Evaluación de los índices de sobre esfuerzo y cálculo de formaciones de dos puentes vehiculares con la norma american association of state highway and transportatión officials (aashto 2012)

Abstract

En convenio entre la Escuela Colombiana de Ingeniería y la universidad de Purdue (USA) se propuso desarrollar el trabajo académico, cuyo objetivo principal fue determinar los índices de sobre esfuerzo y cálculo de deformaciones bajo la carga del camión de diseño HL-93 y la Norma AASHTO 2012, para la superestructura de dos puentes vehiculares, localizados en el estado de Indiana Estados Unidos, diseñados y construidos bajo la norma AASHTO de 1949. Los puentes en estudio llevan en servicio 69 y 61 años respectivamente, siendo el más antiguo el que se denominó como puente No 1, cuya superestructura está compuesta por seis vigas de sección T en concreto reforzado y de una luz. El otro puente se nombró para el estudio como puente No 2, su superestructura está compuesta por una losa maciza continua dividida en tres luces. El trabajo aquí realizado se desarrolló en cuatro etapas; En la primera, se realizó un estudio de la norma AASHTO 2012, además de la información suministrada por universidad de Purdue, la cual consistió en veintitrés (23) planos en formato PDF, copia de los originales de diseño e intervenciones realizadas a los puentes. En la segunda etapa se transcribió la información relevante de los planos de diseño a Autocad. Una vez estudiado y entendido los requerimientos exigidos en la norma AASHTO 2012, para el diseño de puentes más la información obtenida de los planos de diseño, se procedió con la tercera etapa, la cual consistió en determinar las solicitaciones por corte y flexión para la superestructura de los dos puentes. Las solicitaciones se calcularon manualmente y con la ayuda del programa SAP2000, esto último para tener un punto de comparación de resultados, los métodos empleados para determinar las solicitaciones manualmente fueron el teorema de Barret para el puente No 1 y líneas de influencia para el puente No 2. En la cuarta etapa, se calcularon los índices de sobre esfuerzo por corte y flexión, así como las deformaciones de los puentes. Obteniendo índices por flexión para el puente No 1 hasta un 16% por encima de la capacidad de las vigas, según requerimientos de la norma, además de no cumplir los límites para deformaciones. En el puente No 2 se obtuvieron índices de sobre esfuerzo por corte y flexión por debajo de la capacidad de resistencia de los elementos. Concluyendo que el puente No-1 a pesar de obtenerse índices superiores a la unidad, el puente puede seguir en funcionamiento y el puente No-2 cumple con los requerimientos de capacidad establecidos en la Norma AASHTO 2012.

In agreement between the Colombian School of Engineering and the University of Purdue (USA), it was proposed to develop academic work, whose main objective was to determine the rates of overstress and calculation of deformations under the load of the HL-93 design truck and the Standard AASHTO 2012, for the superstructure of two vehicular bridges, located in the state of Indiana United States, designed and built under the AASHTO standard of 1949. The bridges under study have been in service 69 and 61 years respectively, the oldest being the one denominated like bridge No 1, whose superstructure is composed by six beams of section T in reinforced concrete and of a light. The other bridge was named for the study as bridge No. 2, its superstructure is composed of a continuous solid slab divided into three lights. The work done here was developed in four stages; In the first, a study of the AASHTO 2012 standard was carried out, in addition to the information provided by Purdue University, which consisted of twenty-three (23) PDF plans, a copy of the original design and interventions made to the bridges. In the second stage, the relevant information from the design plans was transcribed to Autocad. Once the requirements demanded in the AASHTO 2012 standard have been studied and understood, for the design of bridges plus the information obtained from the design plans, we proceeded with the third stage, which consisted in determining the requests for cutting and bending for the superstructure of the two bridges. The solicitations were calculated manually and with the help of the SAP2000 program, the latter to have a point of comparison of results, the methods used to determine the solicitations manually were Barret's theorem for bridge No 1 and lines of influence for bridge No 2. In the fourth stage, the indexes of overstress by cutting and bending were calculated, as well as the deformations of the bridges. Obtaining indexes by flexion for the bridge No 1 up to 16% above the capacity of the beams, according to requirements of the standard, in addition to not meeting the limits for deformations. In the bridge No 2 indexes of excess effort were obtained by cutting and bending below the resistance capacity of the elements. Concluding that the No-1 bridge despite obtaining higher rates than the unit, the bridge can continue to operate and the No-2 bridge meets the capacity requirements established in the AASHTO 2012 Standard.