Etapas a seguir en el cálculo de puentes

Estructuralmente, un puente es un elemento que salva uno o varios vanos. Las cargas verticales, aparte de las del peso propio y cargas permanentes, proceden del paso del tráfico superior que crea el puente, y presentan su característica fundamental en el hecho de ser móviles.

Esto implica que, en el cálculo de puentes, se tienen que determinar, en un conjunto de puntos o secciones, los resultados máximos y mínimos que pueden producir, la carga móvil o la sobrecarga en dicha estructura.

Desde un punto de vista forma, el cálculo de puentes sigue un proceso en el que se diferencias las siguientes etapas:

Etapa 1. Elección del tipo de estructura:

En función de los condicionantes de la obra (funcionales, de trazado, geológicos y geotécnicos, constructivos, económicos, estéticos, medioambientales, el ingniero proyectista define la tipología estructural idónea a usar en el puente.

Etapa 2. Predimensionamiento de las secciones:

En base a la experiencia en la tipología estructural elegida, se debe definir una estructura inicial (dimensiones, geometría…etc). Ejemplo de este predimensionamiento puedes verlo en “Predimensionamiento de tableros de vigas metálicas”, “Predimensionamiento de Puentes Losa” o “Predimensionamiento de puentes mixtos tipo cajón”

Etapa 3. Calculo de las acciones:

Se lleva a cabo, normalmente, mediante la utilización de Reglamentaciones Oficiales sobre puentes, divididas de acuerdo a su utilización.

Etapa 4. Cálculo de los esfuerzos y tensiones:

En general se deberá adoptar un modelo estructural Por cada parte principal de la estructura y sobre él utilizar las herramientas del cálculo estructural para obtener los esfuerzos y tensiones en la estructura. La elección del tipo de modelo a usar es primordial puesto que de él va a depender la validez del análisis y por tanto la seguridad de la obra.

Etapa 5. Comprobación estructural:

En base a teoría del comportamiento de los materiales usados en la estructura, existen procedimientos, también recogidos en Reglamentaciones, que permiten conocer si las secciones propuestas en la etapa 2 son correctas (ofrecen un nivel de seguridad admisible para el usuario y normalmente impuesto por reglamentaciones). Si algunas de las secciones de la estructura no son correctas o no cumplen con unos mínimos coeficientes de seguridad, se debe corregir dicha sección en dimensión y geometría. Ello conlleva que el cálculo de esfuerzos y tensiones realizado en la Etapa 4 deje de ser correcto y por tanto se deba volver a la etapa 4 en un proceso iterativo que termina cuando todas las secciones del puente sean correctas.

Como puede apreciarse, se trata de un proceso iterativo donde cobra especial importancia la etapa 2 de predimensionamiento, pues en la medida que en esta etapa nos acerquemos más a las dimensiones finales del puente, el número de iteraciones en el proceso del cálculo disminuirá significativamente ahorrando trabajo de cálculo.

En el módulo de Diseño y Cálculo de Puentes y Viaductos del Máster en Cálculo de Estructuras  de Obra Civil que oferta EADIC, se ven detenidamente estas etapas y se estudian con profundidad las acciones a considerar, modelos de cálculo, normativas..etc.

Autor: José Antonio Agudelo, profesor del Máster en Cálculo de Estructuras de Obra Civil y del Curso de Diseño y Cálculo de Puentes y Viaductos