Introducción a los puentes de hormigón pretensado
Forma de la sección transversal
La sección transversal de los puentes de hormigón pretensado de pequeñas luces tiene forma de placa o de T (ver diseño estándar de puentes) ; el tramo es mayor, debe tener forma de caja. Para puentes de carreteras con un ancho de calzada grande, cuando el claro excede de 2,5 a 3,0 veces el ancho, se puede utilizar como el ala superior de la viga y el ancho efectivo de la plataforma del puente estresada está cerca de su ancho total. Si se adopta la sección transversal de una sola caja y una sola cámara, se ahorrará material de la banda, lo que es más económico que una caja doble y una sola caja. Si se utiliza una caja única trapezoidal invertida con una parte superior ancha y un fondo estrecho, se puede acortar el tramo en voladizo de la plataforma del puente, se puede reducir significativamente el momento de flexión de la carga de la plataforma, se puede reducir el refuerzo de la plataforma y se puede reducir el tamaño de soporte lateral requerido. del pilar del puente y se puede reducir la carga de trabajo del pilar del puente. Para reducir su propio peso, las vigas de alma sólida de gran luz a menudo necesitan aplicar pretensado en tres direcciones: es decir, además del pretensado longitudinal necesario, se aplica pretensado transversal al tablero del puente para reducir el tablero del puente, y vertical Se aplica pretensado al alma para reducir el peso de la plataforma del puente. Reducir el espesor del alma.
Sistema estructural
El marco en forma de T con vigas de alma maciza y pilas de vigas conectadas rígidamente es la forma más adecuada de puente de hormigón pretensado, y sus componentes se ven afectados principalmente por momentos flectores. Cuando la luz es grande, también se utilizan vigas de celosía debido al mayor peso de los miembros sólidos del alma. Al igual que con otros sistemas estructurales, generalmente se pueden utilizar componentes de hormigón pretensado para obtener ciertos beneficios económicos (ver puentes de estructura rígida, puentes de sistemas mixtos, puentes atirantados, etc.).
Puente de viga de alma maciza
(1) Puente de vigas simplemente apoyado. A menudo se utiliza cuando se puede construir todo el agujero. El diseño estándar de puentes de hormigón pretensado en mi país utiliza principalmente vigas simplemente apoyadas. Los dos puentes paralelos sobre el lago Pontchartrain en Estados Unidos tienen cada uno más de 38 km de largo y son, respectivamente, una viga simplemente apoyada de 17,1 m (construida en 1956) y una viga simplemente apoyada de 25,6 m (1969). El puente de Abidjan en Costa de Marfil (1957) es una viga cajón simplemente apoyada con 8 agujeros y una luz de 46,5 metros. La parte superior de la caja es la autopista y la caja es el ferrocarril de vía estrecha. El puente de la autopista Luoyang sobre el río Amarillo en China (1976) es una viga simplemente apoyada de 50 m y 67 vanos.
(2) Puente de vigas continuas. La viga está conectada por varios vanos, y las juntas de dilatación del tablero del puente sólo se proporcionan entre las juntas y entre el estribo y el extremo móvil de la viga. Este es un sistema muy popular en los últimos años. Cuando la luz es inferior a 100 metros, se puede utilizar el método de empuje para erigir la viga. Por ejemplo, el Puente Vial del Río Caroní en Venezuela.
(3) Puente articulado de viga continua. El propósito de colocar bisagras es mantener constante el momento flector a lo largo de la viga, facilitar la configuración de los tendones pretensados y simplificar la construcción. Sin embargo, reduce la rigidez del puente y aumenta los costos de mantenimiento. El puente del río Laozhuang (1966, 24+48+24 metros) y el puente número 5 del río Sunshui (1970, 32,3+64,6+32,3 metros) en el ferrocarril Chengdu-Kunming están articulados en la mitad del tramo.
(4) Puente de vigas continuas soportadas en forma de V. La parte superior de la pila se sustituye por dos tirantes dispuestos en forma de V, de modo que un punto de apoyo intermedio de la viga continua se convierte en dos, y los extremos superiores de los tirantes quedan conectados rígidamente a la viga. Desde la apariencia, esta estructura puede considerarse como un puente de estructura rígida, pero desde la perspectiva de la distribución del momento de flexión a lo largo de la viga, es esencialmente cercana a una viga continua. Por ejemplo, el puente Long Key en Estados Unidos.
Denominado puente en T. Según su proceso de desarrollo, se puede dividir en un puente en forma de T temprano, un puente en forma de T con orificio colgante, un puente continuo en forma de T con una sola bisagra y un puente continuo en forma de T con bisagras de punto de flexión inverso.
(1) Puente temprano en forma de T. Cuando se utiliza el método del voladizo equilibrado para colar in situ desde un muelle o ensamblar dos vigas principales adyacentes, los pilares y las vigas se pretensan para aumentar la estabilidad contra el vuelco durante la construcción. De esta forma, los pilares y vigas forman una estructura en forma de T. A medida que avanzaba la construcción, cuando dos estructuras adyacentes en forma de T se unían en la mitad del tramo, se instalaron bisagras de corte permanentes allí, una forma de los primeros puentes en forma de T. La ventaja es que el valor del momento flector de la viga principal permanece sin cambios, lo que facilita el refuerzo. La desventaja es que una vez terminado el puente, cuando el hormigón sufre cambios desiguales de fluencia, contracción y temperatura, se genera una fuerza cortante adicional en la viga principal; bisagra de corte, lo que hace que la viga soporte fuerzas internas adicionales. Bajo la acción de la carga viva, se produce un gran ángulo de giro en la bisagra interior del tramo de la viga, lo que no favorece la conducción a alta velocidad. Como por ejemplo el puente de la autopista de Worms en la República Federal de Alemania.
(2) Puente en forma de T con orificios para colgar. La instalación de orificios para colgar entre las dos estructuras en forma de T puede superar parcialmente las deficiencias de los primeros puentes en forma de T. Como el puente de la autopista del río Brisbane en Australia.
(3) Puente continuo en forma de T de bisagra única. Para puentes con tramos laterales más cortos y tramos medios más largos, solo se colocan bisagras permanentes en el centro del tramo medio. Las estructuras en forma de T de otros tramos no están provistas de bisagras permanentes. Los extremos de las vigas cerradas están conectados como un todo. otro conjunto de barras de acero para formar una estructura tipo T continua, que es una gran mejora con respecto al puente de estructura en forma de T.
(4) Puente continuo en forma de T con bisagras en el punto de flexión inverso. Para puentes de tramos múltiples de igual luz, los tramos dentro de una longitud de 300 a 600 metros se organizan en una estructura continua en forma de T, y luego las juntas de expansión requeridas entre las juntas se colocan cerca de los puntos de resistencia a la flexión de los tramos que se van a colocar. con bisagras, de modo que las vigas puedan ser La deflexión y el ángulo en la parte inferior son mucho mejores que aquellos con bisagras en la mitad del tramo, lo cual es otra mejora del puente en forma de T.
Puente de vigas celosías
Está compuesto por hormigón pretensado como miembro traccionado (o tracción y compresión) y hormigón armado no pretensado como miembro comprimido. Generalmente, primero se prefabrican los componentes, se moldean las juntas de hormigón en su lugar y luego se aplica pretensado a los tirantes o se prefabrican los segmentos de la armadura y luego se pretensan después del empalme;