Diseno y Construccion de Puentes Atirantados_Carlos Perez

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PUENTES DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PUENTES ATIRANTADOS Carlos Pérez FREYSSINET ESPAÑA

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Diseño y Construcción de Puentes  atirantados. Introducción a la tecnología de los puentes atirantados. 

Carlos Pérez Rodríguez Freyssinet

CONTENIDO 1. Los primeros puentes atirantados 2. Los puentes actuales 3. Tecnología del tirante 4. Tecnología del cordón 5. Tecnología del anclaje 6. Tecnología de la vaina 7. Control de vibraciones: Amortiguadores 8. Procedimientos constructivos 9. Montaje de tirantes

1.‐ Los primeros puentes atirantados

Brooklyn Bridge (Roebling 1883)

Albert Bridge (Mason 1873)

1.‐ Los primeros puentes atirantados

Strömsund (Dischinger 1955)

1.‐ Los primeros puentes atirantados Düsseldorf Nord 260 m (Leonhardt -Beyer 1958)

Severin 150+302 m (Fisher, 1960)

1.‐ Los primeros puentes atirantados

Maracaibo 235 m (Morandi 1962)

Wadi Kuf 282 m (Morandi, 1971)

2.‐ Los puentes actuales Brotonne 320 m (Muller 1977)

Barrios de Luna 440 m (Manterola, 1983)

2.‐ Los puentes actuales Normandie 856 m (Vierlogeux, 1995)

2.‐ Los puentes actuales Escaleritas 100 m (Pantaleón, 2005)

Acceso PCTCAN, 72 m (Arenas, 2007)

3.‐ Tecnología del tirante • ¿Qué tipo de cable se emplea? • ¿Cómo se sujeta el cable al tablero y al pilono?

3.‐ Tecnología del tirante „ DURABILIDAD : Los tirantes 

son críticos para la estabilidad  de la estructura.

FATIGA : Los tirantes están  sometidos a cargas variables.

„

3.‐ Tecnología del tirante Cable cerrado y helicoidal (1950 ‐ 1970) • Cables prefabricados • Medios de instalación – Cable pesado – Anclajes de gran tamaño – Gatos de grandes dimensiones • Durabilidad limitada – Corrosión del cable  – Alto coste de mantenimiento (pintura) – Flexión al anclaje – Poca resistencia en fatiga (100 MPa)

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de hilos paralelos PWS (1970 ‐1985) Galvanized wires

Tight fitting polyethylene sheath Corrosion inhibiting compound

• Buena resistencia a fatiga • Cables prefabricados – compactos • Medios de instalación – Cables pesados – Gatos de grandes dimensiones • Sustitución muy limitada. Grandes problemas de  mantenimiento sin corte de tráfico • Durabilidad limitada de la vaina

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de hilos paralelos  PWS (1970 ‐1985)

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de hilos paralelos PWS (1970 ‐1985) • Puente de Lanaye: hilos corroídos en zona de transición:

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de hilos paralelos PWS (1970 ‐1985) • Efectos térmicos • Expansión del plástico = 20 veces la del acero o hormigón – Expansión de la vaina – Sellado al anclaje • Durabilidad del PAD – Foto‐oxidación (UV)  – Fisuración bajo tensión  (deformación remanente)

3.‐ Tecnología del tirante Tirante de cordones paralelos (h. 1975) • Derivado de la tecnología del  postesado – Lechada de cemento / epoxi – Filtro contra flexión • Instalación cordón a cordón • Limitaciones de la tecnología del  Pretensado – Baja capacidad en fatiga  : 100  MPa – Anclaje irreversible Ö imposibilidad de cambiar cordones – Fisuras en la lechada Ö cordón  sensible a la corrosión

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de cordones paralelos: cables inyectados • La lechada de cemento no constituye una protección contra la  corrosión • La lechada disminuye la capacidad en fatiga (fretting corrosion).

3.‐ Tecnología del tirante Sistema de cordones paralelos. Evolución (h. 1985) • Inyección de lechada reemplazada por  inyección de cera • Anclaje resistente a fatiga – Cuña fatiga desarrollada contra la  corrosión por fricción – Filtros de tensión de flexión (desviador)

• Anclaje reversible – Sustitución de cordón uno a uno

• Limitaciones de la protección de  conjunto – Operaciones peligrosas : cera inyectada en  caliente – Contaminación : la corrosión puede  propagarse entre los cordones

3.‐ Tecnología del tirante Cordón individualmente protegido (h 1988) • Protección contra la corrosión individual – Galvanización – Cera – Vaina PAD

• • • •

Proceso industrial de revestimiento Elimina el riesgo de contaminación Sustitución cordón a cordón Otras innovaciones: – Vaina con superficie perfilada – Amortiguadores

3.‐ Tecnología del tirante Tirantes. Cuota de mercado  (sin incluir Japón & China ) 1950

1960

1970

1980

1990

2000 2007

0%

Hilos paralelos (PWS)

Cordones paralelos (PSS)

Cable cerrado y cable helicoidad

100%

100%

3.‐ Tecnología del tirante Tirantes. Cuota de mercado  (sin incluir Japón & China ) 1950

1960

1970

1980

1990

2000 2007

0%

Hilos Hilos paralelos paralelos (PWS) (PWS)

Cordones paralelos (PSS)

Cable cerrado y Cable y cablecerrado helicoidad cable helicoidad

100%

100%

3.‐ Tecnología del tirante Otra forma de ver los puentes atirantados

Pretensado Extradosado Atirantado

3.‐ Tecnología del tirante Resistencia a la fatiga : Pretensado  exterior   (Puente cajón)  (ETAG)

Puente de  pretensado  extradosado  (CIP)

Puente  atirantado  (CIP + FIB)

Variación de la tensión  bajo cargas vivas  frecuentes