Ejemplos diseño de dado o encepado para pilotes por metodo de las bielas

Ejemplo 7: Modelo de bielas y tirantes para el tablero
de un puente atirantado

Robert B. Anderson

Sinopsis
Los modelos de bielas y tirantes hacen que el diseño de porciones de estructuras complejas
se pueda realizar de forma transparente. Este ejemplo, el tablero en la pila de un puente
atirantado, se desarrolla con el objeto de mostrar cómo se pueden utilizar los modelos de
bielas ytirantes para regiones que pueden estar sujetas a cargas cíclicas y cómo los
resultados de cargas alternantes se pueden superponer unos con otros. El tablero transmite
fuerzas desde el pilón, a través de una conexión integral con la superestructura, hacia los
pilares de apoyo. El tablero también crea un área para la transmisión de las fuerzas de la
superestructura. En este ejemplo se describebrevemente el desarrollo del modelo en base
al flujo de fuerzas percibido dentro de la estructura. Luego se detallan las armaduras de los
tirantes y se verifican las zonas nodales.
Robert B. Anderson es ingeniero calculista en jefe de URS Corporation, Tampa, Florida.
Recibió su Master en Ingeniería de la Universidad de Texas en Austin y su título de
Ingeniero Civil de la Universidad Estatal deDakota del Sur. Durante su permanencia en la
Universidad de Texas sus investigaciones se concentraron en el ensayo a escala real de
modelos de bielas y tirantes para regiones nodales de hormigón. Posee experiencia tanto en
puentes de hormigón como en puentes de acero, desde estructuras de separación de poca
longitud hasta estructuras atirantadas de gran longitud.

Ejemplo 7: Modelo debielas y tirantes para el tablero de un puente atirantado

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Introducción y alcance

El objetivo de este ejemplo es demostrar cómo se puede usar el modelado mediante bielas
y tirantes para un área que puede sujeta a cargas cíclicas y cómo los resultados de cargas
alternantes se pueden superponer unos con otros. Este ejemplo, ilustrado en la Figura 7-1,
es un tablero de un puente atirantado.El tablero transmite las fuerzas desde el pilón, a
través de una conexión integral con la superestructura, hacia los pilares de apoyo
individuales. El tablero también crea un área para la transmisión de las fuerzas de la
superestructura. El detalle ampliado en la Figura 7-1 muestra cómo esta región se puede
modelar mediante un programa de análisis de pórtico plano o pórtico espacial y lasfuerzas
de cuerpo libre que existen en las conexiones de los elementos. En la Figura 7-2 se ilustra
un corte de la estructura transversal al eje del puente.

M

V

N
20 ft. (6,1 m)
14 ft.
(4,3 m)

3 ft. (0,91 m)
SUPERESTRUCTURA

PILON
3 ft. (0,91 m)

N

N
V

V
M

M
PILARES INFERIORES
SUBESTRUCTURA

VN

5 ft. (1,5 m)

M

VN
15 ft.
(4,6 m)

M

10 ft.
(3,1 m)AMPLIACIÓN
TABLERO

MODELO RETICULADO
5 ft. (1,5 m)

EJE TORRE
OHIO

EJE TORRE
KENTUCKY
EJE PILA DE
ANCLAJE
KENTUCKY

EJE ANCLAJE
OHIO
EXPANSIÓN

352,75 ft.
(107,5 m)

INTEGRAL

INTEGRAL

875,00 ft.
(266,7 m)

EXPANSIÓN

459,00 ft.
(139,9 m)

Figura 7-1: Disposición del tablero del puente
El alcance de este ejemplo se limita a desarrollar el modelo de bielas ytirantes para
transmitir las fuerzas del pilón a los pilares inferiores. No se investigarán los momentos,
cortes y cargas axiales desarrolladas en la parte superior de los pilares inferiores de la
subestructura, ilustrados en la Figura 7-1. La Figura 7-3 muestra un modelo de bielas y
tirantes para examinar las fuerzas de los elementos de la superestructura.
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Ejemplo 7: Modelo de bielasy tirantes para el tablero de un puente atirantado

64,4 ft. (19,6m)
32,2 ft. (9,8m)

32,2 ft. (9,8m)
9 ft
(2,74 m)
2,5 ft. (0,76m)

2,5 ft. (0,76m)

2 ft. (0,61m)

2 ft. (0,61m)

TABLERO COLADO
IN SITU

VIGA CAJON
PREMOLDEADA

10,0 ft.
(3,1m)

PILON

EJE TIRANTE
TORRE Y PUENTE

12,5 ft. (3,8m)

12,5 ft. (3,8m)

PILAR INFERIOR

25,0 ft. (17,6m)

Figura 7-2:...