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Puente peatonal

PUENTE PEATONAL “MIGUEL BOZZO”

Este proyecto proporcionó una solución económica, pero estéticamente agradable, para un puente peatonal de 115m de luz libre sobre el río Rimac en Lima, Perú con un ancho de vía de 5m y un costo total licitado de sólo 800.000 dólares. Es conocido que los puentes colgantes son una solución económica para puentes en general y sin competencia para luces grandes. Ejemplos claros son el del “Golden Gate” en San Francisco, Estados Unidos, con sus 1700m de luz libre o el futuro puente sobre el estrecho de Mesina, Italia, que se empezará a construir en el año 2005 con sus 2300m de luz libre en vano central. La razón de su economía es el trabajo óptimo del acero bajo solicitaciones de tracción y el empleo de aceros con alta resistencia. La solución propuesta se basa en un puente colgante clásico pero inclinando los cables laterales en un plano de 30 grados. Es decir en un puente colgante convencional los cables están en un plano vertical y en el propuesto están en un plano a 30 grados de la horizontal, tal como se aprecia en las figuras adjuntas. Esta inclinación proporciona rigidez vertical tanto como horizontal dotando al puente de una gran resistencia frente a acciones laterales del tipo viento o sismo.

En honor a:

Miguel Bozzo Chirichigno

Geométricamente el puente está definido por dos semi-conoides que se desarrollan a ambos lados del tablero y en cuya superficie están los haces de 5 tendones que sustentan el puente a ambos lados. Dado el desnivel de más de 3m a ambos lados del puente y el fuerte condicionante del paso de vehículos y trenes a 1/3, aproximadamente, de la luz total (en cuyo punto se solicitó una altura libre de 6m), el tablero está definido por un segmento asimétrico de arco formado por un tubo metálico. Este elemento da rigidez al conjunto y reduce las posibles vibraciones (propensas a todo puente colgante).

Los resultados precisos del análisis indican que la inclinación de los cables origina una reducción significativa de su contribución a la rigidez del conjunto. Para contrarrestar este efecto los cables se pretensan para dotarle de rigidez por tracción. Los resultados finales indicaron que, aproximadamente, el 58% de la rigidez vertical total la proporciona el tubo inferior del puente y el restante 42% lo proporcionan los cables tensados. Si los cables no estuvieran pretensados (como en un puente colgante convencional) la contribución de los mismos sería muy inferior y, por tanto, el puente no se comportaría adecuadamente. Esto, por otra parte, no tiene mayor complicación, excepto el dotar de anclajes de postensado en cada extremo del puente. El pretensado de los cables reacciona mediante el empotramiento de las pilas en el terreno. Para ello las pantallas se hormigonan sin encofrado exterior al terreno, formando “cajas” rellenadas con el propio suelo a manera de lastres o contrapesos.

La seguridad de una estructura está condicionada por diversos factores, entre los que destaca el esquema de transmisión de cargas adoptado, junto con sus luces, materiales y proceso constructivo. En general, una estructura será más económica mientras más claros y definidos sean sus mecanismos de transmisión de cargas. Esto se debe a que el modelo de cálculo en dicho supuesto será más preciso y efectivo repercutiendo en una optimización de secciones y miembros. Por otra parte la elección correcta del material y tipología influyen en el costo final. El proceso constructivo es otro factor fundamental dado que una reducción del tiempo de ejecución reduce los costos directos y financieros.

 

M   Modos

Freq.(Hz)

DESCRIPCIÓN

1

.56

VERTICAL ASIMÉTRICO

2

.63

VERTICAL SIMÉTRICO

3

0.99

VERTICAL ASIMÉTRICO

 

 

4

 

 

1.0

VERTICAL SIMÉTRICO

5

1.02

TORSIONAL

6

1.23

TORSIONAL

7

1.37

TORSIONAL

8

1.38

TORSIONAL

9

1.76

VERTICAL

10

1.96

TORSIONAL

 

Los modos de vibración son particularmente importantes para determinar si se producirían vibraciones por el tránsito de peatones. A este respecto la normativa Española establece que
“para pasarelas peatonales deben evitarse estructuras con frecuencias comprendidas  entre 1,6Hz y 2,4Hz y entre 3,5 y 4,5Hz”. Claramente en este puente se cumplen estas condiciones dado que el primermodo vertical que tiene una frecuencia superior a 1,6Hz  es el noveno, cuya participación es muy baja. Por otra parte experiencias recientes con el puente del milenio en Londres indican la posible resonancia debido al tránsito de peatones originando vibraciones laterales – torsionales. Mediciones “in situ” en este puente indican que bajo un número suficiente de peatones (entre 1 y 2 por metro cuadrado) se pueden producir vibraciones en una frecuencia de 0,8Hz o menor. Los peatones a partir de esta frecuencia sienten la vibración y tienden a caminar “sintonizados” con la misma, produciéndose la resonancia. El puente del milenio tenía una primera frecuencia lateral de solo 0,5Hz y la segunda de 1Hz. Los resultados obtenidos indican modos de  vibración torsional en el rango superior a 1Hz, los cuales difícilmente originarían
vibración lateral. Adicionalmente si se reduce el número de peatones la frecuencia aumentaría, alejándola más de la sensibilidad de los peatones a 0,8Hz. Por otra parte el mencionado puente del Milenio no disponía de un elemento rigidizador como el arco simétrico tubular dispuesto. Evidentemente ese diseño confiaba exclusivamente la rigidez lateral en la curvatura de los cables (mucho menos pronunciada que en el diseño que nos ocupa). Por tanto se concluye que este efecto no es significativo en el puente M.Bozzo.

Barcelona, a 31 de Octubre del 200

 

 

 

 
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