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Análisis Estructural Para el Caso de Carga Real

De los cuadros 20, 21 y 25, incluyendo las figuras de la 62 a la 67 muestran los resultados referentes al estudio del análisis de carga real. El caso real consiste en obtener la máxima capacidad de carga del puente, es decir, que el camión Hyundai HD17 de 18,8 toneladas es la máxima carga que debe soportar el puente en estudio.

El cuadro 20 indica cuales son las máximas resistencias admitidas por elemento, por ejemplo para el elemento 1, que debe soportar cargas tanto en tensión como en compresión y tiene una unión apernada, se debe tomar la mínima de las tres, en este caso, la unión. De igual forma sucede con el resto de elementos.

Esto se debe realizar para poder comparar los esfuerzos sobre la estructura debido a una carga real, y estos deben ser menores a los mostrados en la tabla. De igual forma en el cuadro 21 se muestran los valores admitidos para flexión y cortante.

Para el primer caso de carga real (LL1) se puede observar como todos los elementos se encuentran por debajo de la unidad, por lo que se puede concluir que el camión mencionado,

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apreciar como el elemento 1 se encuentra muy cercano a la unidad, lo cual lo convierte en el elemento más crítico.

Para el caso LL2, sucede lo mismo, únicamente que el elemento 1 deja de esforzarse tanto y en cambio el elemento 2 pasa a ser un elemento más esforzado que en el caso anterior, esto se debe por qué este caso es cuando hay un camión en cada tercio exterior de la longitud del puente, donde el cortante es mayor en un puente, y justamente este elemento 2, que está constituido por las verticales y las diagonales de la cercha del panel es el elemento en cargado de transmitir dicho cortante.

El caso LL3 es un caso un poco más extremo ya que considera que exista la posibilidad de que transite un camión y se ubique en el centro del puente, otro camión entrando al mismo y otro tercer camión saliendo. Para dicha condición se puede observar como 3 elementos no cumplen, por lo que el valor de la ecuación de interacción se encuentra por encima de la unidad, estos son el elemento 1, el 9 y el 8. El 8 es el elemento compuesto por las vigas longitudinales, en estas vigas es que se colocan las cargas directas de los ejes, lo cual es llevarlas a una situación crítica y poco probable, ya que la carga es distribuida a lo largo del tablero y es transmitida luego a estas vigas.

En caso de que este elemento no cumpliera para los dos casos pasados hubiese sido necesario realizar un análisis aparte para realmente corroborar que este elemento no falla, y que se debe únicamente a la distribución de cargas en el modelo.

Por tal razón es que se puede decir que el máximo camión permitido a transitar por el puente debe ser un camión de 18 toneladas máximo y que debe pasar únicamente un camión a la vez.

Además de la resistencia, los reglamentos solicitan que sebe tomarse en cuenta también el servicio, por esto es que en el cuadro 25 se muestra las deflexiones obtenidas para el caso real del camión Hyundai HD170. Como se puede observar el caso LL1, donde el camión se coloca en el centro del puente es donde se obtiene mayor deflexión, y por supuesto el caso LL2 es el menor, esto por qué son dos camión en los extremos. Tomando en cuenta lo estipulado en AASHTO, que este valor no puede ser mayor a L/800, siendo L la longitud del puente

y obteniendo como resultado 3.31cm se determinar que en ningún caso se cumple con la deflexión, por lo que se espera que al pasar un camión de este tipo el puente se flexione bastante.

Sin embargo por la zona transitan vehículos de mayor envergadura, como lo son los camiones cisterna de leche. Analizando un camión cisterna de 28 toneladas como peso bruto, se determina que este no cumple con las ecuaciones de interacción, y que desde un punto de ingeniería el puente falla, sin embargo, el puente permanece ahí y no ha fallado, por lo que se procede y se realiza un análisis de cierta forma “puro” sin factores de seguridad sin aumentar la carga, y sin disminuir la capacidad de las secciones, esto se muestra en las figuras 65, 66 y 67.

El primer caso se refiere a un camión colocado en el centro del puente, y como se puede observar el elemento 1 que es el más crítico se encuentra muy cercano a la unidad, también en el mismo estado se encuentra el elemento 9. Para el caso del elemento 8, como se mencionó anteriormente este depende de donde se coloque la carga en el modelo realizado. Se puede concluir que si cumple, y que el puente soporta este camión.

El segundo caso indica cuando el camión entra al puente, se puede observar como el elemento 9 no cumple, esto se debe a que en el modelo, la carga se coloca totalmente sobre este elemento, de esta forma se está castigando mucho, ya que en realidad son cuestiones de segundos lo que qué pasa esa carga sobre esa viga.

El último caso es ubicando un camión en un tercio exterior de la longitud del puente, esto se realiza que esta es la zona de mayor cortante, y como se puede observar en la figura 67, al igual que en análisis pasados el elemento 2 aumenta acercándose a la unidad, pero los elementos 1 y 9 permanecen siendo los más críticos.

De este análisis se puede determinar que el puente puede soportar un camión cisterna de 28 toneladas, aún inclusive puede ser hasta de 30 toneladas, sin embargo esto no es recomendado desde un punto de vista ingenieril, ya que la capacidad máxima del puente es de 18 toneladas.

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