Inf. Caida de Puentes-Analisis Estructural

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

TEMA: CAUSAS DE DESBORDES DE RÍOS Y CAÍDA DE PUENTES (Puente de la solidaridad - Lima)

CURSO: ANÁLISIS ESTRUCTURAL I

DOCENTE: ING. JEFFERSON RUIZ CACHI

ALUMNO: FRAN LUIS AGIP ZÁRATE

CICLO: VII

FECHA: 11/04/17 CAJAMARCA

INTRODUCCIÓN En este presente informe se da a conocer cuáles son las causas de la caída de puentes especialmente el “Puente de la Solidaridad” en

lima. Este puente

colapso a causa de que el rio empezó a subir el nivel de agua a causa de las lluvias ocasionadas en las partes altas de la sierra, así ocasionando socavamiento en los extremos del rio y dejando casi descubierto el apoyo que tenía el puente, pues al parecer era un puente con tirantes pero con la declaración de un especialista en puentes dijo que, esos tirantes estaban de adorno porque no tenían ninguna función en dicho puente. Por otra parte también los desbordes de ríos que son ocasionados por las lluvias, ya que estas ocasionan deslizamiento de tierras y se acumulan junto con las aguas y así hay mayor volumen de material, dado esto que algunos ríos sobre salen de lo común, y que ocasionan daño a muchas personas.

ÍNDICE I.

OBJETIVOS……………………………………………………………………4

II.

MARCO TEÓRICO……………………………………………………….......4 1. COLAPSO DE PUENTES………………………………………………..4 2

2. CAUSAS

DE

DESBORDES

DE

RÍOS………………………………….10 III.

CONCLUSIONES…………………………………………………………….12

IV.

BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………….…13

V.

ANEXOS………………………………………………………………………14

I.

OBJETIVOS  Investigar porque colapsaron los puentes tras huaicos que han ocurrido en esta época de lluvia.  Investigar cuales son las razones del porque colapso el “Puente de la Solidaridad” en Lima.  Investigar el porqué de los desbordes de los ríos principalmente en Cajamarca.

II. MARCO TEÓRICO 1. COLAPSO DE PUENTES 3

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¿Por qué se caen los puentes?

El ingeniero civil Luis Zegarra, profesor del Departamento de Ingeniería, comenta sobre las posibles causas de la caída de los puentes y las soluciones que se deben plantear a largo plazo. Los puentes cuentan con dos partes, explica el ingeniero especialista en estructuras de puentes. De un lado, tenemos la superestructura que consta de las vigas y el tablero donde circulan los autos. De otro lado, tenemos la subestructura, que lleva el peso al terreno de cimentación. Estos tienen normas de diseño y cargas establecidas y aunque hay carros que cambian sus chasis para soportar mayor carga de lo que está permitido, el intenso caudal del río pudo ser la causa principal.

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Los puentes y los ríos

La mayoría de los puentes de la costa pasan encima de ríos que tienen la particularidad de tener poca agua casi todo el año pero cuando es época de lluvias en la sierra, arrastran agua con mucha pendiente que penetra debajo del cauce, lo que produce una socavación. “Este fenómeno afloja el apoyo de los cimientos del puente y en el caso de la av. Universitaria, el pilar del centro cedió, este no ha sido un problema del peso de la carga, la causa es el agua”, explica el ingeniero Zegarra. Los estudios de socavación que se realizan toma en cuenta la velocidad del agua y en el caso del río Rímac, esto ha variado con los años debido a la basura, el desmonte y construcciones en los bordes, que ocasionan que el ancho del cauce y la profundidad del río se reduzcan, por lo que circula a mayor velocidad y el ingeniero explica, que estos factores podría haber excedido los estudios que se pudieron haber realizado antes.

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Economía en ingeniería

El ingeniero Zegarra comenta que siempre es importante tener en cuenta lo que se conoce con el término de ‘economía en ingeniería’ donde más que pensar en qué es más económico ahora, consiste en pensar en su rentabilidad a largo plazo. “En este caso se hizo un puente con un pilar en el centro, que lo hace más económico, pero si se hubiera optado por un diseño más caro, en 4

estos momentos no tendríamos este problema y en 30 o 40 años habría recuperado la inversión inicial”, explica el ingeniero civil. Al contar con un río tan caudaloso, se podría pensar en otras tecnologías de puentes que no cuenten con un apoyo central o con diferentes elementos que no perturben el cauce. El ingeniero toma como ejemplo los puentes hechos en Piura que son de arco o se podría ver la posibilidad de construir unos atirantados (como el famoso puente de San Francisco, en EEUU) que son útiles para cubrir grandes distancias. 1.2.

LOS PUENTES DE LIMA

El puente de la av. Universitaria tiene 40 años, sin embargo, los puentes pueden llegar a tener una vida útil de 100 o 200 años dependiendo del mantenimiento que se le haga. El ingeniero explica que el costo de mantenimiento se debe añadir al costo inicial de la obra ya que siempre es necesario “hacer reparaciones del pavimento, de las barandas, el tablero, pueden haber daños estructurales, rajaduras y examinar la cimentación”. Un ejemplo es el puente de la Av. Brasil, que hace unos años fue golpeado y dejó a la vista los cables pos tensados de los refuerzos que hasta ahora no ha sido reparado. Esto es un peligro en potencia ante un accidente automovilístico, en los cuales las barandas no resisten y ceden, lo que hace que el carro caiga, “las barandas deben estar diseñadas para resistir el impacto de un vehículo a velocidades razonables”, menciona el ingeniero Zegarra y agrega, “los puentes de Lima necesitan mantenimiento y con seguridad puedo decir que no se les da la atención necesaria”.

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¿Por qué se desplomó el puente “Solidaridad” construido por la gestión Castañeda?

Las razones por las que el puente Talavera se cayó.

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Para entender un poco, vamos a desmentir los mitos que se tejieron alrededor de este colapso. Así podremos entender las verdaderas causas del porqué se cayó, perdón, se desplomó: 1. “Los tirantes no trabajan, están de adorno”.

Falso. Veamos lo que explica el ingeniero civil L. Fernando Sirumbal Z.: “En el supuesto que los tirantes no trabajan, entonces la viga estaría apoyada solamente en dos puntos: el estribo pequeño en la margen izquierda del río (el estribo que se cayó) y la base de la columna o pilar que se encuentra en la

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margen derecha. En realidad, las funciones estructurales que cumplían los tirantes del puente “Solidaridad” son dos: 1) Limitar las deflexiones verticales (referencia al grado en el que un elemento estructural se deforma bajo la aplicación de una fuerza). 2) Colaborar en el sostenimiento o soporte de la viga.” 2. “Los tirantes debieron haber resistido la caída del puente”

Falso. “La caída del estribo generó el colapso de la viga del puente porque lo convirtió en un sistema estructural inestable que desactivó la capacidad mecánica de los tirantes. En efecto, los tirantes del puente fueron diseñados para trabajar en conjunto con el estribo. Una vez que el estribo se desacopló de la estructura, los tirantes no tenían que haber resistido la caída del puente, porque en ingeniería no se diseñan sistemas estructurales inestables”, explica el especialista. 3. “La catenaria”

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“Esta afirmación señala que una prueba de que los tirantes del puente “Solidaridad” no trabajan es que en su geometría se puede apreciar una trayectoria curva que evidencia que estos se encuentran destensados, insistiendo una vez más con la teoría de los “tirantes-adorno”. En el caso de los puentes peatonales, debido a su menor tamaño y a la menor sobrecarga que deben

soportar,

las

magnitudes

de

las

fuerzas

de

tensado

son

considerablemente menores a las de los puentes vehiculares. Por lo tanto, el que la flecha de la catenaria sea notoria (particularmente en los tirantes de mayor longitud) no significa que los tirantes estén colgando sin trabajar.”, dice Sirumbal. 4. “Un puente atirantado bien diseñado se sostiene únicamente por los tirantes, y no requiere la utilización de apoyos adicionales”

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Mentira y esta es la explicación: “Los puentes atirantados asimétricos suelen incorporar apoyos adicionales que soportan la viga en acción conjunta con los tirantes, brindando además estabilidad al sistema en su conjunto. Por lo tanto, es mentira que en un puente atirantado asimétrico únicamente los tirantes deban resistir la totalidad del peso de la viga. También es mentira que de existir un apoyo suplementario (ej. un estribo), esto signifique que los tirantes no trabajan, dejando que todo el peso del puente sea soportado por dicho apoyo”. Para finalizar, el especialista hace una interesante reflexión: ¿alguien se puso a pensar que un estribo tan pequeño como el del puente "Solidaridad" no podría haber resistido todo el peso de la viga de acero, la losa de concreto y la sobrecarga peatonal sin haber tenido la ayuda de los tirantes?

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2. CAUSAS DE DESBORDES DE RÍOS Las grandes lluvias son la causa principal de inundaciones, pero además hay otros factores importantes. A continuación se analizan todos estos factores: 

Exceso de precipitación.- Las temporales de lluvias son el origen principal de las avenidas. Cuando el terreno no puede absorber o almacenar toda el agua que cae esta resbala por la superficie (escorrentía) y sube el nivel de los ríos.

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Fusión de las nieves.- En primavera se funden las nieves acumuladas en invierno en las zonas de alta montaña y es cuando los ríos que se alimentan de estas aguas van más crecidos. Si en esa época coinciden fuertes lluvias, lo cual no es infrecuente, se producen inundaciones.

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Rotura de presas.- Cuando se rompe una presa toda el agua almacenada en el embalse es liberada bruscamente y se forman grandes inundaciones muy peligrosas.

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Actividades humanas.- Los efectos de las inundaciones se ven agravados por algunas actividades humanas. Así sucede: o Al asfaltar cada vez mayores superficies se impermeabiliza el suelo, lo que impide que el agua se absorba por la tierra y facilita el que con gran rapidez las aguas lleguen a los cauces de los ríos a través de desagües y cunetas. o La tala de bosques y los cultivos que desnudan al suelo de su cobertura vegetal facilitan la erosión, con lo que llegan a los ríos grandes cantidades de materiales en suspensión que agravan los efectos de la inundación. o Las canalizaciones solucionan los problemas de inundación en algunos tramos del río pero los agravan en otros a los que el agua llega mucho más rápidamente.

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o La ocupación de los cauces por construcciones reduce la sección útil para evacuar el agua y reduce la capacidad de la llanura de inundación del río. La consecuencia es que las aguas suben a un nivel más alto y que llega mayor cantidad de agua a los siguientes tramos del río, porque no ha podido ser embalsada por la llanura de inundación, provocando mayores desbordamientos. Por otra parte el riesgo de perder la vida y de daños personales es muy alto en las personas que viven en esos lugares. 2.2.

DESBORDAMIENTO DE LOS RÍOS

En áreas donde no hay intereses humanos, los fenómenos naturales no constituyen amenazas ni tampoco resultan en desastres. Esta definición difiere con la idea tradicional de que los desastres naturales son estragos inevitables causados por las fuerzas incontrolables de la naturaleza. Un desastre no es un proceso puramente natural, sino que es un evento natural que ocurre en lugares donde hay actividades humanas. El desbordamiento de los ríos ocurre cuando se excede la capacidad de los canales para conducir el agua y por lo tanto se desbordan las márgenes del río, causando severos problemas sociales, ambientales y económicos. Las inundaciones son fenómenos naturales y puede esperarse que ocurran a intervalos irregulares de tiempo en todos los cursos de agua. El establecimiento humano en un área cercana a planicies de inundación es una de las mayores causas de daños causados por inundaciones. Sin embargo una de las principales causas de estos desbordes de los ríos se encuentra en la parte alta de la cuenca donde debido a problemas de agricultura migratoria se generan grandes pérdidas de suelos por erosión tanto eólica (Acción del Viento) e Hídrica (Acción del Agua), que están sedimentando los cauces naturales y aunado a que de manera indiscriminada se han acabado con los bosques de galería que servían de resguardo natural para evitar estos desbordamientos ahora tan frecuentes. Por otro lado las zonas productoras también se inundan y se culpa de todo a las lluvias, pero analicemos que el uso excesivo de maquinaria a lo largo de los 11

años ha traído consigo la compactación y la perdida de la estructura de los suelos afectando el drenaje interno y externo de estos lo que genera las inundaciones, otra causa es el sobrepastoreo en el caso de la ganadería y no es algo debido solo exclusivamente a las lluvias.

Estos problemas también traen consecuencias graves sobre la vida útil de los embalses que se reflejan en los servicios de agua potable y electricidad en fin son múltiples los problemas ocasionados. En tal sentido para poder mitigar este problema de desbordamiento de los ríos es necesario tomar acciones que disminuyan a su mínima expresión la agricultura migratoria en las partes altas de nuestras cuencas, además de realizar una reforestación que permita restablecer la cobertura vegetal de forma tal de aumentar el tiempo de concentración de las cuencas (tiempo necesario para que el agua que entra a la cuenca salga de ella) puesto que mientras más tarde para salir el agua de esta estaremos logrando mayor infiltración y mejor redistribución del agua y se bajara el caudal y este no generara tanta erosión lo que influenciara aguas abajo evitando la sedimentación. Otra acción seria repoblar los bosques de galería y descompactar los suelos agrícolas, de esta forma se podría en corto tiempo ver como las inundaciones no solo son producto de las lluvias como erróneamente se pretende en muchos casos hacer ver, sino que por el contrario es debida a las actividades humanas carentes de Visión Agroecológica.

III. COCLUCIONES  En conclusión los puentes se cayeron porque no se hizo un buen estudio antes de construirlos y también por la fuerte presión y erosión del agua.  El rio de la solidaridad no fue diseñado para este tipo de casos y colapso por el punto de apoyo que no estaba muy bien construido no tenía un buen soporte como para este tipo de fenómenos.  Las causas por las que se desborda los ríos son por la fuerte cantidad de agua que se acumula en ella, esto depende de las fuertes lluvias que se da en las partes altas de la sierra. 12

IV.

ANEXOS

FIG 1. Caída del puente la solidaridad.

FIG 2. Colapso de puente

Huaycoloro

FIG 3. Nivel de descenso del agua.

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FIG 4. Socavamiento ocasionado por

FIG 5. Desborde de los ríos.

acumulación de agua en los ríos.

V.

BIBLIOGRAFÍA

Páginas web. 

http://www.aweita.pe/cooltura/sociedad/8168-por-que-se-desplomo-elpuente-solidaridad-construido-por-la-gestion-castaneda-experto-revelalas-verdaderas-razones

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http://visionagroecologica.blogspot.pe/2017/la-lluvia-y-eldesbordamiento-de-los.html

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