Puentes Flotante

Puentes Flotante: Los puentes flotantes se apoyan sobre flotadores y por ello no tienen el arraigo en la tierra que toda obra fija debe tener. Los flotadores pueden ser más o menos grandes para reducir su movilidad y se puede conseguir que sus movimientos sean incluso menores que los de algunos puentes fijos, pero ello no elimina ese carácter de elemento flotante sometido a los movimientos del agua; hay siempre un movimiento relativo entre el puente y los apoyos fijos de las orillas Se ubica en la ribera del río Ucayali en la confluencia de éste con el río Napo, en donde nace el río Amazonas. Este puerto comenzó a construirse en 1976 y se terminó en 1977 con el propósito de manipular 550000 [T] de carga anuales, por lo que se convierte en el puerto más importante de la región de la Amazonía.

DESCRIPCIÓN DE UN PUENTE FLOTANTE Los puentes flotantes al igual que los convencionales tienen características estructurales propias impuestas por varios factores: lugar de emplazamiento, condiciones naturales (como el tipo de suelo) y ambientales reinantes (como vientos, mareas y oleaje), uso, vida útil y posibles mantenciones; todo esto considerando el presupuesto que se va a disponer. Teniendo en cuenta cada uno de estos factores los proyectistas evalúan que tipo de soluciones estructurales son las más apropiadas Fundamentalmente, en el diseño y fabricación de un puente flotante se distinguen cuatro ítems principales los cuales son: - Estructura flotante - Puente basculante - Puentes de acceso - Sistema de amarras y anclajes.

ESTRUCTURA FLOTANTE Esta etapa es controlada por un elemento estructural llamado “pontón”, el cual sirve de

soporte de la carpeta de rodado, ya que es éste el que proporciona la flotabilidad. De los puentes flotantes existentes en el mundo se destaca que la configuración de una estructura flotante puede ser muy variada dependiendo de cómo se ubiquen los pontones a lo largo y ancho de ésta. Existen variadas formas de diseño y distribución de los pontones que conformarán la estructura flotante final, es por ello que su distribución pasa básicamente por la elección de una de 4 alternativas. La elección de alguna de ellas es controlad a generalmente por el factor costo construcción. Éstas pueden ser: a) Un solo pontón:  El puente flotante estará compuesto por un gran pontón (o módulo flotante) sobre el cual descansará la carpeta de rodado. Recomendable para cubrir pequeñas luces.

b) Pontones unidos en serie: El puente flotante estará conformado por ódulos de pontones unidos a lo largo. El tipo de unión se determinará según diseño. Sobre cada módulo descansará la carpeta de rodado. Como solución permite un fácil montaje de las estructuras y futuras modificaciones a su forma. c) Pontones unidos a lo largo y ancho:  Similar al anterior con la salvedad de que los pontones están unidos no solo a lo largo sino que también a lo ancho entre sí. El tamaño de los pontones disminuye notoriamente. Este sistema permite mantener los pontones independientes entre si, facilitando un posible reemplazo de elementos en mal estado o adherencia de nuevos elementos (pontones), cambiando las dimensiones del puente final. d) Pontones separados por grandes luces: La estructura en este caso se asemeja más a un puente tradicional puesto que las vigas que conforman el puente descansan sobre apoyos en sus extremos. Si la configuración se desea dar de manera tal que existan tramos independientes, el acceso entre tramos puede darse por medio de rampas pivotantes. Puede ser recomendable para cubrir grandes extensiones de agua y de gran profundidad y lograr un costo construcción relativamente barato con respecto a la alternativa a) y otras soluciones como puentes atirantados o colgantes. Además, esta configuración ofrece la posibilidad de alterar lo menos posible el movimiento de embarcaciones permitiendo el paso de embarcaciones bajo la carpeta de rodado, De acuerdo con experiencias en otros países, los diseños más comunes se basan en la creación de una estructura flotante en base a uno o varios pontones en serie por sobre el cual se dispone la carpeta de rodado para el tráfico de vehículos. Este es el caso de varios puentes existentes en los Estados Unidos, que han desarrollado a con éxito esta técnica, como por ejemplo el puente “Lacey V. Murrow” del estado de Washington (caso b)). También destacan

los puentes basados en una gran viga cajón de gran rigidez que descansa en pontones distanciados por grandes luces, como es el caso del puente “Nordshordlands” en Noruega (caso d))

3.1 CRITERIOS DE CÁLCULO La característica particular más importante de cualquier elemento estructural es su resistencia real, que debe ser suficientemente elevada para resistir, con algún margen de reserva, todas las cargas previsibles que puedan actuar sobre éste durante la vida de la estructura, sin que se presente falla o cualquier otro inconveniente. Es lógico, por consiguiente, calcular los elementos, de manera que sus resistencias sean adecuadas para sostener las fuerzas resultantes de ciertos estados hipotéticos de sobrecarga, considerablemente mayores que las cargas que se espera actúen realmente durante el servicio normal. El análisis y el diseño de este tipo de proyecto, sigue esencialmente los mismos conceptos aplicables a cualquier otro tipo de puente, con especificaciones especiales en cuanto a lo que se refiere al tipo de cargas que debe soportar y a las condiciones de seguridad con que debe operar 

CONCLUSIONES Los antecedentes alcanzados a recopilar en esta memoria son de utilidad para todo tipo obra civil flotante que se desee calcular y diseñar. Se ha intentado recopilar la mayor información posible respecto de distintas obras de ingeniería que tienen la particularidad de flotar por si mismas, esto se ve reflejado en un capítulo en donde se entrega la mayor cantidad de antecedentes que se pudieron encontrar, de cada estructura informada. No obstante, lo anterior se debe hacer notar lo escaso de la información técnica disponible en nuestro país relacionada con el tema, lo que dificulta la obtención de un trabajo final más completo. De acuerdo a los antecedentes recopilados en este trabajo resulta evidente y lamentable, al mismo tiempo, que la información requerida se encuentra dispersa y no existen documentos que unifiquen criterios

ni que entreguen procedimientos o metodologías detalladas de cálculo, con las fórmulas respectivas. Es por ello que se optó en este caso por utilizar la mayor cantidad posible de expresiones entregadas por la norma japonesa, ya que esta última es la norma de diseño utilizada por la Dirección de obras Portuarias del Ministerio de obras Públicas. Ente al cual le resulta más familiar la estructura llamada “pontón”. Como ejemplo de lo explicado anteriormente se puede

decir que la cuantificación de la fuerza provocada por el oleaje sobre los pontones, debe realizarse evaluando fórmulas determinadas para embarcaciones, porque se estaría haciendo una aproximación que puede significar el sobre o sub-dimensionamiento de las estructuras, alterando el costo de la obra. En este trabajo se tocan varios tópicos, algunos ya conocidos por muchos dentro del área de la Ingeniería estructural pero otros no tanto, y es por ello que son estos tópicos los que se intentó tocar con mayor profundidad en desmedro de otros al ya existir bastante información al alcance de la mano. Por esto se explican algunos análisis realizados en forma muy superficial para ciertos elementos y otros con la debida profundidad para formarse una idea general del diseño de este tipo de estructuras. Respecto al ejemplo de cálculo “Puente Moncul”, sirvió de base para hacer una

comparación económica entre un puente de pilotajes y uno flotante, pero no fue el óptimo para estudiar ciertos puntos específicos, los menos, en relación a la incidencia que puede tener el factor ambiental en la estructura, exclusivamente por las excelentes condiciones ambientales donde se proyectó. La incidencia que el oleaje tiene sobre el diseño de estas estructuras en este caso fue muy baja pues el sector está muy protegido y lo demostraron los cálculos de tensiones por este efecto. Tornándose muy incidente en proyectos donde la profundidad del agua sobre el lecho marino es considerablemente alta. Queda demostrado al final de este trabajo la importancia que tiene para las estructuras llamadas pontones las condiciones medio ambientales del área en el cual se proyecta.

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P uentes metálicos .

La construcción de puentes en Perú está limitada principalmente por la geografía, así como por la capacidad adquisitiva de la región donde se instalará; en lugares donde no puede ingresar ningún tipo de transporte, se incrementan los costos de construcción, motivo por el cual un puente puede no construirse. Los fondos para la construcción de puentes, por lo general, están controlados por las municipalidades (el Estado). Antes de iniciar los estudios preliminares, se deben analizar los factores de servicio e impacto que repercutirán en la comunidad a la hora de la construcción del puente, así como la repercusión en la economía del lugar y por último, con cuantos fondos se cuenta. Al tener bien definido todo lo anterior, se debe analizar la vida útil del puente, cargas de diseño, determinación de las vías, estudios preliminares, sistema por utilizar, materiales de construcción y finalmente, se realiza el presupuesto, determinando así, el precio de venta. Las ventajas de la construcción con acero, en ciertos casos, convierten a este tipo de estructuras en la solución más adecuada para puentes de caminos y carreteras. Factores como la velocidad de construcción, facilidad de transporte, adaptabilidad a cambios de diseño, entre otros, son algunas de las virtudes de un puente de acero. Sin embargo, existen características inherentes a este tipo de estructuras que se deben considerar al momento de diseñarlas. Los retos que enfrentan los ingenieros estructurales al diseñar un puente de acero empiezan desde la correcta selección del tipo de material a ser usado en el  puente y pasan por aspectos como el control de las de flexiones en las vigas durante la construcción, o el control de una posible falla prematura por fatiga cuando el puente esta en servicio. Ventajosamente, en la actualidad existen métodos y normativas que deben ser aplicados al diseño, de tal manera que los aspectos mencionados anteriormente no compliquen el desempeño de la estructura durante su construcción o el tiempo de servicio.

El empleo del hierro significó una transformación radical en la construcción en general, y en los puentes en particular; sus posibilidades eran mucho mayores que las de los materiales conocidos hasta entonces, y por ello se produjo un desarrollo muy rápido de las estructuras metálicas, que pronto superaron en dimensiones a todas las construidas anteriormente. Hoy en día sigue siendo el material de las grandes obras, y en especial de los grandes puentes, si bien el hierro que se utiliza ahora no es el mismo que se utilizó en los orígenes, porque el material también ha evolucionado significativamente; hay diferencia considerable de características y de calidad entre los aceros actuales, y el hierro fundido que se utilizó en un principio. Coalbrookdale marcó el principio de una nueva era en los puentes, que dio lugar a su espectacular desarrollo en el siglo XIX. Entre la construcción del puente de Coalbrookdale, un arco de medio punto de 30 m de luz, con una estructura poco clara, y la construcción del puente de Firth of Forth, un puente cantiléver para ferrocarril con dos vanos de 521 m de luz, terminado en 1890, transcurrieron exactamente 111 años.