Estudio comparativo de puentes metálicos de celosía y alma llena con apoyos simples

Abstract

El presente trabajo tiene por objeto hacer una comparación entre dos superestructuras metálicas para puentes carreteros de una luz específica, con el fin de investigar la economía de material estructural empleado en ambos puentes. Si bien en nuestro país el uso de puentes metálicos está muy difundido, sobre todo para claros medios y grandes, incluso para los pequeños, las superestructuras que se han venido utilizando son de fabricación extranjera, sobre todo austríacos, ingleses, americanos y japoneses, tanto en las carreteras como en las vías férreas. Sin embargo, hace poquísimo tiempo, 1976, se ha iniciado la fabricación de puentes reticulados fijos por parte del SIMA en su planta de Chimbote, utilizando para ello el 98% de materia prima nacional, para lo cual la SIDER ha debido producir aceros de alta resistencia. Esta incursión en la fabricación de puentes metálicos traerá como consecuencia lógica un ahorro de divisas para el país, la creación de mano de obra especializada y un sinnúmero de beneficios para el país. ¿Pero son realmente económicos estos puentes? Si lo comparamos con otros tipos de superestructura metálica o de concreto postensado, podremos obtener la superestructura más adecuada para un sistema de cargas especificado, una luz dada y un lugar determinado; ya que lo que es económico para un lugar puede ser antieconómico para otro; para la construcción de un puente no sólo depende del material utilizado, del equipo empleado en el montaje, sino también de la rapidez de su construcción. El montaje de un puente reticulado de claro medio generalmente puede hacerse en 180 días, mientras que uno de concreto postensado en 120 días y un puente de trabes en 90 días, fuera de la construcción de la infraestructura, esto contando con el material en obra y el equipo adecuado para la construcción; si bien puede haber economía en el montaje para un cierto tipo, ¿cuál de los tres tipos es el más económico por el material empleado? y ¿ cuál es el más económico por el material, montaje y tiempo de construcción, desde el momento de su concepción hasta su puesta en servicio? En este trabajo se hace una comparación generalizada por el material empleado, sobre todo del acero estructural, entre dos puentes metálicos, uno de alma llena y otro reticulado, y se muestra una serie de métodos de montaje sin entrar en comparaciones. En el diseño de ambos puentes se han utilizado las "Especificaciones para el Diseño de Puentes Carreteros" de la Asociación Americana de Funcionarios Estatales de Caminos (A.A.S.H.O); para el objeto de la comparación global solo se han diseñado los elementos principales, pero se muestran algunos detalles importantes que inciden en el peso tota I de I a superestructura, así en el puente de trabes no se diseñan los apoyos, pero se muestra un tipo de apoyos utilizados en estos puentes. En el puente reticulado se han omitido el diseño de los apoyos, conexiones, juntas de dilatación, etc. pero se indican los factores que intervienen en su diseño y los tipos más usuales en estos casos; tampoco se ha efectuado el chequeo de los esfuerzos secundarios, ya que sería un refinamiento inútil dado el objeto del trabajo. Así mismo se ha creído conveniente transcribir algunos de los Artículos más importantes del Reglamento de la A.A.S.H.O., empleados en el diseño de ambos puentes; también en el primer capítulo se hace una descripción general de los puentes metálicos.