Proyecto DE Puente Peatonal PDF

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Informe Estática...

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I nt r oducci ón

El puente peatonal ha sido creado para que las personas atraviesen una avenida, una calle, una vía de ferrocarril, e incluso un flujo de agua. En cuanto al tamaño también varía dependiendo del área que tenga que cubrir, así puede ir de unos pocos metros hasta cientos de metros. Teniendo en cuenta la planificación del transporte, este tipo de estructura facilita que el tráfico no se detenga en ese punto y por lo tanto que fluya con mayor rapidez. Con respecto al peatón le facilita cruzar una vía más rápidamente porque no tiene que esperar la luz del semáforo y con total seguridad debido a que no cruza frente a los vehículos. Su finalidad primordial es la de brindar seguridad al peatón en el sentido de no tener que cruzar por lugares donde pueda correr riesgo su vida como puede ser una gran avenida o una autopista. Las autoridades ligadas a Protección o Defensa civil recomiendan su uso, cuando existen, ya que de esta manera se pueden evitar muchos accidentes.

OBJETI VO GENERAL Real i z arunes t udi odel usoques el edaal ospuent esques er ánobj et odeanál i si senes t a i nv es t i gac i ón,par adefi ni rs ues t adot ant of í s i c ocomoes t r uc t ur al .Lospuent espeat onal es , f uer onc r eadosconel obj et i v odebenefi c i aral ost r anseúnt esopeat ones ,quedi ar i ament e s edes pl az anapi eporl aspr i nci pal esc i udades .

BENEFI CI OSYRI ESGOS     

Segur i dadalc r uz ar ,Ev i t arunacc i dent e:l af al t adec ul t ur apuedel l egaraaf ect arl a mov i l i dadyc aus arunac c i dent e. T r anqui l i dadeneldí a:elus uar i os esent i r ás egur opues t oquealc r uz arl ohar á es t andosegur o. Fal t adei l umi nac i ón:l apoc ai l umi nac i ónquet i enenes t ospuent es ,l i mi t asuus o. Fal t adeunper sonaldes egur i dad:deber í adehaberunper s onalenc adapuent e peat onal ,par ai ncent i v aral apobl aci ónaut i l i zaryc r uz ardef or mas egur a. Pocomant eni mi ent odel aes t r uc t ur a.Aes t ospuent esnos el edael ni v el de mant eni mi ent onec es ar i oyes t opuedel l egaraocas i onar l edañosi r r ev er si bl es .

PUENTEPEATONAL Un puente peatonal es aquella estructura que permite el paso de los peatones sobre vías de tráfico tales como avenidas, autopistas, rutas; valles en las montañas y cursos de agua como brazos de un río o un arroyo. Puede construirse de diferentes materiales como de metal o de hormigón. A su vez pueden ser estáticos o móviles entre lo que se encuentran los que giran, se elevan o se pliegan. Esta característica junto con el diseño que puede ser diverso e innovador, se debe a que es construido para soportar poca carga. vehículos. Se considera que un puente peatonal cuando: -ha sido planificado como parte de la seguridad vial. -debe ser utilizado porque es un recurso para la seguridad e integridad de las personas. -sirve además para salvaguardar la vida y la integridad de niños y ancianos.

ELEMENTOSDEUNPUENTEPEATONAL  Calzada: Vía pavimentada de un puente.  Tipo de Servicio de un puente: Utilidad o función predominante que desempeñara y un puente.  Material Construido: es esencial en la concepción de un puente, porque su características de resistencia son las que determinan las dimensiones de cada uno de los elementos que lo componen, e influye decisivamente en la organización de su estructura.  Distribución de Cargas: es decir en la forma de transmisión de las cargas desde la superestructura hasta el suelo.  Vanos: Espacio de una estructura porticada que queda abierta entre apoyos y vigas.  Aceras: es una superficie pavimentada a la orilla de una calle u otras vías públicas para uso de personas que se desplazan andando o peatones. Usualmente se sitúa a ambos lados de la calle, junto al paramento de las casas.  Vigas: Elemento arquitectónico rígido, generalmente horizontal, proyectado para soportar y transmitir las cargas transversales a que está sometido hacia los elementos de apoyo.  Diafragmas: son elementos estructurales que se disponen en tableros de puentes metálicos y mixtos interiormente en secciones cajón o transversalmente entre las vigas.  Tableros: soporta directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite sus tensiones a estribos y pilas.  Postes : es uno de los elementos que se utiliza para la construcción de una alambrada, tendidos eléctricos y telefónicos, televisión por cable, para iluminar calles, plazas o estadios y en las actividades agrícolas.  Baranda o pasa manos : La barandilla o baranda es un tipo de parapeto formado de balaustres que constituye un elemento de protección para balcones, escaleras, puentes u otros elementos similares.  Capa de Rodadura: En un pavimento, la capa superior. Contiene los materiales de mayor calidad del pavimento y su función es dotar a la carretera de las mejores propiedades de rodadura y antideslizantes.  Pilas: Son los apoyos intermedios de los puentes de dos o más tramos. Deben soportar la carga permanentemente y sobrecargas sin asientos, ser insensibles a la acción de los agentes naturales (viento, riadas, etc.).  Estribos: Los estribos situados en los extremos del puente sostienen los terraplenes que conducen al puente. A veces son reemplazados por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor. Deben resistir todo tipo de esfuerzos por lo que se suelen construir en hormigón armado y tener formas diversas.  Apoyo: son elementos a través de los cuales el tableo le transmite las acciones en la que soliciten a las pilas.

 Muros: se le llama muro a las paredes de un puente que poseen función estructural; es decir, aquellas que soportan otros elementos estructurales del edificio, como arcos, bóvedas, vigas o viguetas deformados o de la cubierta.

PARAMETROSCLAVESDEDI SEÑO AUTI LI ZARENPUENTESPEATONALES Si nserl i mi t at i v os ,engener al yenpar t i c ul arsegúnseael cas opar acadapuent epeat onal , deber ánc umpl i rconl asnor masdedi señosi gui ent es :

1.Gener al es: En general, los puentes peatonales deben cumplir con las siguientes normas:  Dimensión vertical libre mínimo 5,20 metros (de la rasante de la calle existente hasta la parte inferior de las vigas de soporte de la losa del puente peatonal).  Piso en material antideslizante en seco o mojado, acabado en concreto Simple, tipo carril segregado del sistema de transporte público Trans450.  Pendiente de las rampas de acuerdo con lo establecido en la Ley de equidad y desarrollo integral para las personas con discapacidad. No obstante, la pendiente máxima para el desarrollo de 15 metros máximos, longitudinalmente, en el plano horizontal no excederá del 10%.  Cuando la longitud horizontal de las rampas (según diseño) exceda 15 metros, se colocará un descanso al final de esta longitud (ver esquema de cada puente).  Sistema eléctrico, que debe incluir al menos: 1.Alumbrado antibandalismo, que garantice la seguridad del usuario: A) Dentro y debajo del puente peatonal. B) En las rampas. C) Entradas y salidas a los puentes. 2.Circuitos eléctricos y dispositivos necesarios con capacidad eléctrica para soportar las pantallas publicitarias a ser instaladas.  Baranda metálica o pasamanos de los puentes peatonales, rampas, gradas y descansos, deben ser continuas y sin interrupciones, con altura de 0.98 metros sobre el nivel de piso terminad; adaptar diseño arquitectónico a detalle tipo entregado en apéndice “B”.  La protección en barandas debe generar una barrera física, pero manteniendo una transparencia visual.  En las rampas de ascenso y descenso de peatones se deberá considerar descansos de 2.00 a 2.50 metros de longitud a lo largo de los tramos horizontales (en planta) a un máximo de 15.00 metros; se deberá cumplir con la Ley de Equidad y desarrollo integral para las personas con discapacidad.  Las rampas de ascenso y descenso de peatones deberán tener un ancho suficiente para que circulen dos sillas de ruedas a la vez y en distinto sentido en cada puente.  Para facilitar la ubicación de los pasamanos a las personas con dificultad visual, la pintura de estos debe ser de color contrastante a los colores de la estructura del puente.  El puente será aterrizado en los extremos mediante polos a tierra.  Los puentes serán desmontables y al menos el 90% de la estructura metálica deberá ser recuperable.  Se utilizarán perfiles de acero con uniones que no permitan la acumulación de líquidos que puedan provocar la corrosión y deterioro de la estructura.

 Para toda la estructura metálica, se debe colocar tres manos de pintura anticorrosiva, más dos manos de pintura decorativa, ambas de la mejor calidad.  El andén de la estación debe orientar claramente los flujos de circulación hacia el arranque de la escalera, o la rampa de los puentes peatonales.  En el arranque de la escalera, o la rampa, debe existir cambio de textura en el piso para evitar accidentes.  Prever elementos de seguridad como iluminación, drenajes, rejillas y sifones.  La señalización debe colocarse según (Normas utilizadas en Proyecto Trans 450).  Debe colocarse protección antibandalismo a las redes eléctricas y/o telefónicas.  Pendiente transversal máxima 2%.  Altura libre entre nivel de piso terminado y la parte más baja del techo será de 2.60 metros.  Tanto las rampas laterales, como la central, estarán apuntaladas sobre columnas metálicas, y sobre sistemas de cimentación, acorde a diseño, tanto estructural como arquitectónico.  Los puentes deberán tener una guía para no videntes, localizada al centro de la sección transversal de rampas y puente, similar a la existente en el espacio público del sistema BTR. (ver detalle en apéndice “B”.  La cubierta curva auto soportante (cuyo material cumpla con la especificación técnica de los techos de las estaciones del sistema de transporte BTR), será instalada solamente en los puentes, no en las rampas, descansos ni gradas  Tomando en cuenta la durabilidad y vida útil de los materiales, y accesorios, de construcción, se requiere un período útil de 40 años para todos los puentes del sistema a partir de la fecha de entrega. GUÍ ADEESPECI FI CACI ONESPARAELDI SEÑO DEPUENTESPEATONALES ( segúnAASHTO) Las especificaciones de esta guía se aplicarán a los puentes destinados a peatones y Peatones/Bicicletas que forman parte de las instalaciones de la carretera, y por lo que se proporcionan estándares realistas que garantizan la seguridad estructural y durabilidad comparable a los puentes de carretera diseñados de conformidad con las normas AASHTO de especificaciones estándar para puentes de carretera. Esta especificación debe aplicarse por igual a todos los tipos de puentes y materiales de construcción, incluyendo acero, hormigón y madera. "El trafico sobre todo de peatones y/o bicicletas" implica que el puente no lleva una carretera pública o camino vehicular. Un puente diseñado por estas especificaciones podría permitir el paso ocasional del servicio de un vehículo de mantenimiento. Esta especificación permite el uso de los métodos del diseño de la carga de servicio o del diseño de resistencia (Diseño del Factor de Carga) de la manera provista por las normas AASHTO de especificaciones estándar para puentes de carretera. No se piensa actualmente para el uso conjuntamente con las especificaciones de la cargas de AASHTO y del diseño del factor de resistencia (LRFD).

Cargas de Diseño.

Cargas Vivas:  Carga Viva de Peatones: Las 85 libras por pie cuadrado (Psf) ó 415,01 kilogramos fuerza por metro cuadrado (Kgf/m²) de la carga peatonal, es lo que representa una persona promedio que ocupa 2 pies cuadrados (ft2) ó 0.19 (m2) de área de cubierta de puente, se considera una carga viva de servicio razonablemente y conservadora que es difícil de superar con tráfico peatonal. Cuando se aplica las tensiones permisibles de la carga de servicio de AASHTO o el grupo 1 de factores de carga para el diseño de factor de carga, se proporciona una amplia capacidad de sobrecarga. La reducción de las cargas vivas para las áreas de influencia de la cubierta que excedan de 400 pies cuadrados (ft2) ó 37,16 metros cuadrados (m2) está en concordancia con las disposiciones de la ASCE 7-95, “Cargas de Diseño Mínimas para Edificios y Otras Estructuras", y tiene por objeto dar cuenta de la reducida probabilidad de grandes áreas de influencia que al mismo tiempo son la carga maxima. Para puentes típicos, un valor único de diseño de la carga viva puede ser calculado sobre la base de la superficie de Guía de Especificaciones para el Diseño de Puentes Peatonales (Original en Inglés) Documento No Oficial Traducido por Dervic Marcano ([email protected]) Con Fines Educativos Estudiante de Ingeniería Civil – Venezuela, Enero de 2011 cubierta influencia total y se aplica a todos los subcomponentes de los miembros principales. Las 65 libras por pie cuadrado (Psf) ó 317,36 kilogramos fuerza por metro cuadrado (Kgf/m²) es el límite de carga mínima que se utiliza para proporcionar una medida de consistencia de las fuerzas con las especificaciones LRFD, que especifican 85 libras por pie cuadrado (Psf) ó 415,01 kilogramos fuerza por metro cuadrado (Kgf/m²) en combinación con un factor de carga menor que es utilizado bajo las especificaciones de Diseño Factores de Carga. Requerir una carga viva peatonal de 85 libras por pie cuadrado (Psf) ó 415,01 kilogramos fuerza por metro cuadrado (Kgf/m²) para las cubiertas y los miembros secundarios, reconoce la alta probabilidad de lograr cargas máximas en pequeñas áreas de influencia. El diseño de las cubiertas también por una carga concentrada pequeña, por ejemplo, un kilopondio (kip) ó Kilogramo fuerza (Kgf), puede considerarse donde el puente puede estar sujeto al uso de caballería o motos de nieve.  Vehiculo de Carga: La propuesta AASHTO de cargas de vehículos se propone como valores por defecto en los casos en que la empresa productora del vehículo no especifique el diseño de cargas de vehículo usado. Las configuraciones del H-Camión se utilizan para simplificar el diseño y es una manera conservadora de representar los pesos especificados.

 Cargas de Viento:

La norma AASHTO de presión del viento sobre los elementos de superestructura, salvo la AASHTO de carga mínima del viento por el pie de la superestructura se omite. El valor de 35 libras por metro cuadrado (Psf) ó 170,88 kilogramos fuerza por metro cuadrado (Kgf/m²) aplicado al área vertical proyectada de un puente de armadura abierta se ofrece para la simplicidad de diseño, en lugar de las fuerzas computacionales en los miembros individuales de la armadura. Las presiones del viento se especificadas para una base de la velocidad del viento de 100 millas por hora (mph) ó 160,93 kilómetros por hora (km/h) y puede ser modificado en base a una velocidad máxima probable del viento en sitios específicos de acuerdo con la AASHTO en su Artículo 3.15.  Combinaciones de Cargas: Las combinaciones de carga, es decir los porcentajes, la tensión admisible para el diseño de servicios de carga y los factores de carga para el diseño de factor de cargas como se especifica en la Tabla 3.22.1A de las especificaciones estándar para puentes de carretera, se utiliza con las siguientes modificaciones: Guía de Especificaciones para el Diseño de Puentes Peatonales (Original en Inglés) Documento No Oficial Traducido por Dervic Marcano ([email protected]) Con Fines Educativos Estudiante de Ingeniería Civil – Venezuela, Enero de 2011 Carga Viva de Viento “WL” será igual a cero. Fuerza Longitudinal “LF” será igual a cero. Detalles de Diseño  Deflexión: Los miembros deben estar diseñados de manera que la deflexión debido a la carga viva de servicio peatonal no sobrepase L/500 de la longitud del tramo. La deflexión de los brazos en voladizo (cantiléver) debido a la carga viva de servicio para peatones debe limitarse a L/300 del brazo voladizo (cantiléver). La deflexión horizontal debido a la carga de viento lateral no excederá de L/500 de la longitud del tramo.  Vibraciones: La frecuencia fundamental del puente peatonal sin carga viva debe ser superior a 3,0 hertzios (Hz) para evitar el primer armónico. Si la frecuencia fundamental no puede satisfacer esta limitación, o si el segundo armónico es una preocupación, se debe realizar una evaluación de desempeño dinámico. En lugar de dicha evaluación el puente puede ser proporcionado de manera que la frecuencia fundamental será mayor que : f ≥ 2.86 ln (180/W) Donde “ln” es el logaritmo natural y “W” es el peso en kilopondios (kips) de la estructura de apoyo, incluyendo la carga muerta y una asignación para la carga

viva real de los peatones. Alternativamente, el mínimo peso que soporta la estructura (W) será mayor que W ≥ 180 e(-0.35f) Donde “f” es la frecuencia fundamental en hertzios (Hz). 1 Kilopondio (kip) = 1 Kilogramo Fuerza (Kgf) = 2,2046226218 Libra fuerza (Lbf)  Tensión admisible a la fatiga: Los rangos permisibles de fatiga de los elementos de acero se determinarán en el artículo 10.3 de las Especificaciones Estándar para puentes de carretera, salvo que la fatiga se encuentre en rangos de tensión permitidos y se pueda utilizar para las estructuras de trayectoria redundante de cargas, independientemente del grado real de redundancia del elemento. La necesidad de aplicar provisiones a la fatiga de las tensiones peatonales de la carga viva en los casos infrecuentes de cargas peatonales pesadas, pero se considerará para cargas de viento.  Espesor Mínimo del Acero: Las disposiciones del artículo 10.8 de las especificaciones estándar para puentes de carretera se aplicará, salvo que el espesor mínimo de miembros tubulares cerrados estructurales será de 1/4 de pulgada. Soldadura de las Conexiones en Tubulares . Las Soldaduras de conexiones tubulares deben ser diseñadas de acuerdo con el Código de Soldadura Estructural - Acero ANSI / AWS D1.1.  Conexiones en la Mitad de los Tramos de la Armadura: 1. Los miembros verticales de la armadura, las vigas de piso y sus conexiones en la mitad de los tramos de la armadura serán proporcionados para resistir una fuerza lateral aplicada en la parte superior de la armadura que no es inferior a 0,01/K de la fuerza media de diseño a compresión en medio de dos miembros adyacentes al cordón superior, donde “K” es el factor de diseño de la longitud efectiva ó útil de los miembros individuales del cordón superior apoyados entre los miembros verticales de la armadura. En ningún caso el valor de 0,01/K será inferior a 0.003 al determinar la fuerza lateral mínima, independientemente del valor de “K” usado para determinar la capacidad de compresión del cordón superior. Esta fuerza lateral se aplicará al mismo tiempo con las fuerzas primarias de estos miembros. Los postes de los extremos serán diseñados como un voladizo simple de llevar su carga axial aplicada en combinación con una carga lateral de 1,0 % de la carga axial, aplicada en el extremo superior. 2. El cordón superior se considerará como una columna con soportes elásticos laterales en los puntos de la sección. La fuerza crítica de pandeo de la columna así determinada se basa en el uso de no menos de 2,0 veces

la carga máxima del grupo de diseño en cualquier sección del cordón superior....