Puentes de Hormigón: Los Puentes de Sección Cajón

Ya iniciamos con Puentes de Hormigón; Capítulo I Los Puentes Viga y Puentes de Hormigón; Capítulo II Los Puentes Losa una nueva serie de pequeños artículos sobre Cálculo de Estructuras de Obra Civil. Tras hablar sobre estas dos tipologías estructurales hoy traemos la tercera entrega sobre Los Puentes de Sección Cajón.

La sección cajón presenta, desde el punto de vista resistente, una serie de ventajas respecto a las secciones de vigas prefabricadas y sección losa:

– Tiene una gran cabeza superior e inferior, lo que la hace apta para soportar momentos flectores positivos y negativos.

– Tiene una gran rigidez a la torsión.

– Por su condición de sección cerrada, la viga cajón tiene una buena rigidez transversal,lo que reduce la distorsión de la sección.

– Es apta para soportar cargas descentradas, sin desequilibrar apenas la simetría de la distribución transversal de las tensiones longitudinales de flexión

– Por su rigidez transversal, permite reducir al mínimo el espesor de sus paredes.

– Tiene un gran radio de giro (relación Inercia/Acero), por lo que se obtiene un excelente rendimiento para el pretensado.

Estas propiedades permiten sacar el máximo rendimiento a la distribución del material, obteniéndose tableros muy ligeros y resistentes, lo que la convierte en la sección ideal para los puentes de gran luz.

La sección transversal es un cajón, mono o multicelular, donde en la parte superior existen voladizos. Las almas pueden ser verticales o inclinadas según el canto de la sección. Si es constante es indiferente, sin embargo para cantos variables, por facilidad constructiva, se tiende a almas verticales.

La tendencia actual, por motivos constructivos, es la realización de un solo cajón. Con esta solución puede llegarse a anchos de 16 m. En caso de que se quiera aumentar dicho ancho puede estabilizarse los voladizos y la losa central mediante diagonales.

Esta disposición permite llegar a anchos de 20 m con dos células y prácticamente a 30 m con tres. En su contra tiene su mayor complejidad de ejecución, que se ve agravada cuando el canto es variable. Esta circunstancia dificulta por lo tanto su aplicación a grandes luces.

La luz optima a salvar con esta tipología esta condicionada al sistema constructivo elegido y la geometría de la sección transversal.

Atendiendo a la sección transversal podemos diferenciar:

– Canto constante: Entre 35 y 80 m

– Canto variable: Entre 80 y 200 m

Según el proceso constructivo:

– Puentes hormigonados sobre cimbra apoyadas en el suelo, o autoportante: Entre 35 y 55 m.

– Por el método de empuje: Entre 35 y 55 m. Este rango puede aumentarse si colocamos apoyos intermedios provisionales.

– Puentes construidos por voladizos sucesivos mediante hormigonado in situ de las dovelas: Entre 80 y 200 m.

– Puentes construidos por voladizos sucesivos mediante dovelas prefabricadas: Entre 50 y 150 m.

Las cuantías en función de la luz L (m), de cajones de canto constante construidos por el procedimiento de tramos sucesivos, son los que se indican en la siguiente figura:

Si la estructura presenta una longitud reducida que permita un cimbrado convencional de una sola vez, las cuantías de acero activo se reducen un 5% aproximadamente. Por el contrario, si es construida por el procedimiento de empuje, las cuantías se incrementan en torno al 20%.

Para cajones construidos por voladizos sucesivos con dovelas in situ y carro de avance, las cuantías son las indicadas en la siguiente figura:

En el caso de dovelas prefabricadas las cuantías de acero activo se incrementan aproximadamente en un 25%.

En la siguientes entregas podrás ver:

Puentes Arcos

Pórtico de Apoyos Inclinados

Atirantado