Pontificia Universidad Católica del Ecuador

Transcripción

1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVÍL 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MÓDULO: CÓDIGO: CARRERA: NIVEL: No. CRÉDITOS: Puentes (Puentes para carreteras) Puentes INGENIERÍA CIVIL NOVENO CUATRO CRÉDITOS TEORÍA: CRÉDITOS PRÁCTICA: SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: 1 er Sem PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: MARIO PATRICIO MORAN PROAÑO Ing. Civil Estudiante de Doctorado C.T. Instituto Superior Politécnico de la Habana - Cuba Docencia: ESPE. Estructuras de Acero (19 año) EPN. Estructuras (2 años) PUCE. Puentes (27 años) - Investigación: Riesgo Sísmico: Propuesta microzonificación para Quito. - Monumentos Patrimoniales en Adobe. Tesis de Doctorado. - Código Ecuatoriano de la Construcción Coordinador Sub-Comité # 6 Estructuras de Acero. CORREO: tecnico@mmingenieria.ec Teléfono: TELEFONO:

2 2. DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: Estudio general de la implantación de los puentes en carreteras y las tipologia estructurales.- Estudio de líneas de influencia como un método didáctico para el análisis de estructuras con cargas en movimiento.- Hipótesis de carga y solicitaciones para el diseño de puentes, aplicabilidad de los modelos matemáticos de cargas, aceptados por las Normativas vigentes.- Revisión crítica de los sistemas estructurales más utilizados de tableros para puentes viales. Metodología para la distribución de las cargas vehiculares de uso en la estructura resistente del tablero según la tipología y las normativas MOP. Análisis estructural para cargas móviles y sismo resistente de la superestructura (tablero) de los puentes según normativas aceptadas y adoptadas por el MOP y los software para puentes disponibles en el mercado. Análisis estructural para cargas móviles y sismo resistente de la infraestructura (cimentaciones) de los puentes según normativas MOP y los software para puentes disponibles en el mercado. Ejemplos de aplicabilidad de la normativa MOP para el análisis, diseño, construcción y montaje de puentes, según el avance y desarrollo de los temas estudiados. 3. OBJETIVO GENERAL: Dotar al estudiante de último Nivel de Ingeniería Civil de un sólido conocimiento de los criterios básicos de estructuración y diseño de puentes, consistentemente con las Normativas vigentes del Ministerio de Transporte y Obras Públicas, MOP y las Normativas AASHTO (USA); de tal manera que pueda optar por un postgrado o integrarse a los requerimientos del mercado tecnológico de la consultoría y de la construcción de obras de infraestructura, capacitándolo convenientemente para el uso y aplicabilidad del software de última generación existentes en el mercado. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Para alcanzar el objetivo general se propone secuencialmente cumplir con los siguientes objetivos específicos

3 Mediante ejemplos y la sistematización de los requerimientos constructivos y de seguridad para implantación de puentes en los cruces de ríos y carreteras, hacer una transferencia de experiencias y conocimientos para familiarizar al estudiante con la tipología de los puentes. Utilizando ejemplos y experiencias prácticas, educar al estudiante para el uso y aplicabilidad de toda la tecnología de última generación (software) aplicable al análisis y diseño de estructuras y puentes. El curso pone una especial atención a la responsabilidad profesional del ingeniero de puentes, pues el desarrollo del país y la protección de la vida humana, depende de las iniciativas y la seguridad de las estructuras para resistir sin interrupciones las cargas normativas MOP, dentro de una marco de los riesgos naturales propios del territorio ecuatoriano. 5. CONTENIDOS CAPITULO 1.- ESTUDIO DEL PUENTE 1.1. Objetivo del proyecto estructural Estudios previos Topografía Auxiliar Geotecnia Hidrología Hidráulica Funcionalidad Concepción del anteproyecto Clasificación de los Puentes según: la geometría longitudinal, la geometría transversal, la geometría en planta, el material, el proceso constructivo, el uso básico Tipología estructural.- Consideraciones: funcionales, costo - vida útil - mantenimiento, de seguridad, de construcción, estéticas. CAPITULO 2.- LINEAS DE INFLUENCIA 2.1. Vigas isostáticas sujetas a cargas puntuales móviles Cortante máximo Momento máximo Vigas isostáticas sujetas a cargas uniformes móviles Cortante máximo Momento máximo. CAPITULO 3.- CARGAS PARA EL DISEÑO DE PUENTES 3.1. Cargas de utilización Carga vehicular: Camión Standard, Carga de sustitución (equivalente)

4 3.1.2 Carga peatonal Carga en bordillo Carga en pasamanos Efecto dinámico: Impacto, campo de aplicación Fuerzas horizontales Frenado Viento: en la superestructura, en la carga móvil, fuerzas trasmitidas a la subestructura, fuerzas en la infra-estructura Fuerzas de volcamiento Fuerzas térmicas Fuerzas de levantamiento Fuerza de presión del fluido o hielo Flotación Presión de tierra: Estática, durante el sismo Fuerzas sísmicas Fuerza centrífuga Grupos de cargas. CAPITULO 4.- SISTEMAS DE LOSAS DE HORMIGON 4.1. Definiciones Luz de cálculo Distancia del borde al eje de la rueda Espesor mínimo recomendado (deflexiones) 4.2. Losas con armadura principal perpendicular al tránsito Flexión, corte, adherencia Armaduras Losas con armadura principal paralela al tránsito Ancho de distribución Flexión, corte, adherencia Flexión en vigas de borde Armaduras Losas en voladizo con armadura perpendicular a la dirección del tránsito Ancho de distribución Flexión Losas en voladizo con armadura paralela al tránsito Ancho de distribución Flexión Losas apoyadas en los cuatro lados Cargas Ancho de distribución. CAPITULO 5.- DISEÑO DEL TABLERO 5.1. Puentes losa Pasamanos.

5 5.3. Detalles constructivos. CAPITULO 6.- CALCULO Y DISEÑO DE VIGAS 6.1. Distribución de cargas Posición límite de cargas de rueda Ancho cooperante Altura mínima recomendada Flexión/corte Armado Apoyos. CAPITULO 7.- DISEÑO PUENTE SOBRE VIGAS 7.1. Puentes sobre vigas Detalles constructivos Control de deflexiones. CAPITULO 8.- INFRAESTRUCTURA (CIMENTACIONES) 8.1 Estribos Definiciones Cargas Diseño de zapatas Diseño del fuste Pilas Definiciones Cargas Diseño de la zapata Diseño del fuste. 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: De acuerdo al objetivo del curso, la metodología esta dirigida a educar al estudiante para que tenga acceso a toda la información normalizada para el análisis y diseño de puentes. Con esta finalidad la enseñanza estará circunscrita a ciertos capítulos en los cuales se requiere un conocimiento de sistemas de análisis especializados que el alumno no tuvo oportunidad de conocerlos en los cursos de estructuras, de igual manera, mediante ejemplos, se enseñará la manera de aplicar lo normalizado en los Códigos de puentes (ASSTHO). Durante el curso el alumno tendrá oportunidad de visitar algunas estructuras de puentes, dentro del Distrito Metropolitano de Quito, con la finalidad de tener una experiencia práctica sobre las tipologías de las estructuras de puentes, las magnitudes de las estructuras, y los materiales utilizados. En las visitas se pondrá especial interés en desarrollar en el alumno una percepción sensorial (feeling) que le permita empíricamente sentir las deformaciones y vibraciones que sufre un puente

6 cuando es solicitado por cargas vehiculares, esta experiencia servirá para la formación científica del estudiante que se apoyará en una experiencia empírica, como la antes descrita.

7 Asignatura: ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE SEMANA (1-16) N de horas de clases teóricas (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres N de horas de tutorías especializadas (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1 semana 4 Líneas de influencia 2 2 semana 2 2 Líneas de influencia 2 3 semana 4 Líneas de influencia 2 4 semana 4 Líneas de influencia 2 5 semana 2 2 Líneas de influencia 2 Primera 6 semana 4 Superestructura de puentes 2 7 semana 4 Superestructura de puentes 2 8 semana 4 Superestructura de puentes 2 9 semana 2 2 Superestructura de puentes 2 10 semana 4 Superestructura de puentes 2 Segunda 11 semana 4 Infraestructura de puentes 2 12 semana 4 Infraestructura de puentes 2 13 semana 2 2 Infraestructura de puentes 2 14 semana 4 Infraestructura de puentes 2 15 semana 4 Infraestructura de puentes 2 16 semana 4 Infraestructura de puentes 2 Final EXÁMENES

8 7 EVALUACIÓN: Las evaluaciones seguirán el normalizado por la Universidad, sin embargo la el profesor pondrá especial interés en el rendimiento de las pruebas de exámenes, puesto que la aplicación de una normativa está dentro de un marco de la seguridad de la estructura para lo cual el alumno debe desarrollar una seguridad razonada sobre los diseños que el realiza. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: El cronograma de evaluaciones estará sujeto a los tiempos establecidos por la Facultad y la Universidad para el rendimiento de exámenes. SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales): El sistema de calificación será acorde con lo establecido por la Facultad y la Universidad. FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: La fecha de entrega de calificaciones será acorde con lo establecido por la Facultad y la Universidad.

9 8 BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: AASHTO 2007 MANUAL MOP 001 APUNTES PARA EL CURSO DE PUENTES, Ing. Mario Morán P. Textos Recomendados: SAP 2000 V12, Sap Bridge, Integrated, Finite element Analisis and Design of Structures Análisis símico de Puentes, Especificaciones estándar para diseño sísmico de puentes de carreteras. Aprobado: Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha Junio 5 del 2009 Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: Abril 14 del 2010 INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio del semestre: 17 de enero de 2011 Fin del semestre: 20 de mayo de 2011 Exámenes finales: del 16 al 20 de mayo de 2011