Diseño y Componentes de Puentes: Tableros y Sistemas de Apoyo
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Tableros Mixtos en Puentes
Las vigas son de acero (parte traccionada) y la losa superior es de hormigón (normalmente, la parte comprimida). Cuando hay momentos negativos, es necesario colocar una pequeña losa de hormigón a su paso por las pilas. Se hormigona la parte inferior comprimida, lo que ayuda en las compresiones y evita el pandeo de la parte inferior metálica.
La característica fundamental de las estructuras mixtas es la conexión entre el hormigón y el acero, la cual debe garantizarse que funcione correctamente. Esto se logra mediante conectores Nelson que se sueldan a la viga metálica.
Tipos de Secciones en Tableros Mixtos
Sección Bijácena
Es la más empleada. Hasta 40 m, es una solución bastante utilizada en Europa. Relación canto/luz: 1/25 (cc y cv); 1/20 en pilas y 1/40 en cdv.
Sección Multijácena
En el caso de luces pequeñas, la solución bijácena no es óptima y se utiliza la multijácena.
Sección Cajón
Presenta una ventaja en puentes curvos y para grandes luces (>50 m). Relaciones canto/luz: 1/30 (cc y cv); 1/25 y 1/50.
Tableros Metálicos en Puentes
Los tableros metálicos se diferencian de los mixtos en la losa superior, que en este caso es metálica y requiere rigidizadores.
El coste de los tableros metálicos es superior al de los mixtos, pero presentan tres claras ventajas:
- Menor peso.
- Mayor uniformidad y calidad.
- Mayor resistencia.
La losa superior es una losa ortótropa, es decir, una losa que posee diferentes propiedades elásticas en dos direcciones ortogonales. Está formada por:
- Chapa metálica superior con rigidizadores longitudinales entre vigas transversales.
- Vigas transversales que transmiten las cargas a las vigas principales longitudinales.
- Vigas longitudinales (doble T o cajón) que transfieren las acciones a pilas/estribos.
Aparatos de Apoyo en Puentes
Los aparatos de apoyo son los elementos estructurales del puente que transmiten las cargas del tablero a la infraestructura. Su función es limitar o impedir totalmente uno o varios grados de libertad.
Tipos de Aparatos de Apoyo
Rótula de Hormigón o Rótula Freyssinet
Consiste en una gran entalladura en el hormigón que, sometida a grandes compresiones, plastifica, lo que le confiere una capacidad de rotación de hasta el 15 por mil. Posteriormente, coacciona vertical y horizontalmente, permitiendo el giro del tablero. Su utilización se enfoca en puentes rectos y arcos.
Apoyos de Neopreno Zunchado
Formado por un bloque elastomérico que lleva intercaladas en su masa, vulcanizadas con la goma y, por tanto, firmemente adheridas a ella, unas chapas de acero. Debido a las cargas horizontales, se deforma, actuando como un muelle. La goma se deforma, mientras que la chapa no. Son los más empleados actualmente en puentes de carretera.
Apoyos de Neopreno Teflón o Elastomérico Deslizante
Puede ser zunchado, anclado o embutido. Permite grandes desplazamientos horizontales del tablero, transmitiendo fuerzas reducidas a las subestructuras. Frente a cargas verticales y respecto a las rotaciones, tiene el mismo comportamiento que un apoyo elastomérico ordinario; sin embargo, ante cargas horizontales, es libre de movimientos y cargas (aunque genera rozamiento).
Apoyos de Neopreno Embutido o POT
Consiste en una lámina cilíndrica de caucho o neopreno de relativamente poco espesor, que está completamente encapsulada en una caja o cápsula de acero. Sobre la lámina de caucho actúa, a su vez, un pistón de acero que es solidario con el tablero mediante los pernos oportunos, constituyendo el conjunto el aparato de apoyo. Permite gran rotación y desplazamiento, desde coartados totalmente guiados hasta liberados.