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Análisis comparativo para el diseño de tres puentes variando el factor de carga viva que se aplica simultáneamente con cargas sísmicas, usando la norma CCP-2014

La norma de diseño de puentes colombiana, ha tenido una evolución siguiendo las filosofías de diseño y parámetros que se encontraban actuales para cada lapso de tiempo en los Estados Unidos de América, específicamente en el comité de la AASHTO. Hasta antes de la última norma vigente, para diseñar no se tenían en cuenta las cargas vivas en la combinación de carga que incluía cargas permanentes con cargas sísmicas. Pero en la última actualización se especificó que, si se debe utilizar un factor para la carga viva, dado que siempre existirá una probabilidad de que en el momento que ocurra un evento sísmico se encuentren vehículos sobre el puente. Sin embargo, la norma explica que este factor debe ser definido según las características de cada proyecto único, sin precisar unos valores aproximados para ser usados, desembocando en el problema de que se puede presentar una deficiente estimación del factor para carga viva “γEQ”. Por lo anterior se estudió el comportamiento estructural de tres puentes en concreto reforzado y/o preesforzado ubicados en distintas zonas de amenaza sísmica alta, intermedia y baja del país, diseñados con el código CCP-2014, variando el factor de carga para carga viva aplicada simultáneamente con cargas sísmicas, con el fin de comparar y verificar de manera cuantitativa la variación porcentual de las solicitaciones en los puentes que se diseñan diariamente en nuestro territorio. Obteniendo para las columnas, que en puentes con sección transversal de vigas I preesforzadas simplemente apoyadas y en puentes con sección transversal de viga cajón continua, se presenta un incremento de aproximadamente el doble en la variación porcentual de las solicitaciones al considerar la carga viva con la carga sísmica respecto a los otros puentes analizados en el trabajo. De lo cual se infiere, que en puentes voluminosos como los de voladizos sucesivos, sigue teniendo mayor injerencia en las solicitaciones las cargas muertas o cargas permanentes del concreto que las cargas vivas. Por otro lado, para los pilotes, se obtiene que, al incrementar el factor de carga viva, se incrementan todas las solicitaciones, sin embargo, a mayor profundidad de estos elementos estos incrementos en la variación porcentual respecto a los elementos de menor profundidad disminuyen. Adicionalmente se consultaron algunas normas internacionales e investigaciones relacionadas para conocer cómo se aborda este criterio para la carga viva, encontrando que el factor de carga comúnmente utilizado igual a 0.50 en combinación con los efectos del terremoto conduciría a resultados conservadores según el reporte NCHRP 489.