Apuntes sobre las obras de Drenaje

Los PONTONES, Son estructura que se emplean en el paso de depresiones topográficas y que a su vez sirven de cursos para aguas de régimen continuo o estacionario. Existen una numerosa clasificación de estas estructuras, en el presente proyecto nos limitaremos al empleo de pontones de losa por ser las luces reducidas y por criterios económicos.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO DE LA LOSA

1. ELECCIÓN DE LA SOBRECARGA DE DISEÑO:

Tomaremos en consideración la Reglamentación y Control de Cargas en Puentes. Según el  Reglamento de Pesos y Dimensiones de Camiones en la Red Vial Nacional que limita el peso máximo de vehículos a transitar por la red vial nacional a 48tn, establece pesos y dimensiones por tipo de vehículo y por eje.

Para nuestro caso usaremos la sobrecarga AASHTO versión LRFD  consistente en un camión HS20 + sobrecarga distribuída de 0.93tn/m:

2. ANÁLISIS TRANSVERSAL:
a) Pre dimensionamiento:

• Camión de Diseño

b) Calculo del Momento por Peso Propio.

Diseñaremos la loza como una estructura simplemente apoyada por lo que después del metrado de cargas el momento por peso propio estará dado por la expresión:

Donde:
Md= Momento por Peso propio del elemento (tn-m).
Wd= Peso propio del elemento, expresado como carga distribuida (tn/m).
L= luz libre entre apoyos (m).

3. ANALISIS LONGITUDINAL

a) Calculo del Momento por Sobrecarga Móvil.

Se evidencia que en el pontón no podrá entrar el tren de cargas completo, ante estas circunstancias tenemos:

1. Entran las dos ruedas posteriores( las mas pesadas)
2. Entra una sola rueda, la más pesada.

De ambos análisis del momento flector, por el método de líneas de influencia, podemos concluir que el máximo momento sobre la losa del puente, por metro de ancho de losa debido a la sobrecarga HL 93 se da en el caso (b), cuando entra una sola rueda y se encuentra en la mitad de la luz libre del pontón.

4. CALCULO DEL MOMENTO POR IMPACTO

a) Determinación del Coeficiente de Impacto: Las fuerzas reales en un pontón se hacen en movimiento, para compensar este efecto se añade a las sobrecarga un porcentaje de éstas:

5. DISEÑO DE LOZA

a) Verificación del Peralte de Servicio

Es la distancia de la fibra extrema en compresión al centroide del esfuerzo en tracción:

6. CALCULO DEL AREA DE ACERO EN TRACCIÓN:

DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL

La viga del borde toma una parte del momento que no es absorbido por la losa cuando la rueda se encuentra cercana al borde de la losa.

DISEÑO DEL ESTRIBO DE PONTON

El diseño del estribo se realizará como un muro de contención, debiendo realizar todas las verificaciones pertinentes.

1. PREDIMENSIONAMIENTO: Las dimensiones recomendables son:

Figura Nº 6.4: Predimensionamiento de los Estribos

CHEQUEO DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO

El factor de seguridad contra el volteo respecto a la punta, es decir con respecto al punto c se expresa como:

Figura Nº 6.5: Chequeo de la Estabilidad al Volteo del Estribo.

                                              Wl = Sobrecarga Viva.

CHEQUEO POR DESLIZAMIENTO A LO LARGO DE LA BASE

El factor de seguridad contra el deslizamiento se expresa por la ecuación:

 

Figura Nº 6.6: Chequeo por Deslizamiento a lo Largo de la Base del Estribo.

4. Chequeo por capacidad de apoyo

Figura Nº 6.7: Chequeo por Capacidad de Apoyo del Estribo

Cuadro Nº 6.10
DISEÑO DE PONTON LOSA