Esta tesis presenta los análisis realizados sobre la verificación estructural de un puente carretero con vigas postensadas de 114 m de luz. El objeto de estudio es el: “Puente Ñacará”, ubicado en la provincia de Morropón departamento de Piura; fue diseñado bajo la Norma AASHTO de 1987 con el tren de cargas C-30 de la Norma Francesa, sin considerar que luego de 20 años el puente recibiría una variabilidad de camiones que transitarían por él. El presente trabajo, se desarrolló con la finalidad de realizar una revisión analítica bajo las solicitaciones de la Norma AASHTO, con el tren de carga HL-93, el cual obedecen a una carga adicional distribuida, que obliga a realizar nuevamente una evaluación al puente para corroborar, que si bajo su diseño inicial, requiere o no un reforzamiento para continuar su funcionamiento.

Se desarrollará el diseño estructural de un puente metálico (tanto de la superestructura como de la subestructura) en la intersección de la avenida Javier Prado con las avenidas El Golf Los Incas y Las Palmeras. Actualmente, ésta es una intersección a nivel en la cual se encuentra el óvalo Monitor. La tesis propone generar un cruce a desnivel, de forma tal que la avenida Javier Prado se convierta en un By-Pass, por encima del cual se coloque el puente a diseñar, uniendo las avenidas Las Palmeras y El Golf Los Incas. Los alcances de la tesis comprenden, en primer lugar, las presentaciones geométricas de las vías de tránsito y del puente, presentadas en los planos de geometría G1, G2 y G3. En segundo lugar, se presentará el diseño estructural de la losa de concreto, las vigas de acero, los conectores de corte, las barandas metálicas peatonales, las barandas de concreto vehiculares, los diafragmas metálicos, los apoyos elastoméricos, los estribos, la losa de aproximación, y el muro de contención de altura variable a lo largo del paso a desnivel. Se contempla además el diseño de todas las conexiones empernadas y soldadas necesarias. Todos los diseños serán presentados en los planos de estructuras. Se asumirán las condiciones topográficas y geotécnicas correspondientes a la zona de ubicación del puente. Para el diseño se utilizará la sobrecarga HL-93, y todas las especificaciones indicadas en la Norma AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Sexta edición) y el Manual de Diseño de Puentes elaborado por el MTC, además de la bibliografía adicional indicada.

La presente tesis alcanza una alternativa de cruce vehicular para atravesar el río Chilloroya, en el departamento de Cusco, que sustituya al puente existente. Se desarrolla el problema, se plantean cuatro alternativas, se las compara usando una metodología de toma de decisiones y se elige una de ellas. Finalmente, la opción elegida se diseña estructuralmente y se presentan las conclusiones del caso. En primer lugar está el capítulo introductorio, que presenta de manera resumida y cualitativa el tema de la tesis y las motivaciones del caso. Finaliza esta sección una breve descripción de los antecedentes históricos de puentes en el Perú, en especial en la zona del proyecto. En segundo lugar, se desarrolla el problema planteado por el escarpado acceso al proyecto, los restos arqueológicos, los bofedales y las comunidades cercanas. Complementa esto una descripción de cómo el puente actual se definió por los stakeholders del proyecto como la solución al problema, justificando su decisión por ser la construcción del puente parte de la ruta crítica. Es aquí donde se plantea los objetivos y alcances de la tesis. En tercer lugar, y habiendo descrito las características más relevantes del puente existente y del sitio en donde se encuentra, se propone cuatro tipos de estructuras. Se discute cada tipo y se predimensionan. A continuación se definen características comunes de los materiales estructurales a utilizar, además de las cargas vivas de servicio y diseño especiales necesarias. Para cada una de las alternativas propuestas se estiman costos y tiempos de construcción. En cuarto lugar, se estima dos tipos de impacto ambiental y la necesidad de mantenimiento para cada alternativa. Luego se presentan cuadros comparativos de las alternativas para cada uno de los cuatro criterios de comparación ya definidos, y un cuadro resumen final. En quinto lugar, se presenta el método de toma de decisiones multi-criterio AHP y su procedimiento, y se argumenta su uso como ayuda para la selección de la mejor alternativa. Una vez justificado su uso, se presenta los resultados de la aplicación del método al problema planteado por la tesis y se define la mejor alternativa. En sexto lugar, se presenta y discute las normas y los métodos más utilizados en diversas partes del mundo para el diseño de estructuras como la alternativa escogida, y se elige la más apropiada para las condiciones del proyecto. Naturalmente, se procede a presentar el proceso de diseño estructural completo utilizando el método elegido, y se finaliza presentando las conclusiones, lecciones aprendidas, comentarios y reflexiones de diversa índole que surgieron durante la realización de la tesis.

Se ha elaborado el diseño estructural de un puente con vigas prefabricadas para un paso a doble nivel en una zona de la panamericana sur. Este puente, está dimensionado para permitir el trazo de una carretera de doble vía, ida y vuelta, para los vehículos HL-93 como máximo (ancho de vía =3.60m). La zona del proyecto es en San Bartolo - Lurín – Lima, donde el terreno de cimentación es arena limosa mal gradada (SM, SP - SM) con una presión de 3.00 kg/cm^2 a 2.30 m del nivel actual del terreno, con agresividad media del suelo a la cimentación. El tablero del puente, una losa de concreto armado de 0.20 m de espesor, tendrá una longitud de 30 metros y un ancho de 18.05 metros, el cual estará soportado por 7 vigas prefabricadas de 30 metros de longitud, distribuidas uniformemente en todo el ancho del tablero Sobre esta losa, se ubicará toda la infraestructura vial indicada en el Manual de Diseño de Puentes; barreras lateral de concreto armado, barrera central de concreto armado y veredas de concreto armado. Se eligió un pavimento flexible para formar la carretera, por lo que tendremos una capa de asfalto de 5cm. La subestructura elegida son estribos de concreto armado sin aleros, para soportar la carga de la superestructura del puente y de la presión del terreno, que en este caso, se encuentra solo transversal al eje del estribo por lo que no hay necesidad de la construcción de aleros para aguantar terreno lateral El Manual de Diseño de Puentes es la guía de trabajo utilizada para la elaboración de este trabajo, en el cual se realizó un análisis estático de la estructura, donde no se realizó un análisis sísmico por tratarse de un puente simplemente apoyado.

En nuestro país es muy escasa la información sobre los procedimientos y detalles del análisis y diseño de puentes colgantes. Los puentes colgantes de luces importantes que se han construido han sido adquiridos generalmente en el extranjero, incluyendo el diseño estructural dentro del monto del contrato. / Tesis

El Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú tiene como objetivo de su plan de gobierno la construcción de 700 puentes a nivel nacional entre peatonales y vehiculares. Entre las cuales se construirán puentes de grandes luces de diversas tipologías entre ellas las segmentales construidos por volados sucesivos. Dentro del proceso constructivo de este tipo de puentes una de las etapas es el tensado y esto será el tema en estudio. El propósito de esta investigación es entender la importancia de detallar las fuerzas de tensado en cada etapa del proceso constructivo. Para lograr esto, se revisará normativas de diseño de puentes de Perú y otros países, y también se revisará investigaciones como son: papers, journals, research, etc. Luego, se realizará un modelo matemático en el programa de puentes de CSI Bridge donde se simulará las distintas etapas de proceso constructivo. Se espera que los resultados puedan contribuir en las consideraciones del tensado de cables para puentes por volados sucesivos en el Manual de Diseño de Puentes del Perú y que se pueda llegar a la conclusión que las fuerzas de tensado tienen implicancias técnicas y están relacionadas con las pérdidas de preesfuerzo, deformación y contraflecha.

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La tierra experimenta movimientos intensos de la corteza terrestre conocidos con el nombre de sismos. A lo largo del tiempo, los diversos métodos de análisis y diseño estructural han sido modificados de tal manera que las estructuras proyectadas cumplan con mayores requerimientos, sobre todo en el ámbito sismoresistente. Frente a esto, se desarrollan diferentes dispositivos que permiten a la estructura proyectada un mejor comportamiento estructural, para minimizar los esfuerzos producidos por sismos, reducir los daños materiales y evitar pérdidas de vidas humanas. Dentro de tales dispositivos, podemos encontrar los amortiguadores sísmicos y los aisladores sísmicos. Actualmente, podemos encontrar alrededor del mundo cientos de estructuras construidas con sistemas de aislamiento sísmico. El American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO presenta una guía de diseño de sistemas aisladores en donde se muestran las consideraciones para el análisis y diseño de puentes con sistemas de aislamiento sísmico. Siguiendo este código americano, se trabajó el proyecto del intercambio vial ubicado en la intersección de la avenida Tomas Valle y la carretera Panamericana Norte. Se destacan las ventajas que conlleva la utilización de estos dispositivos en las estructuras. No sólo se observan diferencias en cuanto al comportamiento estructural, desplazamientos y esfuerzos que soportan los dos tipos de estructuras de puentes sino que se pudo demostrar que económicamente los puentes con sistemas de aislamiento sísmico, son más competentes que los puentes convencionales.

Los objetivos generales del presente trabajo de título son: analizar la conveniencia o no de urbanizar la isla frente a otras alternativas de urbanización y estudiar una alternativa de unión de la isla con la ciudad, entendiéndose por unión a una conexión estructural entre la isla y la ciudad. En los últimos años Puerto Montt ha presentado un gran crecimiento demográfico y se ha enfrentado a la problemática de construir nuevas poblaciones. Isla Tenglo posee terrenos disponibles que no han sido aprovechados aún, debido a la falta de una conexión estructural que permita el tránsito de vehículos y peatones desde y hacia la ciudad. Se seleccionó la zona de emplazamiento para el puente donde se determinó la mejor ubicación, encontrándose ésta en la continuación de la avenida Pacheco Altamirano en las cercanías de la población Villa Marina, luego se estudiaron algunos tipos de puentes y 5 diferentes alternativas de diseño escogiéndose una de ellas; finalmente, se realizó un prediseño y se elaboró un perfil longitudinal y transversal de la solución elegida. Se determinaron las tasas de atracción y generación de viajes por zona en estudio, al igual que la población admitida por cada zona potencial de urbanizar, de manera de estimar la cantidad de viajes generados y atraídos de cada zona y de luego separar según modo de transporte. Se aplicó la evaluación social de proyectos basada en el Manual de Evaluación Social de Proyectos, MESPIVU, esto permitió cuantificar los costos de transporte asociados a trasladarse desde cada zona en estudio hasta la zona centro de la ciudad y evaluar. El resultado final, en lo que respecta a análisis de la unión entre el continente y la isla, es un puente que combina un puente con vigas metálicas con losa colaborante y un puente en arco Network, con un total de 9 tramos simplemente apoyados, que es navegable para el tráfico de naves menores y que tiene un costo estimado es de 7.454 MM $. En lo que se refiere a la modelación de costos, para la factibilidad económica, el resultado es que los beneficios sociales de urbanizar isla Tenglo, en comparación con urbanizar las zonas nororiente y norponiente, son mayores. Estos beneficios justifican la inversión del puente Tenglo en un periodo de 2 años y 6 meses. Se concluye que es técnicamente factible construir el puente Tenglo y económicamente factible para tasas de atracción y generación de viajes de las zonas correspondientes a su sector o al sector más cercano. Finalmente se concluye que para lograr la factibilidad económica de construir del puente Tenglo se debe realizar junto con un proyecto, ya sea de urbanización o de otro tipo, que no genere tasas de generación y atracción de viajes muy altas en comparación con las otras 2 zonas comparadas.

Los puentes de mampostería de piedra o ladrillo forman una parte importante del patrimonio arquitectónico del Perú. Aunque no muy numerosos su importancia radica en que representan el estado del arte de la ingeniería de aquel entonces, los cuales en muchos casos se siguen utilizando hasta nuestros días, como es el caso de varios puentes ubicados en las ciudades de Lima, Arequipa, Huánuco, etc. En el presente trabajo de Tesis se describe el proceso de evaluación estructural al Puente Trujillo o Puente de Piedra, ubicado en el centro histórico de la ciudad de Lima y construido a inicios del siglo XVII, con el fin de conocer su comportamiento estructural y sugerir una adecuada intervención, así como promover una cultura de conservación. La metodología expuesta a continuación nos muestra el desarrollo de la evaluación estructural en base a las cartas internacionales en monumentos históricos, al conocimiento histórico, la geometría, los materiales y la forma constructiva. Usando la teoría de los elementos finitos se desarrolló un modelo tridimensional del puente, aplicando al modelo un análisis estático lineal, un análisis modal, un análisis sísmico estático y un análisis frente a una sobrecarga vehicular. Siendo esencial los dos primeros análisis para obtener el comportamiento global de la estructura. / The bridges of stone or brick masonry are an important part of the architectural heritage of Peru. Although they aren’t very numerous, its importance focuses in representing the art’s state of engineering that time, which in many cases are still used to this day, as is the case of several bridges located in the cities of Lima, Arequipa, Huánuco etc. This thesis’s work describes the structural evaluation process to Trujillo Bridge or known as Stone Bridge, located in the historic center of the Lima city and built in the early seventeenth century, in order to know its structural behavior and suggest an appropriate intervention, so as promote an education of conservation. The methodology described to following shows us the development of the structural evaluation based on international charters of historical monuments, historical knowledge, geometry, materials and type of construction. The finite element theory was used for development a three dimensional model from the bridge, applying to model a linear static analysis, a modal analysis, a seismic static analysis and a vehicular overload analysis. The first two analyzes are essential for getting the global behavior of the structure. / Tesis