios de viabilidad y factibilidad. 216 3.10.1 Anlisis de las etapas del proyecto y de su ciclo de vida. 219

3.10.2 Evaluacin tcnico 222

3.11 Consideraciones para la ubicacin de los puentes. 227

3.11.1 Factores que determinan el enclave de los puentes. 228

3.12 Principios bsicos para la localizacin de pilas y estribos. 230

3.12.1 Altura mxima econmica de terrapln. 230

3.12.2 Constriccin de la corriente. 231

3.12.3 Tipo de terreno adyacente al estribo. 232

3.12.4 Distancia libre horizontal. 233

3.12.5 Estribos abiertos o cerrados. 234

3.12.6 Topografa .Taludes. Curvas del cauce. 234

3.12.7 Socavacin al pie de estribos. Condiciones locales de cimentacin. 236

3.12.8 Tipificacin. Simetra. 237

3.12.9 Principios bsicos para la localizacin de las pilas. 237

3.12.9.1 Condiciones de cimentacin. 237

3.12.9.2 Distancia libre horizontal. 238

3.12.9.3 Facilidades constructivas. 241

3.12.9.4 Tipificacin. Simetra. 242

3.12.9.5 Esviaje. 242

3.12.9.6 Socavacin. 244

3.13 Longitud y altura de los puentes. 244

3.13.1 Pasos a seguir para determinar la longitud y altura de los puentes sobre corrientes de agua. 245

3.13.2 Pasos a seguir para determinar la longitud y altura de los puentes sobres otras vas

(pasos superiores o inferiores).

246


Bibliografa. 250

CAPTULO IV: CARGAS EN PUENTES. 254

4.1 Generalidades. 255 4.1.1 Principales acciones, descripcin general. 259 4.1.2 Nomenclatura empleada. 260 4.1.3 Consideraciones bsicas sobre las acciones y cargas en los puentes. 263

4.2 Acciones de carcter permanente. 265

4.2.1 Peso propio de la estructura y los accesorios. 265

4.2.2 Presin y empuje debido al peso del relleno. 266

4.2.3 Accin de la fuerza de pretensado. 269 4.2.4 Presin de la corriente de agua. 269 4.2.5 Accin debida a la retraccin 270 4.2.6 Accin producida por asientos del suelo. 271 4.3 Acciones de carcter accidental. 273 4.3.1 Accin vertical debido a la carga accidental mvil. 273

4.3.1.1 Cargas verticales mviles normativas. 275

4.3.1.2 Coeficiente de uso o de presencia simultnea. 286 4.3.1.3 Coeficiente dinmico o de impacto (CD) en puentes de carreteras. 287 4.3.1.4 Cargas en puentes peatonales. 288

4.3.2 Presin y empuje del terreno por la presencia de la carga accidental mvil. 289

4.3.2.1 Anlisis de la presin y empuje para estribos abiertos. 289 4.3.2.2 Anlisis de la presin y empuje para estribos cerrados. 289 4.3.2.2.1 Consideraciones sobre el empuje activo y pasivo en estribos. 289 4.3.2.2.2 Propiedades de los suelos que se consideran en el empuje. 290 4.3.2.2.3 Efecto de rozamiento entre el estribo y el suelo: 290

4.3.2.2.4 Efecto de sobrecargas sobre el estribo. 291

4.3.2.2.5 Soluciones de losa de aproche: 295

4.3.3 Fuerza Centrfuga 297

4.3.4 Impactos horizontales transversales 298

4.3.5 Accin longitudinal debido al frenado o arranque de los vehculos 299

4.4 Acciones de otros tipos. 299

4.4.1 Carga de Viento 299

4.4.1.1 Componentes del viento sobre los puentes 300 4.4.1.1.1 Accin de la componente vertical del viento. 300 4.4.1.1.2 Accin de la componente horizontal longitudinal del viento. 301 4.4.1.1.3 Accin de la componente horizontal transversal del viento. 301 4.4.2 Carga de viento en la estructura y carga accidental mvil. 305

4.4.3 Empuje de embarcaciones 307

4.4.4 Accin producida por la variacin de la temperatura 309

4.4.5 Accin por la friccin en los aparatos de apoyo 310

4.4.6 Carga Ssmica 312

4.4.6.1 Bases y condiciones del diseo sismorresistente de los puentes. 312

4.4.7 Cargas de construccin. 314

4.5 Filosofa de diseo. 315

4.5.1 Combinaciones de cargas para la superestructura y subestructura. Factores de ponderacin. 316

4.5.1.1 Especificaciones generales. 316

4.5.2 Estado Lmite ltimo. 320

4.5.2.1 Estado lmite de fatiga. 320

4.5.2.2 Estado lmite de vuelco y deslizamiento. 321

4.5.3 Estado Lmite de Utilizacin. 324

Bibliografa. 326

CAPTULO V: ANLISIS DE LA SUPERESTRUCTURA. 329

5.1 Introduccin. 330

5.2 Analoga emparrillado losa. 330

5.3 Anlisis en direccin longitudinal. 334

5.3.1 Lneas de influencia. Carga equivalente. 335

5.3.2 Concepto de momento total, momento fila, cortante total y cortante fila. 343

5.4 Anlisis en direccin transversal 344

5.4.1 Concepto de distribucin transversal. Coeficiente de distribucin transversal. 345

5.4.2 Mtodo de anlisis para la distribucin transversal [1]. 347


Bibliografa. 351

CAPTULO VI: DISTRIBUCIN TRANSVERSAL EN PUENTES DE LOSAS Y LOSAS DE

TABLERO.

353


6.2 Clasificacin atendiendo a la isotropa. 356

6.3 Tipologa y criterios de predimensionamiento. 358

6.3.1 Tipologa longitudinal. 358

6.3.1.1 Relacin entre el peralto del vano extremo al peralto del vano intermedio. 358

6.3.1.2 Colocacin de juntas longitudinales. 359

6.3.2 Tipologa de la seccin transversal. 360 6.3.2.1 Anlisis de las secciones transversales. 361 6.4 Distribucin transversal. 363 6.4.1 Mtodo de Westergaard. 363 6.4.1.1. Caso 1: Carga concentrada en el centro de la luz. 364

6.4.1.2 Caso 2: Dos cargas concentradas en el centro, en fajas paralelas. 368

6.4.1.3 Caso 3: Dos cargas concentradas en el mismo elemento. 370

6.4.1.4 Caso 4. Cuatro cargas concentradas en dos elementos paralelos. 373

6.4.1.5 Estrechez de la losa. 376

6.4.1.6 Cargas excntricas, cercanas a los bordes libres. 377

6.4.1.7 Caso general de la carga. 378

6.4.1.8 Momentos flectores en direccin transversal (My). 379

6.4.1.9 Aplicaciones del mtodo de H.M.Westergaard, a otras condiciones de borde. 380

6.4.1.9.1 Losa de ancho infinito y los otros dos bordes empotrados, con una carga P aplicada en el centro. 380

6.4.1.9.2 Losa de tablero, sobre la cual acta un sistema de cargas P. 381 6.4.1.9.3 Losa en voladizo. 384 6.4.1.9.4 Momentos mximos en vigas de bordes. 385 6.4.2 Mtodo aproximado de la AASHTO. 390 6.4.2.1 Luces para el anlisis: 390

6.4.2.2 Casos de distribucin. 390

6.4.2.2.1 Caso 1: Refuerzo perpendicular al trnsito. 391

6.4.2.2.2 Caso 2: Refuerzo principal paralelo al trnsito. 391

6.4.2.2.3 Caso 3: Refuerzo principal paralelo al sentido del trnsito. Luces mayores de 3.60m. 392

6.4.3 Vigas de bordes. 393

6.5 Tableros hormigonados in situ. 393 6.5.1 Encofrados apoyados directamente sobre el suelo. 393

6.5.2 Encofrados autoportantes. 394

6.6 Procedimiento simplificado para la distribucin transversal en puentes de losa. 395 6.6.1 Definiciones. 395 6.6.2 Limitaciones. 395 6.6.3 Luces de clculo. 396 6.6.4 Clculo de los momentos flectores y cortantes. 396 6.6.4.1 Flexin perpendicular al sentido del trnsito. 396

6.6.4.2 Flexin paralela al trnsito. 397 6.6.5 Losas en voladizo. 397 6.6.5.1 Flexin perpendicular al trnsito. 397

6.6.5.2 Flexin paralela al trnsito. 398 6.6.6 Losas apoyadas perimetralmente. 398

6.6.7 Vigas marginales en losas. 399

6.6.8 Refuerzo secundario o de distribucin. 399 Bibliografa. 400

CAPTULO VII: PUENTES DE VIGAS. 402


7.2 Clasificacin de los puentes de vigas. 404

7.3 Tipologa y dimensionamiento. 404

7.3.1 Criterios de dimensionamiento segn Y. Guyn. 411

7.3.2 Tableros de vigas hormigonadas in situ. 413

7.3.3 Nociones sobre vigas cajn y seccin cajn. 414

7.4 Coeficiente de distribucin transversal. 415

7.4.1 Campo de aplicacin de los mtodos. 417

7.4.2 Mtodo de Guyn 418

7.4.2.1 Introduccin. 418

7.4.2.2 Principios en que se basa el mtodo. 418

7.4.2.3 Emparrillado. Ecuacin diferencial de la superficie de la deformada. Coeficiente de torsin. 421

7.4.2.4 Concepto del coeficiente de distribucin. 424

7.4.2.5 Solucin general de la ecuacin diferencial de la superficie deformada. Coeficiente de

flexibilidad transversal.

426

7.4.2.6 Determinacin de . 427 7.4.2.7 Determinacin del coeficiente de distribucin transversal general () 428 7.4.2.8 Determinacin de . 428 7.4.2.9 Coeficiente de flexibilidad transversal. 431

7.4.2.10 Clculo de los momentos flectores en las vigas. 432

7.4.2.11 Clculo de los momentos flectores transversales. (My) 435

7.4.2.12 Determinacin de las solicitaciones de cortante (Vx) en vigas longitudinales

debido a las cargas verticales mviles.

441

7.4.2.13 Determinacin del Vx en el apoyo. 442

7.4.2.14 Determinacin de los momentos torsores. 442

7.4.2.15 Determinacin del coeficiente de flexibilidad transversal. 445

7.4.2.16 Determinacin del coeficiente de torsin. 449

7.4.2.17 Anlisis breve de la validez de los coeficientes y . 452 7.4.2.18 Coeficiente de flexibilidad transversal ptimo. 454

7.4.2.19 Superestructura ptima. 458

7.4.2.20 Proceso de clculo para determinar Mx, Vx y My. 462

7.4.2.21 Conclusiones del mtodo. 463

7.4.3 Mtodo de Courbn o de los diafragmas de rigidez infinita. 466


7.4.3.2 Deduccin de las expresiones para el clculo del momento flector longitudinal Mxi. 467

7.4.3.3 Clculo de la fuerza cortante en las vigas. 475

7.4.3.4 Clculo de los diafragmas. 480


7.4.4 Mtodo de reduccin de hiperestaticidad. 483

7.4.4.1 Coeficiente de distribucin transversal general. 484

7.4.4.2 Momentos flectores longitudinales (My). 486

7.4.4.3 Cortante en vigas principales (Vx). 486

7.4.4.4 Losa de tablero, calculo de My. 486


7.4.5 Mtodo de los coeficientes de la AASHTO. 487


7.4.5.2 Vigas interiores. 487

7.4.5.3 Conclusiones del mtodo de la AASHTO. 490

7.5 Aspectos relativos a los puentes de vigas, sus mtodos de anlisis y las tendencias en el

desarrollo de los mismos.

490

7.5.1 Aspectos relativos del mtodo de Guyn 490

7.5.2 Aspectos relativos del mtodo de Courbon. 490

7.5.3 Aspectos relativos del mtodo de reduccin de hiperestaticidad. 491

7.5.4 Aspectos relativos del mtodo de AASHTO. 491

7.5.5 Desarrollo de los mtodos de anlisis. 491

7.5.6 Tendencias de desarrollo. 492

7.5.7 Seccin transversal y su construccin. 493

Bibliografa. 498

CAPTULO VIII: SUBESTRUCTURAS EN PUENTES. 500

8.1 Introduccin. 501 8.2 Partes componentes. Tipologa. 502 8.2.1 Estribos. 502

8.2.1.1 Estribos cerrados. 504

8.2.1.2 Estribos abiertos 505

8.2.2 Pilas. 506 8.2.3 Dimensionamiento preliminar de pilas y estribos. 510 8.2.3.1 Dimensionamiento preliminar en estribos. 510 8.2.3.2 Dimensionamiento preliminar en pilas. 514 8.3 Clculo de las acciones en pilas y estribos. 516 8.3.1 Acciones de carcter vertical. 517

8.3.2 Acciones de carcter longitudinal. 521

8.3.3 Acciones de carcter transversal. 522 8.4 Clculo de las acciones en la losa de aproche. 522 8.4.1 Acciones de carcter longitudinal. 523 8.4.1.1 Losa de aproche no superficial con asfalto y un material no flexible sobre ella: 525

8.4.2 Acciones de carcter transversal. 528 8.4.2.1 Losa de aproche horizontal y superficial, con asfalto sobre ella. 528

8.4.2.2 Losa de aproche no superficial con asfalto y un material flexible sobre ella. 529

8.5 Aspectos de carcter constructivo. 531

8.5.1 Drenaje de los estribos. 531

8.5.2 Aletones. Taludes. 531

8.5.3 Proteccin de la cimentacin contra la socavacin. 532

Bibliografa 535

CAPTULO IX: ALCANTARILLAS. 536


9.2 Partes constitutivas de las alcantarillas. 537

9.3 Uso y emplazamiento. 540

9.3.1 Alineacin. 540

9.3.2 Pendiente y elevacin. 543

9.4 Tipologa de las alcantarillas. 544

9.5 Diseo hidrolgico. 550

9.6 Diseo hidrulico. 552

9.6.1 Caractersticas del flujo a travs de la alcantarilla. 552

9.6.1.1 Alcantarillas con entrada libre. 553

9.6.1.2 Alcantarillas con entrada sumergida. 558

9.6.2 Expresiones de investigadores no nacionales adaptadas a Cuba para el diseo hidrulico. 563

9.6.2.1 Alcantarillas sin presin con entrada libre. 563

9.6.2.2 Alcantarillas a semipresin. 566

9.6.2.3 Alcantarillas a presin. 566

9.6.2.4 Alcantarillas sin presin y sin cabezal hidrodinmico. 567

9.7 Acciones sobre las alcantarillas. 570

9.7.1 Acciones de carcter permanente. 570

9.7.1.1 Fuerza de friccin y plano de igual asentamiento. 573

9.7.1.2 Mtodo americano para determinar la carga permanente. 577 9.7.1.2.1 Determinacin del coeficiente Cc. 578

9.7.1.3 Carga permanente segn Yaroshenko. 583 9.7.2 Acciones de carcter accidental 586

9.7.2.1 Clculo de las cargas accidentales segn la Norma Cubana. 589

9.8 Diseo de las alcantarillas de tubos. 590

9.8.1 Factores que afectan la resistencia. 590

9.8.2 Mtodos de diseo y criterios de instalacin de tubos de hormign reforzado para alcantarillas.

Mtodo Americano.

590

9.9 Embocadura y aletones. 592 9.9.1 Embocadura. 592

9.9.1.1 Clculo de los elementos de la embocadura. 596

9.9.2 Aletones. 597

9.10 Consideraciones de carcter constructivo. 598

9.11 Alcantarillas de cajn. Generalidades. 601

9.11.1 Diseo de alcantarillas de seccin cajn. 603 9.11.2 Problemas constructivos 603

9.12 Requerimientos especiales en la construccin de alcantarillas largas. 605 9.13 Aplicaciones. 607 Bibliografa. 608

CAPTULO X: PUENTES METLICOS. 610


10.1.1 Ventajas y desventajas del acero como material para la construccin de puentes. 612

10.1.2 Aceros tratados al calor. 613

10.2 Tableros de puentes de vigas. 614

10.3 Consideraciones generales de diseo. 614

10.3.1 Diseo de las vigas longitudinales. 615

10.3.2 Consideraciones sobre el anlisis estructural de las vigas. 615

10.3.2.1 Anlisis del pandeo. 615

10.4 Vigas armadas. 618

10.4.1 Criterios generales. 618

10.4.2 Pandeo del alma en vigas armadas. 620

10.4.2.1 Alma sin rigidizadores. 620

10.4.2.2 Alma con rigidizadores. 621

10.4.2.3 Tensiones de flexin y cortante. 622

10.5 Fatiga. 624

10.5.1 Ciclos de carga. 626

10.6 Vigas armadas (ensambladas). 627

10.6.1 Alas de las vigas soldadas. 627

10.6.2 Espesores de las placas del alma. 629

10.6.2.1 Vigas no rigidizadas longitudinalmente. 629

10.6.2.2 Vigas rigidizadas longitudinalmente. 629

10.6.3 Espaciamiento de rigidizadores transversales intermedios. 630

10.6.4 Rigidizadores transversales intermedios Criterios de diseo.. 632

10.6.4.1 Rigidizadores transversales dobles. 634

10.6.4.2 Rigidizadores transversales simples. 634

10.6.4.3 Momento de inercia mnimo para los rigidizadores transversales. 635

10.6.5 Rigidizadores longitudinales. 637

10.6.5.1 Rigidizador longitudinal: momento de inercia mnimo. 639

10.6.6 Rigidizadores de apoyo. 640

10.6.6.1 Vigas soldadas: 640

10.6.6.2 Platabandas de longitud parcial. 641

10.7 Vigas compuestas 643

10.7.1 Consideraciones generales. 643

10.7.2 Campo de aplicacin de las secciones compuestas. 644

10.7.2.1 Losa de hormign armado. 645

10.7.2.2 Vigas longitudinales. 646

10.7.2.3 Conectores de cortante. 646

10.7.3 Ventajas de la construccin de elementos en colaboracin. 647

10.7.4 Apuntalamiento. 647

10.7.5 Ancho efectivo del ala superior de la seccin compuesta. 648

10.7.6 Clculos de esfuerzos para secciones en colaboracin. 649

10.7.7 Requerimientos para placas de reforzamiento de las alas inferiores (cubre placas). 650

10.7.8 Transferencias de fuerzas cortantes en colaboracin. 650

10.7.9 Conectores. Principales tipologas. 651

10.7.10 Tensiones en la seccin compuesta. 651

10.7.11 Consideraciones generales acerca del diseo de los conectores. 652

10.7.12 Diseo por fatiga. 652

10.7.13 Consideraciones de resistencia a cortante. 653

10.7.14 Especificaciones sobre el espaciamiento y posicin de los pernos de cortante. 655

10.7.15 Diseo por resistencia ltima. 655

10.7.16 Mtodo de diseo. 658

10.7.17 Capacidad a la flexin de las secciones compuestas. 663

10.7.18 Capacidad a la flexin en la regin de momento positivo. 663

10.8 Criterios generales de predimensionamiento y constructibilidad de elementos en puentes metlicos. 668

10.8.1 Conectores de cortantes. 668

10.8.2 Caractersticas de los materiales. 669

10.8.2.1 Caractersticas de los aceros. 669

10.8.3 Tensiones ordinarias de los aceros usados en los puentes. 669

10.8.4 Tensiones ordinarias y requerimientos de los pernos de alta resistencia usados en puentes. 670

10.8.5 Geometra y caractersticas fsico mecnicas de los pernos conectores usados en puentes. 670

10.8.6 Dimensiones recomendadas. 670

10.8.7 Dimensiones aconsejables vigas metlicas. 671

Bibliografa. 672

CAPTULO XI: NOCIONES SOBRE PUENTES DE OTRAS TIPOLOGAS. 674


11.2 Puentes de arco. 675

11.2.1 Antecedentes. 675

11.2.2 Sinopsis histrica de los puentes de arcos en Cuba. 677

11.2.3 Partes componentes de un puente de arco. 678

11.2.4 Tipologa de los puentes de arco. 679

11.2.4.1 Tipologa por nivel de tablero. 679

11.2.4.2 Tipologa por la geometra de la directriz. 680

11.2.4.3 Tipologa de acuerdo a la estructura de la directriz. 680

11.2.4.4 Tipologa de acuerdo al nmero de articulaciones (grado de articulaciones). 680

11.2.5 Forma de trabajo. 681

11.2.6 Criterios generales de predimensionamiento. 682

11.2.6.1 Frmulas para el predimensionamiento de la directriz. 682

11.2.6.1.1 Frmula de Cochrane. 682

11.2.6.1.2 Frmula de Witney. 683

11.2.6.1.3 Espesor de la clave (peralto de la clave). 683

11.2.6.1.4 Dimensionamiento del peralto de los arranques y en una seccin arbitraria. 683

11.2.7 Arco biarticulado sin tirantes (no atirantado). 684

11.2.7.1 Lnea de influencia para los empujes H. 686

11.2.8 Puentes de arco en armadura. 689

11.2.9 Aspectos generales sobre la secuencia constructiva de los arcos. 689

11.3 Puentes de armaduras 690

11.3.1 Antecedentes de los puentes de armadura. 690

11.3.2 Campo de aplicacin. Principios de trabajo estructural. 691

11.3.3 Sinopsis histrica de los puentes de armaduras en Cuba. 693

11.3.4 Partes componentes de las armaduras de puentes. 694

11.3.5 Tipologas. 696

11.3.5.1 Armadura tipo Long. 696

11.3.5.2 Armadura tipo Howe. 697

11.3.5.3 Armadura tipo Pratt y sus variaciones. 697

11.3.5.4 Armadura tipo Whipple. 698

11.3.5.5 Armadura tipo Petit. 699

11.3.5.6 Armadura tipo Warren y sus variantes. 700

11.3.5.7 Armadura tipo Bailey. 701

11.3.5.8 Armadura tipo Bollman. 701

11.3.5.9 Armadura tipo Fink 702

11.3.5.10 Armadura tipo Lank 702

11.3.5.11 Armadura tipo K. 703

11.3.6 Empleo de las armaduras dependiendo de la distancia a salvar. 703

11.3.7 Aspectos relacionados con el dimensionamiento. 703

11.3.8 Generalidades acerca del predimensionamiento. 704

11.4 Puentes de seccin cajn. 705

11.4.1 Introduccin. 705

11.4.2 Mtodos de anlisis. 706

11.4.3 Ventajas de la seccin cajn. 710

11.4.4 Tipologa y dimensionamiento longitudinal. 711

11.4.4.1 Tipologas longitudinales, de peraltos e inercias 711

11.4.4.2 Distribucin de las luces. 712

11.4.4.3 Relacin peralto luz. 712 11.4.4.4 Espesor equivalente. 713

11.4.5 Tipologa de la seccin transversal. 713

11.4.5.1 Aspectos relacionados al diseo. 713

11.4.5.1.1 Resistencia a la flexin. 713

11.4.5.1.2 Resistencia a la torsin. 713

11.4.5.1.3 Distorsin y deformacin por cortantes. 714

11.4.5.1.4 Flexin local en la losa superior. 714

11.4.5.2 Aspectos relacionados a la constructibilidad. 714

11.4.6 Predimensionamiento de la seccin transversal. 714

11.4.6.1 Losa superior. 714

11.4.6.2 Alma de las paredes de las celdas. 715

11.4.6.3 Losa inferior. 716

11.4.6.4 Diafragmas. 717

11.4.7 Procedimiento de diseo. 717

11.5 Puentes atirantados. 719

11.5.1 Definicin. 719

11.5.2 Antecedentes histricos. 720

11.5.3 Morfologa general de los puentes atirantados. 720

11.5.4 Campo de aplicacin. 721

11.5.5 Tipologa longitudinal. 722

11.5.5.1 Solucin de tirantes en arpa. 722

11.5.5.2 Solucin de tirantes en abanico. 723

11.5.5.3 Solucin de tirantes mixta o intermedia. 724

11.5.6 Distribucin transversal de los tirantes en el tablero. 724

11.5.6.1 Un solo plano de tirantes anclados transversalmente. 724

11.5.6.2 Dos placas de tirantes transversales. 725

11.5.6.3 Espaciamiento de los tirantes. 725

11.5.7 Seccin trasversal de los tableros de puentes atirantados. 725

11.5.7.1 Tableros metlicos. 727

11.5.7.2 Tableros Mixtos. 728

11.5.7.3 Tableros de hormign. 728

11.5.8 Pilas principales. 729

11.5.8.1 Pilas con atirantamiento centrado. 730

11.5.8.2 Pilas para atirantamiento en los bordes. 731

11.5.8.3 Pilas para atirantamiento en los bordes (tirantes no paralelos). 732

11.5.8.4 Tipologas de las pilas. 732

11.5.9 Procesos constructivos. 733

11.6 Puentes colgantes 734


11.6.2 Partes componentes. 738

11.6.3 Tipologas ms comunes de puentes colgantes. 740

11.6.4 Clasificacin por la forma de anclaje. 741

11.6.5 Aspectos generales relativos al anlisis de los puentes colgantes. 741

11.6.5.1 Directriz del cable en los puentes colgantes. 742

11.6.5.1.1 La catenaria. 742

11.6.5.1.2 La parbola. 744

11.6.5.2 Cable bajo cargas concentradas. Directriz poligonal. 745

11.6.5.3 La teora de Rankine. 746

11.6.5.4 Teora elstica de primer orden. 747

11.6.5.5 Teora de la deflexin. 749

11.6.5.6 Teora linealizada de la reflexin. 750

11.6.6 Incidencia de la aereoelasticidad en el diseo. 750

11.6.6.1 Accin del viento. 752

11.6.7 Aspectos relativos al predimensionamiento de puentes colgantes. 753

11.6.7.1 Consideraciones generales. 753

11.6.7.2 Esfuerzos en el cable. 754

11.6.7.3 Esfuerzos en las torres. 754

11.6.7.4 Geometra del tablero. 755

11.6.8 Proceso constructivo. 755

Bibliografa 757

CAPTULO XII: DISPOSITIVOS DE APOYOS. 759


12.2 Tipologa de los dispositivos de apoyo por su esquema esttico. 761

12.3 Apoyos de cartn. 763

12.4 Apoyos de plomo. 763

12.5 Apoyos de acero. 766

12.6 Apoyos de hormign. 768

12.6.1 Apoyos de pndulos. 769

12.6.2 Articulacin. 769 12.6.2.1 Articulacin Mesnager. 769

12.6.2.2 Articulacin Freyssinet. 770

12.7 Apoyos mixtos de hormign 770 12.8 Apoyos elastomricos (neopreno). 771

12.9 Apoyos de tefln. 773

12.10 Localizacin y disposicin de los aparatos de apoyo. 774

12.11 Distribucin de los apoyos en direccin transversal. 777

12.12 Clculo de los dispositivos de apoyo. 777

12.12.1 Mdulo de deformacin de segundo orden o mdulo de cortante. Deformacin por cizallamiento 778 12.12.2 Mdulo de elasticidad de primer orden. Factor de forma tensin de compresin. Tensin. 784 12.12.3 Tensiones de compresin por flexin. Tensiones tangenciales. 795 12.12.4 Deslizamiento. Comprobacin verificacin. Estabilidad. 798 12.12.5 Compresin y giro simultneo. Comprobaciones. Criterios. 800 12.12.6 Clculo de los pasadores o fijaciones. 804 12.12.7 Recomendaciones para el dimensionamiento de los apoyos. 806 12.12.7.1 Proceso de clculo de los apoyos elastomricos. 808 Bibliografa. 809

CAPTULO XIII: ASPECTOS RELACIONADOS CON LA GESTIN DE PUENTES. 811


13.2 Inventario de puentes. 815 13.2.1 Aspectos del inventario. 818

13.3 Inspeccin de puentes. 818

13.3.1 Inspeccin de rutina. 819 13.3.2 Inspeccin principal. 820 13.3.2.1 Inspecciones principales subacuticas. 821 13.3.3 Inspeccin especial. 821 13.3.4 Inspecciones extraordinarias o de dao. 823 13.3.5 Documentacin atendiendo al tipo de inspeccin. 824 13.3.6 Patologas a inspeccionar en los puentes 824

13.3.6.1 Aproches. 824

13.3.6.2 Deslizamientos de tierra. 825 13.3.6.3 Elementos de la estructura. 825 13.3.6.3.1 Elementos de acero. 827

13.3.6.3.2 Elementos de hormign. 828

13.3.6.4 Elementos no estructurales 829

13.3.6.5 Afectaciones hidrulicas. 830

13.3.6.6 Afectacin en el pavimento. 830

13.3.6.7 Pilas, estribos y cimientos. 832 13.3.6.8 Equipamiento anexo. 832 13.3.7 Instalaciones para la inspeccin. Mtodos. 833 13.4 Evaluacin de puentes. 834 13.4.1 Introduccin. 834 13.4.2 Los criterios y bases tericas para evaluar la seguridad de los puentes en servicio. 836 13.4.3 Mtodo de evaluacin estructural. 837

13.4.4 Diferentes evaluaciones. 840

13.4.4.1 Evaluacin segn el estado estructural del puente. 840

13.4.4.2 Evaluacin segn otras partes componentes. 841

13.4.4.3 Evaluacin del estado general del puente. 841

13.4.5 Criterios de fiabilidad. 842

13.4.5.1 Metodologa general. 842

13.4.6 Modelos de Fichas Tcnicas de Inspeccin y Evaluacin de Puentes. 844

13.4.7 Ensayos de carga no destructivos. 845 13.4.7.1 Ensayos de diagnstico. 845

13.4.7.2 Pruebas de carga. 846

13.4.8 Evaluacin por fases. 847 13.4.8.1 Primera fase de la evaluacin. 847

13.4.8.2 Segunda fase de la evaluacin. 847

13.4.8.3 Tercera fase de la evaluacin. 848

13.4.9 Clasificacin de los defectos que influyen en la seguridad de los puentes. 849

13.4.9.1 Defectos segn la seguridad y la resistencia de las estructuras. 849

13.4.9.2 Defectos atendiendo a las causas y su origen. 850

13.4.9.3 Defectos atendiendo a las consecuencias que derivan del fallo total o parcial de las estructuras. 850

13.5 Rehabilitacin de puentes. 851

13.5.1 Consideraciones generales. 851 13.5.2 Trabajos de rehabilitacin. 852 13.6 Mantenimiento de puentes. 853


13.6.2 Objetivos de mantenimiento en puentes. 855 13.6.3 Tipos de mantenimiento. 855 13.6.3.1 Mantenimiento rutinario. 856

13.6.3.2 Mantenimiento especializado. 856

13.6.3.3 Mantenimiento preventivo. 857

13.6.3.4 Mantenimiento correctivo. 858

13.6.3.5 Atendiendo al tipo de obra. 858

13.6.3.6 Teniendo en cuenta el momento en que se realiza la obra. 859 13.6.3.7 Mantenimiento ordinario. 859

13.6.4 Tipos de mantenimiento de acuerdo con los objetivos, complejidad y costos. 859

13.6.4.1 Mantenimiento simple o habitual. 859 13.6.4.2 Mantenimiento medio. 859

13.6.4.3 Mantenimiento complejo. 859 13.6.5 Factores importantes para una adecuada poltica de mantenimiento. 860

13.6.6 La vida til de los puentes. 860

13.6.7 Aspectos ms importantes de una propuesta de mantenimiento. 862

13.6.8 Repercusin del costo de construccin para el mantenimiento de un puente. 862

13.6.9 Repercusin del costo de explotacin para el mantenimiento de un puente. 863 13.6.10 Expresiones para la determinacin del costo mnimo en la conservacin de un puente. 864 13.6.11 Tipos de reparacin. 866

13.6.11.1 Reparacin media. 866

13.6.11.2 Reparacin capital. 866

13.6.12 Procedimiento para las reparaciones capitales en los puentes. 866

13.6.13 Reparaciones de puentes en servicio. 868

13.6.14 Recomendaciones para las reparaciones de los puentes. 868

13.6.14.1 Recomendacin para la reparacin de puentes de madera. 869

13.6.14.2 Recomendacin para la reparacin de puentes de acero. 870

13.6.14.3 Recomendaciones para la reparacin puentes de hormign. 871

Bibliografa. 873

Anexos. 876

CAPTULO I:

INTRODUCCIN.

CAPTULO I: INTRODUCCIN.

1

CAPTULO I: INTRODUCCIN

1.1 Generalidades.

Dada la necesidad de enlazar dos puntos terrestres, tales como localidades, centros de comercio,

centros de abastecimiento de agua o combustible, mediante una red lo ms lineal posible, aparecen en el

trazado diferente tipos de obstculos, entre estos se pueden encontrar desniveles del terreno, zonas de

acumulacin de aguas como represas y embalses, lagos o lagunas, bahas, ros o afluentes de estos, zonas

urbanas, terrenos pantanosos o de poca capacidad soportante, otras vas; que son necesarias salvar

mediante una estructura a otro nivel, de forma tal que se evite la interrupcin del flujo continuo de

transportacin. Para vencer los inconvenientes antes mencionados que pueden surgir en el trazado de una

va, dependiendo de las peculiaridades propias de estos, pueden utilizarse estructuras con determinadas y

diferentes caractersticas, estas son las denominadas obras de fbrica, por este motivo puede definirse

como tal a una estructura destinada a salvar la obstruccin que puedan generar obstculos naturales y

artificiales, con el fin de lograr la eficiente comunicacin.

Al comentar el concepto de obra de fbrica se debe mencionar dentro de una obra vial cualquiera, que

ella por si misma constituye ya una estructura en un concepto extremadamente amplio, cuyo tratamiento

se realiza en una rama especfica de la Ingeniera Civil. Bajo el concepto de obra de fbrica entran un

conjunto de estructuras como son los puentes, alcantarillas, en fin todos aquellos elementos que sirven a la

va en cuestin para que cumpla con la funcin a la que est destinada y cuya geometra es una

consecuencia de su valor propio estructural.

En este texto se tratan los puentes y las alcantarillas, estructuras singulares por antonomasia. El

tratamiento que se le dar a los mismos, es el de presentar el estado general del conocimiento en cuanto a

tipologa, factores que inciden en el diseo tanto geomtrico, hidrulico, como estructural; adems de

breves nociones de los procedimientos constructivos. La tipologa est expuesta en el segundo captulo,

debido a que la resistencia a las acciones exteriores que pueda necesitar un puente incide directamente en


2

la forma de estos y a su vez la forma de los puentes repercute en cmo responden resistentemente a las

acciones exteriores, lo cual conduce a tratar el clculo estructural de los mismos.

La etimologa de la palabra puente proviene del hecho que los romanos llamaban al sumo sacerdote

"Pontifex", que significaba constructor de puentes, pues l era el encargado de inaugurar estas obras.

Aunque no se ha hecho mencin a las alcantarillas, en la denominacin ms moderna de su definicin se

establecen como: puente de marco cerrado, por lo que con sus particularidades especficas se les atribuyen

las caractersticas generales antes mencionadas.

1.2 Conceptos bsicos relativos a las obras de fbrica.

Al hablar de puentes deber realizarse la subdivisin en cuanto al tipo de obstculo a salvar, de esa

forma se especifica de manera ms expedita la clasificacin y sirve de categorizacin con mayor

rigurosidad desde el punto de vista tcnico, hablndose entonces de puentes, pasos y viaductos.

Puente: Es aquella obra de fbrica que salva como obstculo un ro, presentndose como

condicionantes para su diseo tener en cuenta las perturbaciones hidrulicas que originan las corrientes de

agua como son el remanso y la socavacin.

Paso: Es una obra de fbrica que tiene que salvar como obstculo otra va, presentndose como

condicionantes para su diseo tener en cuenta las caractersticas del diseo geomtrico de la va a la que

pertenece el paso y de la va a salvar.

Viaducto: Es aquella obra de fbrica que salva como obstculo una presa, depresin, lago, baha, en

las cuales las corrientes de agua no generen socavacin, presentndose como condicionantes para su

diseo las dificultades de ndole constructiva que muchos de estos pueden presentar.

En el presente texto se utilizar de manera genrica el trmino puente para designar la obra de

fbrica que salva un obstculo independientemente de cul sea este, en caso de ser necesario se

especificar el tipo de obra de fbrica en particular.

Otra de las definiciones de carcter general relativo a las obras de fbrica est referida a los conceptos

de luces, vanos y tramos, los que a continuacin son definidos:


3

Vano: Se le llama al espacio salvado entre dos apoyos contiguos, que pueden ser dos pilas o el estribo

y la pila adyacente.

Tramo: Se define como el elemento estructural que salva uno o varios vanos, puede ser una losa,

sistema de vigas, armaduras, arcos, prticos, etc.

Luz: Es la distancia entre los soportes de elementos estructurales, debe sealarse que se definen en los

puentes varios tipos de luces, por lo que se establecen las luces efectivas o de clculo, luz modular, luz

parcial y luz total. Se entiende como luz efectiva a la distancia entre los puntos de aplicacin de las

reacciones de apoyo (distancia de eje a eje de dispositivo de apoyo), tambin denominada luz de clculo.

La luz modular es una medida convencional que define la distancia entre los ejes de los apoyos que

soportan al elemento, aunque en ocasiones se refiere a la mayor dimensin del elemento. La luz parcial se

considera como la distancia entre soportes de tramos y la luz total como la longitud de estribo a estribo.

En la Figura 1.1 se muestran las diferencias entre vano, tramo y luz de un puente.

Generalmente se ha utilizado el tramo de luz como sinnimo de vano, la luz se refiere al elemento

estructural, la distancia entre apoyos y no al espacio bajo el puente.

Figura 1.1: Ilustracin de vanos y tramos.


4

1.3 Definiciones bsicas relacionadas a los puentes.

1.3.1 Partes constitutivas de un puente.

Para su estudio los puentes se dividen en superestructura e infraestructura, a continuacin se har

mencin de los conceptos de los elementos que pertenecen a cada una.

La superestructura consiste en el tablero o parte que soporta directamente las cargas del trnsito y que

las transfiere a vigas, armaduras, arcos, cables, bvedas u otros elementos sobre los que se apoya, siendo

estos los encargados de transmitir las cargas del tablero a las pilas y los estribos. Forman adems parte de

la superestructura, las vigas principales, diafragmas, aceras, contenes, pretiles, sistemas de drenaje; en fin,

todo tipo de elemento estructural que soporte directamente las acciones para las cuales fue concebido el

puente. La subestructura de un puente est formada por elementos encargados de la transferencia de las

cargas de la superestructura al terreno, dentro de los cuales se encuentran los estribos o pilares extremos,

las pilas o apoyos centrales y los cimientos, que constituyen la base de ambos. Los cimientos pueden

transmitir la carga de forma directa e indirecta. En la Figura1.2, se pueden observar las partes

constitutivas de un puente, tanto en la superestructura como en la subestructura.

Vigas principales: Reciben esta denominacin por ser los elementos que permiten salvar el vano,

pudiendo tener una gran variedad de formas como son las vigas rectas, arcos, prticos, reticulares, vigas

Vierendel, etc.

Las vigas secundarias paralelas a las principales, se denominan longueras o longuerinas.

Diafragmas: Son vigas transversales a las anteriores y sirven para su arriostramiento. En algunos casos

pasan a ser vigas secundarias cuando van destinadas a transmitir cargas del tablero a las vigas principales.

Estas vigas perpendiculares pueden recibir otras denominaciones como viguetas o en otros casos vigas de

puente.

Tablero: Es la parte estructural que queda a nivel de subrasante y que transfiere tanto cargas como

sobrecargas a las viguetas y vigas principales.


5

El tablero, preferentemente es construido en hormign armado cuando se trata de luces menores y en

metal para aligerar el peso muerto en puentes de luces mayores, es denominado tambin con el nombre de

losa y suele ser ejecutado adems en madera u otros materiales.

Sobre el tablero y para dar continuidad a la rasante de la va viene el pavimento o capa de rodadura que

en el caso de los puentes se constituye en la carpeta de desgaste y que en su momento deber ser repuesta.

Naturalmente, que en el caso de puentes ferroviarios estos elementos van sustituidos por los durmientes y

sus rieles.

Los tableros van complementados por los contenes que son el lmite del ancho libre de calzada y su

misin es la de evitar que los vehculos suban a las aceras que van destinadas al paso peatonal y

finalmente al borde van los pretiles o pasamanos.

Pilas: Corresponden a los elementos verticales intermedios del puente, que enmarcan los vanos y estn

constituidas de las siguientes partes:

Coronamiento o cabezal: Es la parte superior donde se alojan los dispositivos o aparatos de apoyo y

en consecuencia est sometido a cargas concentradas, luego viene la elevacin que es el cuerpo

propiamente de la pila y que en el caso de puentes sobre ros recibe la presin del flujo de la corriente de

las aguas, debajo se encuentra la cimentacin que debe quedar enterrada debiendo garantizar la

transmisin de las cargas al suelo previendo la socavacin del terreno circundante.

Estribos: Elementos verticales extremos del puente. A diferencia de las pilas, los estribos reciben

adems de las cargas de la superestructura el empuje de terreno adyacente de los terraplenes de acceso al

puente, en consecuencia trabajan tambin como muros de contencin. Estn constituidos por el cabezal, la

elevacin y su cimentacin, con la caracterstica de que normalmente llevan aletones, tanto aguas arriba

como aguas abajo, para proteger el terrapln de acceso.


6

Figura 1.2: Partes constitutivas de un puente.

1.4 Definiciones bsicas relacionadas a las alcantarillas.

Son ductos que permiten el paso del agua de un lado a otro de la va. Las alcantarillas deben

clasificarse principalmente desde el punto de vista de su ubicacin, capacidad (diseo hidrulico) y

resistencia (diseo estructural).

Las alcantarillas pueden tener forma circular (Ver Figura 1.3), rectangular o elptica, estas a su vez

pueden ser prefabricadas o construidas in situ. De manera general, las construidas in situ tienen forma

cuadrada o rectangular, mientras que las prefabricadas adems de las formas anteriores pueden ser

circulares o elpticas. Es frecuente construir o enclavar dos o tres ductos en forma cuadrada o rectangular

uno al lado del otro, o bateras de tubos unos al lado de los otros con el propsito de aumentar la

capacidad de evacuacin del agua de un lado a otro de la va.

Las alcantarillas de seccin cuadrada o rectangular se fabrican de hormign armado, las de forma

circular se hacen con tubos de hormign o de acero corrugado. Las secciones elpticas se fabrican, por lo

general, con planchas de acero corrugado y las recomendaciones tcnicas son las siguientes:

dimetro mnimo 60cm

pendiente de tubera 2 a 3 %, pudiendo aumentar segn topografa del terreno.

compactar primero los lados sin tocar el tubo


7

Cama de material

granular selecto.

Material clasificado. Balasto, espesor de 15 a 20 cm.

la compactacin sobre el tubo se debe hacer una vez que este tenga una capa de 20cm sobre su

corona.

Figura 1.3: Elementos de una alcantarilla circular.

Para la construccin de alcantarillas, es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Seleccionar el lugar de enclave de la alcantarilla.

Determinar la longitud de la alcantarilla de acuerdo con el ancho de la va.

Al ubicar la alcantarilla, procurar no forzar los causes. Es decir, la direccin del ducto, en lo

posible, debe ser consecuente con la direccin del flujo.(ver Figura 1.4)

Seleccionar el dimetro de los tubos de acuerdo con el caudal de diseo y con los sedimentos que

son arrastrados por las aguas de lluvia o por pequeas hondonadas. La alcantarilla deber permitir

el paso del mximo caudal sin generar daos a la va y socavacin a la propia alcantarilla.

Preparar la zanja de la alcantarilla con un ancho igual al dimetro externo del tubo ms 30.00cm

como mnimo a ambos lados.

Cimentar la alcantarilla a una profundidad igual al dimetro externo del tubo ms 60.00cm de

relleno mnimo sobre la corona del tubo.

Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.


8

Inspeccionar el alineamiento vertical y horizontal.

Agregar mortero de arena y cemento a las juntas de los tubos, si la tubera es de hormign.

Construir adecuadamente la cama en la cual se cimentar la tubera.

Compactar primero los lados sin tocar el ducto.

Figura 1.4: Vista en planta de una alcantarilla.

1.5 Condiciones relativas al diseo geomtrico.

Las caractersticas geomtricas de las obras de fbrica han de adaptarse a las de la va de modo que se

mantenga la continuidad del ancho de la va, debido a que obras de fbrica y va son un elemento nico.

En las obras de fbrica como las alcantarillas se logra la continuidad con el terrapln encima de estas,

su longitud aumenta para terraplenes mayores o para ngulos de esviaje superiores en relacin con la

longitud normal al trazado.

La planta, el perfil y la seccin transversal en las obras, definen las caractersticas geomtricas que

dan la continuidad deseada, seguidamente se especifican cada una de estas.

Planta: el trazado en planta del tablero puede ser de tramo recto y de tramo curvo, y a la vez pueden

presentar esviaje con respecto al eje de la va.


9

El tablero es de tramo recto cuando el trazado en planta de la va que contiene al puente es recto, y de

tramo curvo cuando el trazado se encuentra en curva. Cuando los estribos y las pilas son normales al eje

de la va el esviaje es 0, y cuando forman un ngulo de (90+ ) se dice que presenta un esviaje de .

En los puentes de losa, dnde la propia losa es la estructura resistente, esta coincide con la planta del

tablero. Para tramos rectos con un esviaje de 15 el clculo se determina bastante sencillo, pero para

tramos curvos se hace ms complejo, no obstante ya existen sistemas de clculo que admiten valores

mayores de esviaje.

Se define como ngulo de esviaje , el mismo puede ser definido desde dos posiciones:

La primera establece la relacin angular entre el eje de la va y el eje virtual del obstculo y la segunda

entre la perpendicular al eje de la va y el eje virtual de obstculo. El adoptar una u otra definicin no

conlleva a errores conceptuales y solo difiere en el eje original de referencia.

En los puentes de vigas, donde la estructura resistente est formada por las vigas, el tramo recto con

esviaje y sin esviaje se logra con vigas rectas colocadas paralelamente al eje de la va, y en tramos curvos

las vigas pueden ser rectas o curvas. La utilizacin de vigas rectas est relacionada con la curvatura del

trazado, es decir, al voladizo de la losa del tablero. Las vigas curvas son mucho ms complejas que las

rectas en cuanto a clculo y construccin.

En las Figuras 1.5 y 1.6 se pueden observar las diferentes caractersticas geomtricas en planta de un

puente.


10

Figura 1.5: Caractersticas geomtricas en planta.

Figura 1.6: Estructura resistente en planta.


11

Perfil longitudinal: el perfil longitudinal y la rasante de la va del puente pueden ser horizontal, en

pendiente o rampa y en curva vertical entrante o saliente, o sea el perfil puede tomar todas las

posibilidades que la rasante de la va presente. (Ver Figura 1.7)

Es necesario asegurar el drenaje de las aguas de lluvia que se acumulan sobre la calzada cuando el

perfil es horizontal o en curva entrante, y para cuando es en pendiente o rampa y en curva vertical saliente

con longitudes grandes del puente, hay que ubicar drenajes de forma tal que no se forme una corriente de

agua a lo largo del mismo, lo que originara obstruccin vial provocada por el almacenamiento de las

aguas. Para los puentes de ferrocarril con caja como seccin transversal se hace obligatorio la utilizacin

de un adecuado sistema de drenaje que no permita el incremento del peso por acumulacin de las aguas.

Debe evitarse siempre que sea posible la localizacin de un puente en curvas verticales, pero cuando

esto se hace inevitable, la curva debe desarrollarse con una longitud grande para que no se produzca una

superficie quebrada, que produce efectos indeseables, tanto relacionado con acciones no previstas, como

deficiencias en el confort de circulacin, debindose lograr una curva suave, sobre todo cuando se utilizan

elementos prefabricados.

En los lugares de cruce la rasante de la va debe ser lo ms baja posible para disminuir la altura del

terrapln de acceso y la altura de la pilas.

Se deja este espacio vertical bajo el puente recomendado por el proyecto vial, para dejar pasar

camiones, barcos, trenes, material que arrastra el ro, etc. A este espacio se le denomina glibo, que en la

horizontal es la distancia libre y en la vertical depende del objeto que salve, por ejemplo si es un ro lo que

salva es la distancia desde la altura de crecida hasta la parte inferior del puente, si es una va frrea la

misma es desde la parte superior de la cabeza del carril hasta la parte inferior del puente, en el caso de una

carretera es desde la corona hasta la parte inferior del puente.


12

Perfil longitudinal horizontal

Perfil longitudinal en pendiente

Perfil longitudinal en curva vertical

Figura 1.7 Perfiles longitudinales de un puente.

Seccin transversal: En los puentes debe corresponder con la seccin de la va, de forma que se

mantenga la continuidad de la misma. En la zona de los carriles de trnsito (denotada en la Figura 1.8

como a), el ancho y la pendiente transversal deben coincidir perfectamente con la va, sin embargo, en la

zona de los paseos (denotada como b) se permite cambiar la pendiente transversal ligeramente en puentes

con longitudes mayores de 100.00m. Para el caso de tableros de proyecto tpico, las especificaciones

tambin regulan no coincidencia entre la seccin del puente y la de la va.


13

b a b

1% a 2% 2% a 3%

a-ancho de calzada.

b-ancho de paseo.

2% a 3%

Figura 1.8: Seccin transversal.

En puentes de autopistas con separador central, la obra de fbrica est formada por dos

superestructuras paralelas e independientes, de modo que quede un espacio en la zona del separador

central sin tablero, esto hace la obra ms econmica. A pesar de lo planteado anteriormente, en puentes de

30.00m de longitud esta separacin no conduce a ahorros grandes, pero, sin embargo, los pretiles

interiores que limitan el espacio central causan mal efecto al conductor del vehculo que tiende a separarse

de estos.

En los puentes de vigas, la solucin que se adopte depender de varios factores, tambin depender del

tipo de vigas, del apoyo sobre el cabezal y si la losa es hormigonada o prefabricada.

En los puentes de autopistas separados, as como en los puentes en curvas, la pendiente transversal es

en un solo sentido.

En las Figuras 1.9 y 1.10 estn definidas las secciones transversales de puentes de losa y puentes de

viga respectivamente.


14

Figura 1.9 Secciones transversales en puentes de losa.


15

Figura 1.10: Secciones transversales en puentes de viga.

En los puentes de ferrocarril (ver Figura 1.11), las condiciones del trazado son mucho ms estrictas

que en los de carretera, por lo que las caractersticas geomtricas de la obra no tienen tanta variedad.

En planta el tramo recto es el que predomina, el tramo curvo es poco frecuente as como lo es el

esviaje.


16

El perfil longitudinal de la va frrea y del puente de ferrocarril tiene restricciones tales que en curva

vertical, el desarrollo de esta es bastante grande, de forma que no sea un problema serio ya que el perfil

del puente queda casi recto.


17

Figura 1.11: Secciones transversales en puentes de vas frreas.

1.6 Historia de los puentes en Cuba.

El desarrollo de este epgrafe est basado en la experiencia y acumulacin de conocimientos de

profesionales dedicados a la ingeniera de puentes en Cuba, por lo que a continuacin se hace referencia a

uno de los trabajos de mejor contenido tcnico y abarcador.

En este acpite no se pretende hacer una disertacin histrica completa de la evolucin de los

puentes en Cuba. Se pretende solamente mostrar una perspectiva a grandes rasgos de las caractersticas

de los puentes que se han construido en nuestro pas en diferentes pocas, en las que el progreso vial

obligaba a salvar caadas y ros de poca o mucha envergadura con la adecuada obra de fbrica creada

por el ingenio de algn tcnico, utilizando los materiales entonces disponibles 1

.

Los puentes como todas las construcciones humanas, han seguido el ritmo de su poca y han variado

en dependencia de los materiales y la tecnologa a lo largo del tiempo de forma notable.


18

El enfoque histrico comprende la poca colonial, republicana y posterior a 1959. En La poca colonial

los materiales para los puentes eran la madera, el ladrillo, la piedra y el hierro. Los puentes de madera han

desaparecido al no ser protegidos por una impermeabilizacin, ni adecuadamente conservados. Por el

contrario, de ladrillo y de piedra quedan algunos, especialmente alcantarillas de pequeas luces,

demostrando que la piedra es el material ideal para resistir el destructor intemperismo de nuestro clima.

Una gran cantidad de los construidos con hierro tambin ha desaparecido, y los que quedan se encuentran

en mal estado. En la poca republicana los materiales utilizados fueron la madera, el hormign de cemento

y el acero. Al igual que en la poca colonial los de madera se han destruido; los de acero han resultado

costosos de mantener o se han devastado por falta de cuidados; en cambio los de hormign han resultado

tiles y de bajo costo de conservacin. Despus de la colonia se produjeron perodos de auge constructivo,

uno de ellos enmarcado entre la segunda y tercera dcada, durante la construccin de la Carretera Central

y a partir del ao 1945 hasta el ao 1959. A continuacin sern mostrados unos cuantos ejemplos de los

puentes ms tpicos de cada poca, que darn una idea de lo que se hizo entonces.

La Fotografa 1.1 muestra un puente que tiene siglos de edad, est en Santi Spritus, construido sobre el

ro Yayabo. Es un puente de ladrillo que se conserva en buen estado. Tiene arcos de tmpanos rellenos y la

rasante del camino est en pendiente longitudinal para facilitar el drenaje. Es un magnfico ejemplo de las

construcciones de aquella poca, masiva, pero de grata apariencia.

Fotografa 1.1: Puente Yayabo, carretera Sancti Spritus- Jbaro. Las Villas.


19

En la Fotografa 1.2 se muestra un puente de piedra labrada (sillera). Este puente tiene

aproximadamente ms de 200 aos de edad y se construy siguiendo las normas de la poca, construido

con tmpanos rellenos, pero sus arcos son rebajados y la rasante de la va es horizontal, drenando las aguas

hacia las aceras del puente. Las pilas y estribos son igualmente de piedra labrada.

Fotografa 1.2: Puente ALCOY Calzada de Luyan. (Virgen del camino) La Habana.

Los puentes de piedra y de ladrillo fueron numerosos en toda Cuba durante la etapa colonial y

republicana, lo que demuestra que es el tipo de material que resiste nuestro intemperismo con completo

xito.

A fines del siglo XIX, en la poca colonial, todava se construan puentes de hierro. Un ejemplo de ello

lo demuestra la Fotografa 1.3. Es un puente de tres luces de armadura de hierro y piso de tablones de

madera dura, esta tipologa es bastante frecuente en esta poca, de ellos algunos se mantuvieron hasta

dcadas relativamente recientes, pero mostrando sntomas de falta de capacidad estructural. El que se

muestra fue construido a fines del siglo XIX. Sus elementos son finos y toleran cargas bajas en su nica

va de trnsito. Ni las armaduras de hierro ni el piso de tablones de madera demostraron ser una buena

solucin para puentes en Cuba en aquella poca.


20

Fotografa 1.3: Puente Jos Miguel Gmez. Carretera Cienfuegos Rodas. Las Villas.

Entre la poca colonial y la republicana existi la transicin de la Primera Intervencin

Norteamericana, que conllev a la construccin de varios puentes. La Fotografa 1.4, muestra un puente

tpico de ese perodo. Es una armadura tipo Pratt, de acero de bajo grado de carbono, con piso de madera

dura. Sobre los tablones del piso se pueden apreciar las bandas de rodamiento en mal estado, debido a que

la intensidad del trnsito las destruye en poco tiempo por la abrasin, esta tipologa de tablero en muchos

casos fue sustituida por losas de hormign armado, lo que conllev a un incremento de las cargas

permanentes y en consecuencia al detrimento de la capacidad estructural. De este tipo de puentes queda un

nmero muy reducido, todos ellos con una sola va de trnsito. Para las condiciones viales de la poca, es

decir, escaso trnsito de cargas poco pesadas, resolvieron el problema: resultaban econmicos de construir

y prestaban servicio til, pero eran costosos de mantener. En el siglo XX con el aumento de las cargas y

de la intensidad del flujo de trnsito, dejaron paulatinamente de cumplir su funcin, por lo que fueron

desapareciendo poco a poco, muchos destruidos por falta de cuidados. El clima en Cuba es severo para las

estructuras hechas de acero corriente, las destruye si no se conservan debidamente. El pragmatismo

norteamericano resolvi el problema en 1901, pero la buena solucin de entonces, no lo fue con

posterioridad.


21

Fotografa 1.4: Puente San Juan. Carretera Panamericana Pinar del Ro.

La Fotografa 1.5, muestra otro puente de la misma poca en la cual, como solucin de mejoramiento,

se colocaron bandas de rodamiento de planchas de acero, en vez de tablones de madera dura. El xito de

este sistema fue relativo: las planchas de acero al poco tiempo de colocadas se levantaban y el pavimento

volva a destruirse con gran rapidez.

Fotografa 1.5: Puente metlico. Carretera Santa Clara Caibarin. Las Villas.


22

En la Fotografa 1.6, se muestra otro puente de la misma poca en el cual se observa una tendencia a la

modernidad, consiste en sustituir el pavimento primitivo por otro de hormign armado cubierto con una

capa de asfalto. Esta solucin aport mejores resultados que las de los pavimentos anteriores.

Fotografa 1.6: Puente Santa Cruz. Carretera Santa Cruz del Norte. Habana.

En las ciudades se construyeron tambin puentes de hierro, la Fotografa 1.7 muestra el puente El

Triunfo en Sagua la Grande de dos vas de trnsito. Se puede observar que los elementos de

arriostramiento son muy esbeltos y al paso de un vehculo pesado todo el puente oscila con un movimiento

excesivo respecto a las deformaciones previstas en el proyecto. Este tipo de solucin fue ejecutada de

manera repetitiva, pero la agresividad del medio ambiente dio al traste con esta tipologa, por lo que pocas

estructuras han perdurado.


23

Fotografa 1.7: Puente El Triunfo. Travesa Sagua La Grande. Las Villas.

La Fotografa 1.8 muestra el puente Calixto Garca en Matanzas. Fue un puente originalmente

proyectado para cargas de ferrocarril y utilizado despus para carretera y tranvas. Sus elementos trabajan

a solicitaciones relativamente bajas y por consiguiente su conservacin es mucho ms fcil que en las

estructuras mencionadas anteriormente. Es de doble va, uniendo el centro de Matanzas con el barrio de

Pueblo Nuevo, situado sobre el ro San Juan. Su piso se repar en la dcada de los aos 50 utilizando un

enrejillado de acero a todo lo ancho del puente.


24

Fotografa 1.8: Puente Calixto Garca. Ro San Juan Ciudad de Matanzas

Un punto culminante en la construccin de los puentes en Cuba se produjo en el ao 1908 cuando se

construy el puente sobre el ro Almendares en la continuacin de la Calle 23 del Vedado, en La Habana.

Este puente es pionero en Cuba de obras de hormign armado, concebirlo en aquella poca signific un

triunfo de la ingeniera, fue publicado con los honores correspondientes a una gran obra, en la Revista de

la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles en el Volumen LXXIV, de 1911. El arco principal que cruza

sobre el cauce del ro con 58.00m de luz, fue una conquista notable, pero lo ms extraordinario fue sin

duda la intuicin genial de seleccionar el material hormign en una poca donde el acero predominaba

decisivamente. La solucin es algo falsa desde el punto de vista que los tmpanos son huecos en vez de

rellenos, aun as fue un verdadero acierto de la ingeniera por el material con que fue proyectado y

construido (ver Fotografa 1.9). Un esquema del puente en su longitud total es mostrado en la Figura 1.12.


25

Fotografa 1.9: Puente General Asbert. Ro Almendares La Habana.

La seccin original del puente, mostrada en la Figura 1.13, tena una calzada de 10.37m entre contenes,

para dos vas de tranvas y dos para otros tipos de vehculos. Este ancho demostr ser totalmente

insuficiente para permitir el paso de cuatro vehculos simultneamente cuando los tranvas se eliminaron

alrededor del ao 1950. Se propusieron entonces dos soluciones para la ampliacin de la cubierta del

puente: Una, de cuatro vas vehiculares de 3.00m, dos cunetas de 0.30m y dos aceras de 1.50m, con un

ancho total de 12.60m entre contenes (Figura 1.14). Otra, de 6 vas vehiculares de 3.00m, dos cunetas de

0.25m y dos aceras de 1.75m, con un ancho total entre contenes de 18.50m (Figura 1.15).

Figura 1.12: Puente General Asbert. Perfil longitudinal.


26

Figura 1.13: Puente General Asbert. Seccin transversal original.

Figura 1.14: Puente General Asbert. Seccin transversal actual.

Figura 1.15: Puente General Asbert. Seccin transversal propuesta.


27

La calle 23 del Vedado y la Avenida 41 en el Municipio de Playa, son las avenidas que el puente

enlaza y ambas tienen 6 vas de trnsito. Fue desafortunado que el Ministerio de Obras Pblicas de la

poca decidiera que la solucin a ejecutar fuera de 4 vas de trnsito, lo que ha dado lugar a un

entorpecimiento permanente a ciertas horas del da en la fluidez del trnsito que circula por esas

importantes arterias urbanas.

La Fotografa 1.10 muestra un puente bien conocido en la poca republicana, se encontraba sobre el ro

Almendares, lugar donde se construy con posterioridad el tnel de 5ta. Avenida. Fue una estructura

elegante, de tipo bascular, conllevando a grandes costos de mantenimiento.

Fotografa 1.10: Puente Miramar. Ro Almendares.

La construccin de la Carretera Central, constituy otro de los perodos de gran actividad constructiva

en Cuba en cuanto a obras viales se refiere. Para salvar grandes luces en aquella poca (1927-1928), no se

dispona todava de los conocimientos suficientes ni de los materiales adecuados para utilizar el hormign

armado a plenitud y se volvi a insistir en luces desde 35.00m hasta 90.00m de puentes de acero del tipo

que se muestra en las Fotografas 1.11a y 1.11b. Estos puentes de acero de 1928 eran mucho mejores que

los construidos en 1901: tienen doble va de circulacin y losas de hormign armado cubiertas con

adoquines de granito, material que resiste notablemente el desgaste. Sus elementos estructurales eran ms


28

pesados, lo que constitua una ventaja para resistir el intemperismo, pero como puede observarse las

celosas, tanto del alma como del arriostramiento, fueron conservadas en el nuevo diseo errneamente,

pues estas han sido elementos crticos desde el punto de vista de su conservacin. Algunos de estos

puentes se mantienen actualmente en uso y en condiciones aceptables, despus de ms de 80 aos de

servicio.

Fotografa 1.11a: Puente Jatibonico. Carretera Central. Santa Clara- Camagey.

Fotografa 1.11b: Puente Ro Zaza. Carretera Central.


29

A continuacin se muestran otros ejemplos de puentes construidos con armaduras de acero

(Fotografas 1.12a y 1.12b), el primero est formado por dos armaduras de cordones paralelos tipo Pratt en

los extremos y una armadura central tipo Parker, est emplazado en la Carretera Central. La imagen lo

muestra en uno de los tantos procesos de reparacin.

Fotografa 1.12a: Puente Cauto Cristo. Carretera Central. Oriente.

Fotografa 1.12b: Puente Cauto. Carretera Central. Oriente.


30

La experiencia obtenida en las obras realizadas en la Carretera Central fue importante, desde el punto

de vista de conservacin se demostr que conviene el material ptreo, pues permite resolver el problema

de los puentes con menos gastos de mantenimiento, comenzndose a proyectar puentes de hormign

armado de distintas luces para viaductos y otros tipos de obra de la propia Carretera Central; estas ideas

motivaron que todas las obras de fbrica de 40.00m de luz o menores fueran proyectadas y construidas

con hormign armado. Los esfuerzos de los materiales eran bajos y el factor de seguridad muy alto, lo que

obligaba a gastar material en exceso, pero de todas maneras resolvieron el problema planteado. En

nuestros das se conservan en buen estado, prcticamente sin mantenimiento alguno.

Un ejemplo de obra de hormign armado de la poca se muestra en la Fotografa 1.13. Ntese las

secciones que tienen estos puentes, no obstante, constituyeron un xito constructivo, pues sirvieron de

referencia para posteriores estructuras de hormign armado.

Fotografa 1.13: Puente Unin de Reyes. Carretera Central. Matanzas.

Otra obra con tipicidad en la Carretera Central lo constituyen los pasos superiores sobre ferrocarril

(Fotografa 1.14). Secciones grandes, aspecto masivo, pero buena solucin del problema.


31

Fotografa 1.14: Paso Superior en Florida. Carretera Central. Camagey.

Cuando la luz era mayor de 20.00m se apel entonces a las armaduras arqueadas (Fotografa 1.15). No

son arcos propiamente dichos, pues deben observarse las diagonales en los paneles de la armadura.

Posteriormente esas diagonales fueron suprimidas y sustituidas por arcos reales. Estos puentes se

construyeron de 30.00m y 35.00m de luz. Los cordones de los arcos son pesados, pero fueron una

adecuada solucin en su momento.

Fotografa 1.15: Puente Yaguasa.


32

Este es un arco verdadero (Fotografa 1.16), con tabiques slidos en la parte superior que sostiene la

cubierta. Tiene una luz de 40.00m y est a la salida de la provincia de Matanzas, en la Carretera Central.

Las caractersticas de masividad se conservan en la solucin.

Fotografa 1.16: Puente BUEY VACA. Carretera Central. Matanzas.

Hubo casos, sin embargo, en que fueron audaces los diseos, como el del viaducto llamado Venturita

en la Provincia de Santiago de Cuba (Fotografa 1.17). La obra muestra la tendencia a aligerar los

elementos estructurales.

Fotografa 1.17: Viaducto Venturita. Carretera Central. Santiago de Cuba.


33

La Fotografa 1.18 muestra un puente de vigas arqueadas de 40.00m de luz. Se observa igualmente la

tendencia de hacer una estructura ms ligera con elementos de menor peralto. Se encuentra en la Carretera

de Rancho Boyeros sobre el ro Almendares, prximo al entronque de Avenida Rancho Boyeros con la

carretera de la CUJAE.

Fotografa 1.18: Puente sobre el Ro Almendares. Ave. de la Independencia. La Habana.

En la poca que sigui a los aos 1930, 1931 y 1932, se hicieron algunos intentos de resolver el

problema de los puentes en Cuba utilizando nuevamente el material madera. La Fotografa 1.19 muestra

un ejemplo construido con secciones enormes de madera dura, unidas por pernos de hierro galvanizado.

Es el puente sobre el ro Feo en Pinar del Ro, de tres luces de 20.00m. Este puente tuvo un perodo de

vida til no mayor a 20 aos; los pernos destruyeron la madera y al cabo del tiempo se hundi bajo su

propio peso completamente carcomido en sus uniones.

A partir del ao 1940 empieza a mejorar la situacin econmica de Cuba, despus de la crisis, y

comienzan los planes para ejecutar muchas obras viales que demandaban la construccin de nuevos

puentes. El Ministerio de Obras Pblicas ordena que se revisen los Modelos Oficiales de puentes que

fueron la solucin desde el ao 1927 hasta 1944. Se revisaron dichos modelos, pero con ideas de tipo


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clsico, es decir, solamente se rectificaban los esfuerzos de trabajo de los materiales. Ello produce

estructuras en las que hay ahorro de material, pero no se deja volar la imaginacin sobre lo que pueden ser

las realidades constructivas del futuro. Otro grupo de tcnicos vuelve a dar el paso al frente; rompe con las

normas clsicas y tantea obtener del hormign armado, todo lo que el material puede dar. Empiezan

entonces a surgir obras que no se soaban en 1902 ni en 1927.

Fotografa 1.19: Puente Ro Feo. Pinar del Ro.

A continuacin se muestra otro de los pioneros entre los puentes notables (Fotografa 1.20), se usa una

viga de cajn hueca, con elementos finos que no pueden apreciarse en la foto. Este puente es el Paso

Superior de la Va Blanca, su luz central tiene 60.00m y las laterales 40.00m. Fue una conquista en aquel

momento pues se mantiene en perfecto estado estructural desde que se construy en 1947. Sus pretiles

necesitan reparacin y su iluminacin que era novedosa en su poca, ya no existe.


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Fotografa 1.20: Paso Superior sobre ferrocarril. Carretera Habana -Varadero. La Habana.

La Fotografa 1.21 muestra un puente que signific otro paso adelante en el sentido de hacer

estructuras mucho ms esbeltas y utilizar mejor los materiales. Es el puente Santa Cruz en la Va Blanca y

se le llama El Galgo por la forma que tiene. Es un puente ligero, atractivo y otro de los primeros entre

los puentes de hormign armado.

Fotografa 1.21: Puente El Galgo. Carretera Habana Varadero. Habana.


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Las Fotografas siguientes muestran las variantes de puentes (anteproyecto) sobre el ro Canmar, otro

xito en la construccin de puentes de hormign armado en Cuba; y por ltimo la solucin definitiva.

Las calas demostraron que las cimentaciones en el ro seran costosas por la mala calidad del material

de subsuelo. En consecuencia se trat de salvar la distancia entre los mrgenes del ro con puentes de gran

luz. Se estudiaron proyectos preliminares con puentes colgantes de 250.00m y 275.00m de luz

(Fotografas 1.22a y 1.22b). Arcos de acero de 183.00m y 194.00m de luz (Fotografas 1.23a y 1.23b).

Arcos de hormign armado tipo Melan y normal de 194.00m de luz (Fotografas 1.24a y 1.24b). Una

perspectiva de esta solucin se muestra en la Fotografa 1.25. La ALCOA propuso un arco de aluminio de

194.00m de luz (Fotografa 1.26). Ninguna de estas soluciones fue aceptada. El gobierno cubano deseaba

construir la obra rpidamente y se mostraba inclinado a aceptar estructuras metlicas que pudieran erigirse

rpidamente, pero en aquellos aos (1946 a 1948), las posibilidades de obtener a corto plazo materiales

metlicos, eran muy remotas. La solucin correcta hubiese sido el puente de hormign armado mostrado

en la Fotografa 1.25, pero el Ministerio de Obras Pblicas no la aprob, alegando exceso de riesgo en la

construccin de la falsa obra.

Fotografa 1.22a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto del Puente Colgante de 250.00m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.


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Fotografa 1.22b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto del Puente Colgante de 275.00m de luz en la

carretera Habana-Varadero. Matanzas.

Fotografa 1.23a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero de 182.88m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.


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Fotografa 1.23b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero de 194.35m de luz en la carretera Habana-Varadero. Matanzas.

Fotografa 1.24a: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Arco de Acero Nquel. Carretera Habana Varadero. Matanzas.

Fotografa 1.24b: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente de Bveda Celular de 194.35m de luz. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.


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Fotografa 1.25: Puente GUITERAS Ro Canmar. Perspectiva del Anteproyecto de Puente de un solo Arco de Hormign Armado. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.

Fotografa 1.26: Puente Guiteras Ro Canmar. Anteproyecto de Puente Alcoa de Aluminio de 193.78m de luz.

Carretera Habana-Varadero. Matanzas.


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Fotografa 1.27: Puente GUITERAS. Ro Canmar. Anteproyecto de Puente postensionado de losas simplemente

apoyadas. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.

Fotografa 1.28: Puente Guiteras. Ro Canmar. Carretera Habana-Varadero. Matanzas.

Durante la dcada de los aos 50 se produce un auge en la construccin de puentes. Se retoma por

ejemplo el elemento losa, que haba sido usado antes en luces de hasta 10.00m solamente, y se extiende su

utilizacin hasta 25.00m con espesores reducidos.

La Fotografa 1.29 muestra un puente de losa proyectado y construido por la Comisin de Fomento

Nacional en la carretera de Sbalo a Mendoza en la provincia de Pinar del Ro. Con estas losas se salvan


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luces de 25.00m o ms con pocos centmetros de espesor, aligerando considerablemente la superestructura

y subestructura del puente, como se puede apreciar en las columnas que soportan el tablero.

Fotografa 1.29: Puente Sbalo, Carretera Sbalo - Mendoza. Pinar del Ro.

La Fotografa 1.30 muestra el puente del Paso de la Gabina. Est situado en el entronque de la carreta

de Gines con la Central y es una exhibicin de las nuevas tendencias en la construccin de puentes en

Cuba, lo que cambi radicalmente los elementos masivos de tiempos pasados por elementos esbeltos.

Fotografa 1.30: Puente La Gabina, Carretera Central.


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En la Fotografa 1.31 se muestra un puente de losa continua de 20.00m de luz, que aporta elegancia al

diseo. Estas losas no eran concebidas en los primeros cincuenta aos del siglo XX, como tampoco se

conceba salvar luces de veinticinco metros con solo cuarenta centmetros de espesor. Este puente est

emplazado en la Plaza del Medioda, sobre la Carretera Central en La Habana.

Fotografa 1.31: Paso Superior de la Plaza del Medioda, Carretera Central. Habana.

Todos estos puentes de losa son de hormign armado normal, es decir, proyectados segn los mtodos

clsicos que se encuentran en todos los libros de textos (dcada de los aos 50) y construidos segn los

procedimientos igualmente tradicionales de hormigonado in situ. Los ingenieros de la dcada no se

conforman en copiar a los clsicos, y as se llega a otra fase en la construccin de puentes que marca una

revolucin en el sistema constructivo: la prefabricacin. En vez de construir en el lugar, se fabrica el

puente por piezas y despus se ensambla.

La Fotografa 1.32 muestra un puente que tiene el mrito de haber sido el primero de los prefabricados

en Cuba, est emplazado sobre el ro Guanabo en la Va Blanca. Las luces son muy pequeas, seis metros

solamente, pero es el precursor entre los de su clase. Fue un xito constructivo, aunque no tanto

econmico, porque no se tena gran experiencia y result costoso el movimiento de las piezas. Los puentes

prefabricados tienen xito constructivo cuando los elementos a fabricar son numerosos y el contratista

tiene la habilidad suficiente para poder mover piezas de gran peso.


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Fotografa 1.32: Puente sobre el Ro Guanabo. Carretera Habana-Varadero, La Habana.

Una vez aprendida la leccin, empezaron a producirse los puentes prefabricados. La Fotografa 1.33

muestra el puente sobre el ro San Juan, en el Circuito Sur (Cienfuegos-Trinidad) prefabricado to

puentes_joaquin gómez díaz.pdf

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