Análisis y Diseño de vigas múltiples de un puente viales utilizando hormigón pretensado
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26752Palabras clave:
Hormigón pretensado; Puentes; Vigas múltiples.Resumen
En el contexto de proyectos viales, la construcción de puentes representa uno de los mayores costos. Por ello, la búsqueda de soluciones económicamente más viables que reduzcan el uso de materiales y los utilicen de manera eficiente es fundamental. En este sentido, destaca la aplicación del pretensado a este tipo de estructuras, ya que esta técnica permite aprovechar al máximo la resistencia a la tracción del acero y la resistencia a la compresión del hormigón. Este trabajo consiste en la elaboración de un proyecto estructural de las vigas múltiples del tablero de un puente utilizando hormigón pretensado. Los cálculos de diseño se desarrollaron utilizando el software Mathcad 15.0 – que, junto con un software auxiliar, permitió determinar las fuerzas que actúan sobre cada viga del tablero. Con estos valores se determinó el larguerillo más solicitado, el cual se dimensionó en el resto del proyecto. Posteriormente se determinó el esfuerzo mínimo de pretensado que debe actuar sobre la estructura. Luego, a través del posicionamiento del cable de pretensado equivalente, se calcularon las pérdidas de pretensado inmediatas y progresivas. Al final del proyecto se verificaron las situaciones de los estados límite de fatiga última y de flexión de la armadura activa y también se verificó el estado límite de servicio de deformaciones excesivas. Los resultados obtenidos permitieron concluir que el uso del pretensado contribuyó a reducir la cantidad de acero utilizado en la estructura, además de disminuir las deformaciones y también mejorar el comportamiento de la viga a los efectos de la fatiga.
Citas
ABNT. (2003) – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7187:2003 – Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido - Procedimento.
ABNT. (2003) – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8681:2003 – Ações e segurança nas estruturas - Procedimento.
ABNT. (2008) – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7483:2008 – Cordoalha de aço para estruturas de concreto protendido - Especificação.
ABNT. (2013) – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7188:2013 – Carga móvel rodoviária de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas.
ABNT. (2014) – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – procedimento.
Alcalá, J., Gonzalez-Vidoza, F., Martí, J. V. & Yepes, V. (2018). Embodied Energy Optimization of Prestressed Concrete Slab Bridge Decks. Technologies, 43 (6).
Bonopera, M., Chang, K. C., Chen, C. C., Sung, Y. C. & Tullini, N. (2019). Experimental study on the fundamental frequency of prestressed concrete bridge beams with parabolic unbonded tendons. Journal of Sound and Vibration, 455, 150-160.
Catálogo Freyssinet Brasil. (2018). Sistema Freyssinet para protensão e estais.
Cholfe, L. (2018). Concreto protendido: teoria e prática. São Paulo: Oficina de Textos, 2 ed.
Flick, U. (2009). Desenho da pesquisa qualitativa. Artmed.
García-Segura, T. & Yepes, V. (2016). Multiobjective optimization of post-tensioned concrete box-girder road bridges considering cost, CO2 emissions, and safety. Engineering Structures, 125, 325–336.
García-Segura, T., Yepes, V. & Frangopol, D.M. (2017). Multi-objective design of post-tensioned concrete road bridges using artificial neural networks. Structural and Multidisciplinary Optimization, 56, 139–150.
Gonzalez-Vidosa, F., Gonzalez, J. A. & Ferrer, F. N. (2020). On the structural design of characteristic decks for three-span postensioned road flyovers. WIT Transactions on The Built Environment, 196, 169 – 180.
Hemalatha, K., James, C., Natrayan, L. & Swamynadh, V. (2021). Analysis of RCC T-beam and prestressed concrete box girder bridges super structure under different span conditions. Materials Today Proceedings, 37 (2), 1507-1516.
Malhotra, N., Rocha, I., & Laudisio, M.C. (2005). Introdução à Pesquisa de Marketing. Pearson Prentice Hall.
Martí, J. V., García-Segura, T. & Yepes, V. (2016). Structural design of precast-prestressed concrete U-beam road bridges based on embodied energy. Journal of Cleaner Production, 120, 231–240.
Martí, J. V., Gonzalez-Vidosa, F., Yepes, V. & Alcalá, J. (2013). Design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid simulated annealing. Engineering Structures, 48, 342–352.
Nour, N. A., Vié, D., Chateauneufa, A., Amziane, S. & Kallassy, A. (2021). Dimensioning of partially prestressed concrete beams, optimization of T-shaped section with heels. Engineering Structures, 235, 112054.
Penadés-Plà, V., García-Segura, T., Martí, J. V. & Yepes, V. (2018). An Optimization-LCA of a Prestressed Concrete Precast Bridge. Sustainability, 10, 685.
Penadés-Plà, V., Martí, J. V., García-Segura, T. & Yepes, V. (2017). Life-cycle assessment: A comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges. Sustainability, 9, 1864.
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. UAB/NTE/UFSM.
Pfeil, W. (1984). Concreto protendido, 1: Introdução. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.
Silva, N. G. da, Souza, O. L. de C. & Campos, C. M. de O. (2020). Análise de confiabilidade em vigas de concreto protendido com cabos não aderentes em conformidade com a NBR 6118-2014: estudo paramétrico para razões de carga e resistência a compressão do concreto. Research, Society and Development, 9 (10), e7239109172.
Spernau, W. (2012). Apostila de Pontes. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico, Departamento de Engenharia Civil.
Yepes, V., Martí, J. V. & García-Segura, T. (2015). Cost and CO2 emission optimization of precast-prestressed concrete U-beam road bridges by a hybrid glowworm swarm algorithm. Automation in Construction, 49, 123–134.
Yepes, V., Martí, J. V. & García-Segura, T. (2017). Design optimization of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement by a hybrid evolutionary algorithm. International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, 5 (2), 179-189.
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