36,0384 -40,8662 50 30 10 10 30 50 0 50 100 150 200
Donde Ls es la distancia entre alas para rigidizadores transversales de alma, distancia entre
almas para transversales del ala, y distancia entre rigidizadores transversales para longitudinales.
De lo anterior se desprende que los rigidizadores transversales no pueden tener una Ls superior a 3,75 metros. Como el alma tiene una altura de 1,3848 metros medido en verdadera magnitud, y el ala inferior tiene un ancho interior de 1,90 metros, ambos se cumplen sobradamente.
El rigidizador longitudinal del alma no puede tener una longitud, medida entre rigidizadores transversales, superior a 3,375 metros.
Para los rigidizadores longitudinales en alas comprimidas, se debe cumplir:
Por lo que un rigidizador longitudinal en el ala comprimida deberá tener una longitud inferior a 4,5 metros.
Es necesario evitar que la separación entre rigidizadores longitudinales en alas traccionadas sea superior a 120 veces el espesor de la chapa a la que están unidos, mientras que en alas comprimidas el límite está en 60 veces el espesor. La más restrictiva, para alas comprimidas, es 60*0,025 = 1,5 metros, por lo tanto cumple.
Por disposiciones de montaje, se situará un rigidizador transversal cada 2,7 metros en los vanos de 27 metros, y cada 2,15 metros en vanos de 21,5 metros.
3.6. DIAFRAGMAS
Son elementos transversales que se disponen en el interior de las vigas en cajón para limitar, fundamentalmente, la distorsión de la sección y asegurar una eficaz incorporación de las cargas exteriores a la estructura, así como una eficaz difusión de las reacciones de apoyo.
Además, también deben incluirse diafragmas intermedios con las siguientes condiciones: Se deben disponer un mínimo de 4 diafragmas intermedios en cada vano del
puente. Por lo que en los vanos intermedios, de 27 metros, se colocan cada 5,40 metros; en vanos extremos, de 21,5 metros, se colocan cada 4,30 metros.
La distancia máxima entre diafragmas es . Como d se considera la altura del alma, 1,3848 metros, su separación máxima es de 5,54 metros.
Por lo que la primera condición es la que se va a llevar a cabo.
3.6.1.
Diafragmas de apoyo
Debe tener una rigidez mínima como se muestra en la siguiente expresión:
Donde KD es la rigidez del diafragma. Se ha elegido una chapa de espesor tD = 10 cm:
E es el módulo de elasticidad del acero, 210000 kN/m2.
v es el coeficiente de Poisson del acero, 0,2.
b y h el ancho y altura de la chapa. Al ser trapezoidal se ha considerado la anchura
media: b = 2,60 metros, y h = 1,30 metros.
KDw es la rigidez del cajón frente a la distorsión:
Siendo
(
)
Donde Il, Iu y Iw son las inercias de alas inferior y superior (o platabanda), y alma,
respectivamente, calculadas mediante:
Por lo que se satisface para vanos intermedios y extremos:
3.6.2.
Diafragmas intermedios
Se calcula de forma análoga a lo anterior, esta vez se disponen dos perfiles HEB240 formando una cruz de san Andrés. La rigidez de este diafragma se calcula con expresión:
Donde Ab es el área del perfil, que para un HEB-240 es 106 cm2, y lb la longitud de cada
uno, que es 2,91 metros.
En este caso no se cumple la condición de rigidez, principalmente debido a que se compara la rigidez del cajón con la del diafragma, siendo la del cajón demasiado elevada al emplear paneles de cierto espesor. Si éstos fueran de 1 centímetro de espesor, dicha condición se cumpliría, pero no por ello sería una solución mejor.
4. BASES
DE
PROYECTO
4.1. CRITERIOS DE SEGURIDAD
De cara a justificar la seguridad de los puentes y su aptitud en servicio, se aplica el método de los Estados Límite, que se considera que, de ser superados, se considera que la estructura podría no cumplir alguna de las funciones para las que fue proyectada.
Generalmente se clasifican en los siguientes:
Estados Límite de Servicio (E.L.S.): engloba todos aquéllos para los que no se cumplen los requisitos de funcionalidad, de comodidad o de aspecto requeridos. Estados Límite Últimos (E.L.U.): engloba todos aquellos que producen el fallo de
la estructura, por pérdida de equilibrio, colapso o rotura de la misma o de una parte de ella.
Debido a la complejidad que conlleva la comprobación de algunas, y dada la finalidad didáctica y académica de este Proyecto, se llevarán a cabo únicamente las más importantes.
4.1.1.
Estados Límite de Servicio (E.L.S.)
Las diferentes comprobaciones de Estados Límite de Servicio son las siguientes: Fisuración: fisuración del hormigón debido a esfuerzos de tracción.
Vibración: inaceptables para los usuarios del puente o que puedan afectar a su funcionalidad o provocar daños en elementos no estructurales.
Deformación: afecta a la apariencia o funcionalidad del puente, o causa daño a elementos no estructurales.
Plastificaciones: en zonas localizadas del puente que pueden provocar daños o deformaciones irreversibles.
Deslizamiento: en uniones realizadas con tornillos de alta resistencia.
No se llevarán a cabo comprobaciones de vibración, plastificación ni de deslizamiento.
4.1.2.
Estados Límite Últimos (E.L.U.)
Equilibrio: falta de estabilidad de una parte o de la totalidad del puente, considerado éste como un cuerpo rígido.
Rotura: deformación plástica excesiva, inestabilidad local por abollamiento o pérdida de estabilidad de una parte o de la totalidad del puente.
Fatiga: acumulación de deformaciones o fisuración progresiva bajo cargas repetidas.
Inestabilidad: abolladuras que pueden limitar la capacidad resistente de los elementos.
No se llevará a cabo la comprobación de equilibrio del conjunto del puente, ni la de fatiga.
4.1.3.
Situaciones de Proyecto
Una situación de Proyecto de una estructura es un conjunto de condiciones físicas que representan las circunstancias reales que pueden presentarse durante un cierto intervalo de tiempo para el cual en el proyecto se va a comprobar que no se superan los Estados Límite pertinentes. Se considera que, durante ese intervalo, los factores que afectan a la seguridad estructural no varían. Cada una debe ser comprobada de forma independiente.
Situaciones persistentes: corresponden a las condiciones de uso normales de la estructura durante su vida útil.
Situaciones transitorias: se producen cuando las condiciones de uso o estado de la estructura son temporales como, por ejemplo, durante su construcción o reparación, y para las que se considerará el correspondiente periodo de duración. A falta de estudios más detallados se podrá aceptar como tal un año.
Situaciones accidentales: corresponden a condiciones excepcionales aplicables a la estructura como, por ejemplo, las provocadas por un impacto o por el fallo de algún elemento. Se considerarán instantáneas (salvo que dicho fallo pueda permanecer sin ser detectado).
Situaciones sísmicas: corresponden a condiciones excepcionales aplicables a la estructura durante un evento sísmico. La situación sísmica se distingue del resto de situaciones accidentales debido a que en ella se establecen diferentes niveles de la magnitud de la acción en función de los requisitos de seguridad o de servicio.
Dado que la estructura no está situada en zona sísmica, no se llevará a cabo la comprobación sísmica; además de cara a simplificar el trabajo, tampoco se realizará la comprobación en situación accidental.
5. ACCIONES
A
CONSIDERAR
Las acciones son aquellas fuerzas que interna o externamente afectan a la estructura y producen una serie de esfuerzos en la misma.
5.1. VALOR CARACTERÍSTICO
5.1.1.
Acciones permanentes
Son aquellas que van a actuar durante toda la vida útil de la estructura. Se clasifican en dos: de valor constante y de valor no constante.