Los archivos que componen este blog tratan de reunir las siguientes propiedades: 1º) hacer referencia a una situación real, técnica o física, obra ingenieril u objeto singular, tecnología de carácter industrial o descubrimiento en el campo de la ciencia. 2º) aportar "cultura científica". 3º) estar dotados de un fuerte contenido físico o matemático. Por su concepción, es un blog "sin fin", donde una traslación en el tiempo nos haría encontrar en sus archivos finales, estudios futuros.

lunes, 25 de abril de 2016

Puente pórtico.

Un claro ejemplo de un dintel aporticado con las pilas que lo sustentan es el puente pórtico. En este tipo de puentes, la intención al aporticar, es reducir los momentos flectores que se producen en el puente gracias al empotramiento parcial que le proporcionan la rigidez de las pilas.

El puente pórtico reduce la ley de momentos flectores de una viga apoyada a otra continua, siempre que se cumplan dos condiciones: que el dintel y la pila se empotren entre sí y el terreno presente una gran rigidez a las fuerzas horizontales que le transmiten las pilas del pórtico. Con un terreno blando las pilas se abrirían, desaparecerían o se reduciría el empuje horizontal y la ley de momentos tendería de nuevo a la de la viga bi-apoyada.
La inclinación de las pilas cumple por su parte, una doble función. Reduce, en primer lugar, la luz central del dintel, aunque a la vez introduce una componente axil significativa en el tramo central del dintel (ver problema). La segunda función que cumple es la de conseguir un empotramiento más perfecto del vano central, el cual se compensa por continuidad de los vanos laterales del dintel.

Puente pórtico.


Podemos concluir lo siguiente de cara al diseño de un puente de estas características:

1) Los puente pórtico encuentran en la coacción del suelo a los movimientos horizontales, las fuerzas horizontales que reducen su ley de momentos flectores, además de someter el vano central del dintel a una carga axil. Por esta razón, deben colocarse siempre en terrenos muy rígidos para reducir al máximo los movimientos horizontales. Las reacciones horizontales son elevadas.

2) La relación H/L es una variable especialmente significativa. Con valores pequeños se pierde la eficacia buscada. 

3) Hay transmisión de momentos flectores entre tablero y pilas. Los movimientos impuestos introducen flexiones altas en pilares.

4) La relación entre el canto en el apoyo y en el centro del vano en puentes pórtico de canto variable, debe ser más pequeña que en puentes continuos, dado que casi todos los efectos secundarios debidos a movimientos horizontales de los apoyos o a acortamientos del dintel tienden a aumentar los momentos positivos. Por lo tanto, permiten una reducción en el canto del tablero (en general pequeña).

5) Constituye una buena práctica constructiva, tanto más necesaria cuanto el puente sea más grande, interponer gatos activos en el centro del vano o entre la cimentación y las pilas con el fin de producir la deformación elástica horizontal del suelo sin que ésta repercuta en el estado tensional del puente. Si bien este tipo de puentes son más difíciles de construir

6) Son puentes estéticos.

Elementos de la estructura del puente: tablero, pilas inclinadas, pilares, estribos y cimentación.

A continuación se detalla el cálculo de la estructura de un puente pórtico
Obsérvese cómo aparece una carga axil significativa en el vano central del dintel, y cómo las pilas inclinadas están sometidas a esfuerzos de flexión muy importantes, con valores máximos de momentos flectores precisamente en los nudos de empotramiento con el dintel.








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