"Evaluación Puente " Por El Métodoaashto - LRFD"

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL
TRABAJO ESTRUCTURADO DE MANERA INDEPENDIENTE

PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO CIVIL
TEMA:
EVALUACIN DEL PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL

KM 17+200 DE LA VA PUYO BAOS POR EL MTODO
AASHTO LRFD Y SU INCIDENCIA EN LA SEGURIDAD
ESTRUCTURAL Y VIAL
AUTOR:
MARCO A. ALTAMIRANO NEZ
TUTOR:
ING. M.Sc. CARLOS DE LA TORRE DVALOS
AMBATO ECUADOR
2013
CERTIFICACIN.
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigacin titulado EVALUACIN DEL
PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL KM 17+200 DE LA VA PUYO
BAOS POR EL MTODO AASHTO LRFD Y SU INCIDENCIA EN LA
SEGURIDAD ESTRUCTURAL Y VIAL del Seor Marco Antonio Altamirano
Nez, Egresado de la Facultad de Ingeniera Civil y Mecnica , Carrera de
Ingeniera Civil de la Universidad Tcnica de Ambato, considero que dicho trabajo
investigativo rene los requisitos suficientes para ser sometido a evaluacin del
jurado examinadordesignado por el H. Consejo de Facultad.
Ambato, Enero del 2013
Ing.M.Sc. Carlos De La Torre D.
ii
AUTORA.
Yo, Marco Antonio Altamirano Nez en mi calidad de Egresado de la Facultad de
Ingeniera Civil y Mecnica, Carrera de Ingeniera Civil de la Universidad Tcnica
de Ambato, autor del trabajo de investigacin titulado EVALUACIN DEL
PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL KM 17+200 DE LA VA PUYO
BAOS POR EL MTODO AASHTO LRFD Y SU INCIDENCIA EN LA
SEGURIDAD ESTRUCTURAL Y VIAL declaro que los contenidos, ideas,
conclusiones, recomendaciones y propuestas son de mi totalresponsabilidad.
Ambato, Enero del 2013
Marco Antonio Altamirano Nez
iii
DEDICATORIA
A Dios principio supremo de todas las cosas.

A mi familia de manera especial a mi padre.
A los Estudiantes de Ingeniera Civil de la Universidad Tcnica de Ambato
iv
AGRADECIMENTO.
A Dios por su infinita misericordia por haberme permitido llegar hasta una de las
metas de mi vida.
A mi padre, mi mejor amigo y desde hoy colega, por todos sus sacrificios y sabias
palabras, sin l esto hubiese sido imposible de cumplir.
A mi madre por sus oraciones y palabras de aliento.
A ti Ins Mara por tu incondicional apoyo durante todo este tiempo.
A mi familia en general por nunca haber perdido la fe en m.
A mis profesores por sembrar en m el amor en el estudio, de manera especial al
Seor Ingeniero Carlos De La Torre D. de quien tuve el privilegio sea mi Tutor.
Al personal administrativo de la Facultad de Ingeniera Civil y Mecnica de la
Universidad Tcnica de Ambato por su trabajo arduo y desinteresado en beneficio de
la comunidad universitaria especialmente de la clase estudiantil.
A todos quienes de una u otra manera me brindaron su generoso apoyo para la
realizacin de este documento, no tengo palabras como agradecerles.
A todos ustedes gracias!!!
RESUMEN EJECUTIVO.
En vista de la imperiosa necesidad que tiene el pas en la actualidad en consolidar un

desarrollo social y econmico sostenible, as como la responsabilidad de proveer los
medios tangibles adecuados para que estos fines se cumplan satisfactoriamente; se ha
considerado necesario mantener el sistema vial nacional operativo y en ptimas
condiciones. En concordancia con lo estipulado se ha procedido a evaluar la
condicin estructural y vial del puente El Quilo ubicado en el Km 17+200 de la va
Puyo-Baos, tomando como parmetro de evaluacin lo establecido en el cdigo
AASHTO-LRFD para el diseo y evaluacin de puentes; con el objetivo de
establecer una lnea base del estado actual de la estructura.
Como en toda evaluacin se ha iniciado por valorar fortalezas y debilidades con que
cuenta la estructura en la actualidad, encontrndose deficiencias superficiales, pero
que en todo caso no mermarn la capacidad de resistencia del puente en un corto
plazo.
Al ser el puente una estructura concebida en la dcada de los 90, donde las
solicitaciones de carga por trfico vehicular eran relativamente menores a las que
circulan actualmente por las carreteras del pas, se vio la necesidad de establecer un
promedio del trfico anual, basndose fundamentalmente en la cantidad y
clasificacin de los vehculos circulantes por esta va; as mismo, se evalu la
capacidad hidrulica de la seccin de emplazamiento del puente para verificar que
bajo ninguna circunstancia de mxima crecida del ro, el agua llegue al nivel de la
infraestructura, finalmente se realiz un modelo matemtico de la estructura con el
objetivo de establecer las solicitaciones internas de la misma y poderlas comparar
con lo estipulado en los cdigos de diseo vigentes.
Una vez identificadas las deficiencias que afectan al puente y que pueden
considerarse como potenciales a provocar un colapso parcial de la estructura se
propone un reforzamiento y adecuacin de la misma, mediante empleo de fibras de
carbono, para el caso de fisuras y el diseo de apoyos elastmericos en el caso de
amortiguamiento, con lo cual se recuperar la resistencia prdida por varios factores,
y se restablecer las condiciones de servicialidad necesarias.
vi
NDICE DE CONTENIDO
CERTIFICACIN ......................................................................................................II
AUTORA ................................................................................................................. III
DEDICATORIA ........................................................................................................ IV
AGRADECIMIENTO ................................................................................................ V
CAPTULO I................................................................................................................ 1
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN.................................................................... 1
1.1.- TEMA DE INVESTIGACIN. ....................................................................... 1
1.2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ........................................................ 1
1.2.1.- CONTEXTUALIZACIN. ....................................................................... 1
1.2.2.- ANLISIS CRTICO. ............................................................................... 3
1.2.3.- PROGNOSIS. ............................................................................................ 4
1.2.4.- FORMULACIN DEL PROBLEMA. ..................................................... 5
1.2.5.- PREGUNTAS DIRECTRICES. ................................................................ 5
1.2.6.- DELIMITACIN. ..................................................................................... 5
1.2.6.1.- TEMPORAL. ...................................................................................... 5
1.2.6.2.- ESPACIAL. ........................................................................................ 5
1.2.6.3.- CONTENIDO ..................................................................................... 5
1.3.- JUSTIFICACIN............................................................................................. 6
1.4.- OBJETIVOS..................................................................................................... 6
1.4.1.- GENERAL. ............................................................................................... 6
1.4.2.- ESPECFICOS. ......................................................................................... 6
CAPTULO II ............................................................................................................. 8
MARCO TERICO. .................................................................................................... 8
2.1.- ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS. ....................................................... 8
2.2.- FUNDAMENTACIN FILOSFICA. ......................................................... 10
2.3.- RED DE CATEGORIAS FUNDAMENTALES. .......................................... 10
2.3.1. VARIABLE INDEPENDIENTE. ............................................................. 10
2.3.1.1. PUENTE. ........................................................................................... 10
2.3.1.2. MTODO AASHTO - LRFD. ........................................................... 17
2.3.1.3. VALIDACIN NORMA AASHTO - LRFD. ................................... 22
2.3.2. VARIABLE DEPENDIENTE. ................................................................. 29
2.3.2.1. PUENTE VULNERABLE. ................................................................ 29
2.3.2.2. EVALUACIN DE PUENTES......................................................... 31
2.3.2.3. REPARACIN ESTRUCTURAL Y VIAL. ........................................ 44
2.4.- HIPTESIS. ................................................................................................... 53
2.4.1.- HIPTESIS NULA. ................................................................................ 53
2.4.2.- HIPTESIS ALTERNATIVA. ............................................................... 53
2.5.- VARIABLES DE LA HIPTESIS. ............................................................... 53
vii
CAPTULO III .......................................................................................................... 54

METODOLOGA ...................................................................................................... 54
3.1.- ENFOQUE. ................................................................................................... 54
3.2.- MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN. ................................... 54
3.2.1.- MODALIDAD. ....................................................................................... 54
3.2.1.1.- POR EL OBJETIVO. ........................................................................ 54
3.2.1.2.- POR EL LUGAR. ............................................................................. 54
3.2.1.3.- POR EL TIEMPO. ............................................................................ 55
3.2.2.- NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIN. ................................................ 55
3.3.- OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES. ............................................. 55
3.5.- TCNICAS DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN. ....................... 56
3.6.- PLAN DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN. ................................ 56
CAPTULO IV .......................................................................................................... 58
ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS ......................................... 58
4.1.- INSPECCIN DEL PUENTE EL QUILO. ............................................... 58
4.1.1.- CONSIDERACIONES GENERALES. ................................................. 58
4.1.2.- TIPOS DE INSPECCIN. ...................................................................... 59
4.1.2.1.- INSPECCIONES INICIALES. ......................................................... 59
4.1.2.2.- INSPECCIONES DE RUTINA. ....................................................... 59
4.1.2.3.- INSPECCIONES DE DAOS. ........................................................ 60
4.1.2.4.- INSPECCIONES A FONDO............................................................ 60
4.1.2.5.- INSPECCIONES ESPECIALES. ..................................................... 61
4.1.3.- FRECUENCIA DE LAS INSPECCIONES. .......................................... 62
4.1.4.- REQUISITOS Y OBLIGACIONES DEL PERSONAL DE
INSPECCIN. .................................................................................................... 62
4.1.4.1.- JEFE DEL PROGRAMA DE INSPECCIN. ................................. 62
4.1.4.2.- LDER DEL EQUIPO DE INSPECCIN. ...................................... 63
4.1.5.- PLANIFICACIN, PROGRAMACIN Y EQUIPOS. ......................... 63
4.1.5.1.- PLANIFICACIN. ........................................................................... 63
4.1.5.2.- PROGRAMACIN. ......................................................................... 64
4.1.5.3.- EQUIPOS. ........................................................................................ 64
4.1.6.- PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIN. .............................................. 66
4.1.6.1.- ACCIONES PREVIAS A LOS TRABAJOS DE CAMPO. ........... 66
4.1.6.2.- ACCIONES DE CAMPO. ................................................................ 66
4.1.6.3.- ACCIONES PARA DETECTAR DAOS MS COMUNES. ...... 67
4.1.7.- EJECUCIN DE LA INSPECCIN. ..................................................... 71
4.1.7.1.- INSPECCIN DEL CAUCE............................................................ 72
4.1.7.2.- ESTRIBOS Y PILARES. ................................................................. 72
4.1.7.3.- APARATOS DE APOYO. ............................................................... 73
4.1.7.4.- VIGAS Y LARGEROS. ................................................................... 73
4.1.7.5.- RETICULADOS............................................................................... 74
viii
4.1.7.6.- TABLEROS. ..................................................................................... 75

4.1.7.7.- SUPERFICIE DE RODADURA. ..................................................... 76
4.4.7.8.- ACCESO AL PUENTE. .................................................................. 76
4.1.8.- DEL INFORME DE INSPECCIN. ..................................................... 77
4.1.9.- TOMA DE DATOS EN LA INSPECCIN. ........................................ 79
4.2.- ESTUDIO DE TRFICO SOBRE EL PUENTE EL QUILO. ................... 81
4.2.2.- SERVICIO VIAL DEL PUENTE. .......................................................... 82
4.2.3.- AFOROS Y CLASIFICACIN DEL TRFICO. ................................. 83
4.2.3.1.- MTODOS DE AFORO. ................................................................. 84
4.2.3.2.- CATEGORAS DE VEHCULOS. .................................................. 86
4.2.4.- VOLMENES DE TRFICO. ............................................................... 87
4.2.5.- TRFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL. ........................................... 88
4.2.6.- PROCESO DE CLCULO DEL TPDA POR EL MTODO DEL
FACTOR DE LA HORA PICO (FHP). ............................................................. 89
4.2.6.1.- FACTOR DE LA HORA PICO (FHP). ........................................... 89
4.2.6.2.- CLCULO DEL TPDA. .................................................................. 90
4.3.- ESTUDIO HIDRULICO- HIDROLGICO DEL PUENTE EL QUILO 93
4.3.2.- RED HIDROGRFICA Y CONDICIONES DE DRENAJE. ............... 94
4.3.3.- CARACTERIZACIN CLIMTICA Y DE LLUVIAS INTENSAS. .. 94
4.3.3.1.- ESTACIONES METEOROLGICAS. ........................................... 94
4.3.3.2.- VARIABILIDAD CLIMTICA. ..................................................... 95
4.3.3.3.- LLUVIAS INTENSAS. .................................................................. 101
4.3.4.- REA DE DRENAJE DE LA CUENCA. ............................................ 104
4.3.4.1.- CARACTERSTICAS MORFOMTRICAS Y FISIOGRFICAS
DE LA CUENCA. ......................................................................................... 104
4.3.5.- CLCULO DE CAUDALES MXIMOS DE ESCORRENTA POR EL
MTODO RACIONAL. ................................................................................... 106
4.3.6.- CLCULO APROXIMADO DE LA ALTURA DE INUNDACIN. 108
4.3.6.1.- DETERMINACIN DE LA PROFUNDIDAD DE FLUJO A
PARTIR DE LA FORMULA DE MANNING. ............................................ 110
4.4.- ESTUDIO ESTRUCTURAL DEL PUENTE EL QUILO. ...................... 113
4.4.1.- CONSIDERACIONES GENERALES. ............................................... 113
4.4.2.- DEFINICIN DE LA ESTRUCTURA. ............................................... 113
4.4.3.- HIPTESIS DEL MODELO MATEMTICO. ................................... 119
4.4.4.- CONDICIONES DE CARGA. .............................................................. 120
4.4.4.1.- CARGA PERMANENTE. ............................................................. 120
4.4.4.2.- CARGA VIVA. .............................................................................. 120
4.4.4.3.- CARGA DE IMPACTO O EFECTO DINMICO DE LA CARGA
VIVA ............................................................................................................. 122
4.4.4.4.- FUERZA LONGITUDINAL DE FRENADO (BR). ..................... 122
4.4.4.5.- CARGAS DE VIENTO (W). ......................................................... 122
ix
4.4.4.6.- CARGAS PEATONAL. ................................................................. 124

4.4.5.- FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGA. ......... 124
4.4.5.1.- COMBINACIONES DE CARGA DE SERVICIO (SERVICE I, II,
III y IV). ........................................................................................................ 125
4.4.5.2.- COMBINACIONES DE CARGA DE RESISTENCIA LTIMA
(STRENGTH I, II, III, IV y V). .................................................................... 125
4.4.5.3.- COMBINACIONES DE CARGA DE EVENTOS EXTREMOS
(EXTREME EVENT I y II). ......................................................................... 125
4.4.5.4.- COMBINACIN DE CARGA DE FATIGA Y FRACTURA
(FATIGUE). .................................................................................................. 125
4.4.6.- ANLISIS DE LA ESTRUCTURA. ................................................... 126
4.4.6.1.- ANLISIS DEL TRAMO 1 L=24m ........................................... 126
4.4.6.2.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA CONFIABLE TRAMO 1.
....................................................................................................................... 130
4.4.6.3.- DEFORMACIN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
QUE CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO 1. ......... 140
4.4.6.4.- VERIFICACIN DE LA DEFLEXIN MXIMA CALCULADA
EN EL TRAMO 1. ........................................................................................ 145
4.4.6.5.- ANLISIS DEL TRAMO DE ACCESO L=10 m. ..................... 146
4.4.6.6.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA CONFIABLE TRAMO DE
ACCESO. ...................................................................................................... 149
4.4.6.7.- EVALUACIN DE LA FISURA EN EL CABEZAL DE LA PILA
EN EL TRAMO DE ACCESO. .................................................................... 153
4.4.6.8.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA AL CORTE EN LA
SECCIN FISURADA. ................................................................................ 157
4.5.- VERIFICACIN DE LA HIPTESIS. ........................................................ 157
CAPITULO V .......................................................................................................... 159
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................................... 159
5.1.- CONCLUSIONES. ...................................................................................... 159
5.2.- RECOMENDACIONES. ............................................................................. 161
CAPITULO VI ......................................................................................................... 162
PROPUESTA ........................................................................................................... 162
6.1.- DATOS INFORMATIVOS.......................................................................... 162
6.2.- ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA. .................................................. 163
6.3.- JUSTIFICACIN......................................................................................... 163
6.4.- OBJETIVOS................................................................................................. 163
6.4.1.- GENERAL. ........................................................................................... 163
6.4.2.- ESPECFICOS. ..................................................................................... 163
6.5.- ANLISIS DE FACTIBILIDAD. ................................................................ 164
6.6.- FUNDAMENTACIN. ............................................................................... 164
6.7.- DESARROLLO DE LA PROPUESTA........................................................ 164
x
6.7.1.- DISEO DE LOS APOYOS DE NEOPRENO PARA EL PUENTE EL

QUILO UBICADO EN EL KM 17+200 DE LA VA PUYO BAOS. ..... 164
6.7.1.1.- GENERALIDADES SOBRE APOYOS DE NEOPRENO. .......... 164
6.7.1.2.- INFORMACIN NECESARIA PARA EL DISEO DE LAS
ALMOHADILLAS DE NEOPRENO. ......................................................... 166
6.7.1.3.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ALMOHADILLA DE
NEOPRENO. ................................................................................................ 166
6.7.1.4.- VERIFICACIN DE LA GEOMETRA ESCOGIDA. ................. 167
6.7.1.5.- CLCULO DEL FACTOR DE FORMA. (AASHTO-LRFD
14.7.5.1-1) ..................................................................................................... 168
6.7.1.6.- CLCULO DEL ESFUERZO REAL DE COMPRESIN SOBRE
LA ALMOHADILLA. .................................................................................. 168
6.7.1.7.- VERIFICACIN DEL ESFUERZO A COMPRESIN. .............. 168
6.7.1.8.- DEFORMACIN PORCENTUAL DEL ESPESOR DEL APOYO.
....................................................................................................................... 169
6.7.1.9.- CLCULO DE LA DEFORMACIN HORIZONTAL DE LA
ALMOHADILLA DE NEOPRENO............................................................. 170
6.7.1.10.- VERIFICACIN DEL ESPESOR DE LA ALMOHADILLA DE
NEOPRENO. ................................................................................................ 172
6.7.1.11.- CLCULO DEL DESLIZAMIENTO MXIMO ADMISIBLE. 172
6.7.1.12.- VERIFICACIN DEL DESLIZAMIENTO MXIMO DE LA
ALMOHADILLA DE APOYO. ................................................................... 173
6.7.1.13.- CLCULO DE LAS DIMENSIONES Y SOLICITACIONES DE
LAS ALMOHADILLAS DE APOYO PARA EL PUENTE EL QUILO. ... 173
6.7.2.- DISEO DEL REFORZAMIENTO DE LA FISURA MEDIANTE EL
EMPLEO DE PLATABANDAS DE FIBRA DE CARBONO EN EL
CABEZAL DE LA PILA DEL PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL Km
17+200 DE LA VA PUYO BAOS. .......................................................... 175
6.7.2.1.- GENERALIDADES SOBRE EL REFORZAMIENTO DE
ESTRUCTURAS. ......................................................................................... 175
6.7.2.2.- CLCULO DEL REFUERZO CON FIBRAS DE CARBONO
SOBRE EL CABEZAL DE LA PILA DEL PUENTE EL QUILO .......... 176
6.7.2.3.- HIPTESIS PARA EL DISEO DE LAS PLATABANDAS DE
FIBRA DE CARBONO. ............................................................................... 176
6.7.2.4.- DISPOSICIN DEL REFUERZO SOBRE EL CABEZAL DE LA
PILA. ............................................................................................................. 177
6.7.2.5.CLCULO DE LAS PROPIEDADES DE DISEO DEL
MATERIAL. ................................................................................................. 177
6.7.2.7.- CLCULO DEL FACTOR DE MODIFICACIN APLICADO AL
COEFICIENTE DE ADHERENCIA A CORTE EN FUNCIN DEL
ESFUERZO A COMPRESIN DEL HORMIGN. ................................... 179
xi

COEFICIENTE DE ADHERENCIA A CORTE EN FUNCIN DE LA
DISPOSICIN DE ENVOLTURA. ............................................................. 179
6.7.2.9.- CLCULO DEL COEFICIENTE DE ADHERENCIA PARA EL
.REFUERZO A CORTE .......................................................................................... 180
6.7.2.10.- CLCULO DE LA DEFORMACIN EFECTIVA DE LA FIBRA.
....................................................................................................................... 180
6.7.2.11.- CLCULO DEL REA A CORTE DE LA FIBRA. .................. 181
6.7.2.12.- CLCULO DEL ESFUERZO EFECTIVO DE LA FIBRA. ....... 181
6.7.2.13.- CLCULO DE LA CONTRIBUCIN DE LAS FIBRAS DE
REFUERZO A LA FUERZA DE CORTE. .................................................. 182
6.7.2.14.- CLCULO DE LA FUERZA CORTANTE TOTAL. ................. 182
MATERIAL DE REFERENCIA. ............................................................................ 184
1. - BIBLIOGRFICAS. ...................................................................................... 184
2. - PUBLICACIONESPERIDICAS. ................................................................ 184
3.- TESIS. ............................................................................................................ 186
4.- DIRECCIONES DE INTERNET .................................................................... 187
NDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. CLASIFICACIN DE LOS PUENTES ............................................... 12
FIGURA 2. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUPERESTRUCTURA.... 14
FIGURA 3. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUBESTRUCTURA ........ 17
FIGURA 4. PESOS Y SEPARACIONES DE EJES DEL CAMIN DE DISEO . 24
FIGURA 5. SEPARACIN TRANSVERSAL DE RUEDAS .................................. 24
FIGURA 6. CARGAS EN PUENTES. ..................................................................... 34
FIGURA 7. DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA EVALUACIN DE PUENTES. 38
FIGURA 8.- EJE VIAL E30 ...................................................................................... 82
FIGURA 9.- FORMATO DE AFORO Y CLASIFICACIN VEHICULAR. .......... 84
FIGURA 10.-. PESOS Y DIMENSIONES MXIMAS PERMITIDAS .................. 86
FIGURA 11.- PORCENTAJES DEL TPDA SEGN EL TIPO DE VEHCULO ... 92
FIGURA 12.- DISTRIBUCIN ANUAL DE LA PRECIPITACIN. ..................... 95
FIGURA 13.- HIETOGRAMA DE LMINAS DE PRECIPITACIN MEDIA
MENSUAL ESTACIN PUYO (M008) .................................................................. 98
FIGURA 14.-VARIACIN ESTACIONAL DE LA PRECIPITACIN ESTACIN
PUYO (M008)............................................................................................................ 98
xii
FIGURA 15.-VARIACIN
MENSUAL DE LA HUMEDAD RELATIVA
ESTACIN PUYO (M008). .................................................................................... 100
FIGURA 16.- VARIACIN ESTACIONAL DE LA HUMEDAD RELATIVA
ESTACIN PUYO (M008). .................................................................................... 100
FIGURA 17.- ZONIFICACIN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACIN. ... 102
FIGURA 18.- CURVAS INTENSIDAD-DURACIN-FRECUENCIA PARA LA
ZONA DE ESTUDIO. ............................................................................................. 104
FIGURA 19.- DELIMITACIN CARTOGRFICA DE LA CUENCA EN
ESTUDIO................................................................................................................. 105
FIGURA 20.- CAUDALES MXIMOS DE AVENIDA ....................................... 108
FIGURA 21.- SECCIN TRANSVERSAL EN LA PROXIMIDADES DEL
PUENTE. ................................................................................................................. 109
FIGURA 22.- CORTE LONGITUDINAL EN LA PROXIMIDADES DEL
PUENTE. ................................................................................................................. 110
FIGURA 23.- CURVA DE CALIBRACIN DEL CAUCE. ................................. 112
FIGURA 24- ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA SECCIN TRANSVERSAL
DEL PUENTE TRAMO DE L=24 M.................................................................. 114
FIGURA 25.-. ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA SECCIN TRANSVERSAL
DEL ACCESO AL PUENTE TRAMO DE L=10 M. ......................................... 115
FIGURA 26.- ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA SECCIN TRANSVERSAL
DEL PUENTE EN EL MEDIO DEL VANO TRAMO DE L=24 M. ................. 115
FIGURA 27.-. ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LOS ESTRIBOS LATERALES
DEL PUENTE. ....................................................................................................... 117
FIGURA 28.- ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA PILA CENTRAL DEL
PUENTE. ................................................................................................................. 118
FIGURA 29.-VARIACIN ESTACIONAL DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO
ESTACIN PUYO (M008). .................................................................................... 123
FIGURA 30.- MODELO MATEMTICO DEL TRAMO 1. ................................ 128
FIGURA 31.- DIAGRAMA DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA
VIGA T EN EL TRAMO 1. ................................................................................. 131
FIGURA 32.- CORTE TPICO DE UNA SECCIN FISURADA ....................... 141
FIGURA 33.- MODELO MATEMTICO DEL ACCESO. .................................. 146
FIGURA 34.- DIAGRAMA DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA
VIGA T EN EL TRAMO DE ACCESO. ............................................................. 149
xiii
FIGURA 35.- DESCOMPOSICIN DE FUERZAS SOBRE EL APOYO

FISURADO. ............................................................................................................. 154
FIGURA 36. ISOMETRA DE LA SECCIN FISURADA ............................... 155
FIGURA 37.- DIMENSIONES DE LA ALMOHADILLA DE NEOPRENO........ 166
FIGURA 38.- RELACIN ENTRE PRESIN ESPECFICA Y DEFORMACIN
DUREZA 70 SHORE. ............................................................................................. 169
FIGURA 39.- NOMENCLATURA DE APOYOS SOBRE EL PUENTE EL
QUILO.................................................................................................................... 173
FIGURA 40.- DISPOSICIN DE LAS PLATABANDAS DE FIBRA DE
CARBONO SOBRE EL CABEZAL. ...................................................................... 177
FIGURA. 41.- DISPOSICIN DE ENVOLTURAS PARA EL REFUERZO A
CORTE..................................................................................................................... 179
NDICE DE CUADROS
CUADRO 1.- CONDICION GLOBAL DEL PUENTE. .......................................... 77
CUADRO 2.- RELACIN DE ELEMENTOS DE INSPECCIN. ........................ 79
CUADRO 3.- CLASIFICACIN DE CORREDORES ARTERIALES EN EL
ECUADOR. ............................................................................................................... 83
CUADRO 4.- RESUMEN DEL CONTEO VEHICULAR DIARIO SOBRE EL
PUENTE EL QUILO.............................................................................................. 88
CUADRO 5.- CONTEO Y CLASIFICACIN DEL DA CON MAYOR
DEMANDA DE TRFICO (DOS SENTIDOS). ...................................................... 91
CUADRO 6.- CLCULO DEL TPDA EN LA HORA PICO. ................................. 92
CUADRO 7.- VALORES PLUVIOMTRICOS MENSUALES ESTACIN
PUYO M008 .............................................................................................................. 97
CUADRO 8.- VALORES DE HUMEDAD RELATIVA MENSUAL ESTACIN
PUYO M008 .............................................................................................................. 99
CUADRO 9.-ECUACIONES REPRESENTATIVAS DE INTENSIDAD MXIMAESTACIN PUYO (M008). .................................................................................... 101
CUADRO 10.- INTENSIDADES DE PRECIPITACIN CON PERODO DE
RETORNO ASOCIADO PARA LA ZONA DE ESTUDIO (MM/H). ................... 103
CUADRO 11.- PARMETROS PRINCIPALES DE LA CUENCA EN ESTUDIO.
.................................................................................................................................. 106
CUADRO 12.- COEFICIENTE DE ESCORRENTA MTODO RACIONAL. ... 107
xiv
CUADRO 13.CAUDALES MXIMOS [m3/s] DE AVENIDA PARA

DIFERENTES PERODOS DE RETORNO Y DURACIN. ................................ 108
CUADRO 14.- VALORES DEL CAUDAL EN FUNCIN DE LA ALTURA DEL
TIRANTE. ................................................................................................................ 112
CUADRO 15.- CONDICIONES GEOMTRICAS DEL PUENTE. ...................... 117
CUADRO 16-. SOLICITACIN DEL MATERIAL. ............................................. 118
CUADRO 17.- CUANTIFICACIN DE SOBRECARGAS SOBRE EL TRAMO 1.
.................................................................................................................................. 128
CUADRO 18.- VALORES MXIMOS DE MOMENTOS FLECTORES Y
FUERZAS
CORTANTES
DEL
TRAMO
1
PARA
DIFERENTES
COMBINACIONES DE CARGA. .......................................................................... 130
CUADRO 19.- MOMENTOS LTIMOS RESISTENTES DE LAS VIGAS QUE
CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO 1. .............................. 139
CUADRO 20.- VALORES DE DEFLEXIN MXIMA EN VIGAS DEL TRAMO
1 ................................................................................................................................ 144
CUADRO 21.DEFLEXIN MXIMA PERMISIBLE VS DEFLEXIN
CALCULADA EN EL TRAMO 1 .......................................................................... 145
CUADRO 22.- CUANTIFICACIN DE SOBRECARGAS EN EL TRAMO DE
ACCESO AL PUENTE. .......................................................................................... 146
CUADRO 23.- VALORES MXIMOS DE MOMENTOS FLECTORES Y
REACCIONES EN LOS APOYOS DEL TRAMO DE ACCESO PARA
DIFERENTES COMBINACIONES DE CARGA. ................................................. 148
CUADRO 24. MOMENTOS LTIMOS RESISTENTES DE LAS VIGAS QUE
CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO DE ACCESO. .......... 151
CUADRO 25.- VALORES DE DEFLEXIN MXIMA EN VIGAS DEL
ACCESO. ................................................................................................................. 152
CUADRO 26.DEFLEXIN MXIMA PERMISIBLE VS DEFLEXIN
CALCULADA EN EL TRAMO DE ACCESO ...................................................... 153
CUADRO 27.- VALORES DE FUERZA SOBRE EL APOYO FISURADO. ....... 154
CUADRO 28.TEMPERATURA DEL AIRE A LA SOMBRA EN C.
ESTACIN M008 PUYO..................................................................................... 170
CUADRO
29.DIMENSIONES
Y
SOLICITACIONES
DE
LAS
ALMOHADILLAS DE APOYO PARA EL PUENTE EL QUILO ................... 174
xv
NDICE DE TABLAS
TABLA 1. INVENTARIO DE PUENTES EN LA PROVINCIA DE
TUNGURAHUA
SEGN
EL
MATERIAL
DEL
CUAL
ESTAN
CONFORMADOS. ...................................................................................................... 2
TABLA 2. INCREMENTO POR CARGA DINMICA. ......................................... 25
TABLA 3. FACTORES Y COMBINACIONES DE CARGA DEL MTODO
AASHTO-LRFD. ....................................................................................................... 27
TABLA 4. FACTORES PARA CARGA PERMANENTE i . ................................ 28
TABLA 5.- NOMENCLATURA VEHICULAR. .................................................... 87
TABLA 6.- INFORMACIN ESTACIN METEOROLGICA PUYO-M008 ..... 94
TABLA 7.- INTENSIDADES MXIMAS DE PRECIPITACIN. ..................... 103
TABLA 8.- VALORES DEL COEFICIENTE (n) DE RUGOSIDAD DE
MANNING. ............................................................................................................. 110
TABLA 9.- DENSIDADES DE DIFERENTES MATERIALES DE
CONSTRUCCIN. .................................................................................................. 120
TABLA 10.-. PRESIONES BASE DEL VIENTO PB, CORRESPONDIENTE A
VB=160km/h............................................................................................................. 122
TABLA 11.- FACTORES DE REDUCCIN DE RESISTENCIA ( ) ................. 132
TABLA 12.- VALORES DEL FACTOR DE WITNEY ( 1 ) .............................. 136
TABLA 13.- PROPIEDADES Y CONSTANTES PARA EL CONCRETO. ......... 141
TABLA 14.- DEFLEXIN MXIMA EN PUENTES........................................... 145
TABLA 15.- RESISTENCIA AL CORTANTE DE LOS HORMIGONES SEGN
ACI. .......................................................................................................................... 157
TABLA 16.- VALORES PROMEDIOS DEL MDULO DE CORTE DEL
NEOPRENO PARA DIFERENTES DUREZAS. ................................................... 172
TABLA 17.- FACTOR DE REDUCCIN AMBIENTAL PARA VARIOS
SISTEMAS DE REFUERZO CON FIBRAS Y CONDICIONES DE EXPOSICIN.
.................................................................................................................................. 177
TABLA 18.- EXPRESIONES DEL FACTOR DE MODIFICACIN EN FUNCIN
DE LA DISPOSICIN DE LA ENVOLTURA. ..................................................... 179
TABLA 19.- FACTORES RECOMENDADOS DE REDUCCIN ADICIONAL
PARA EL REFUERZO A CORTE CON FIBRAS. ................................................ 183
xvi
NDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. ................................................................................................................ 189
ANEXO 2. ................................................................................................................ 194
ANEXO 3. ................................................................................................................ 195
ANEXO 4. ................................................................................................................ 202
ANEXO 5. ................................................................................................................ 203
ANEXO 6. ................................................................................................................ 204
ANEXO 7. ................................................................................................................ 213
ANEXO 8. ................................................................................................................ 218
xvii
CAPTULO I
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN.
1.1.- TEMA DE INVESTIGACIN.
Evaluacin del puente El Quilo ubicado en el KM 17+200 de la va Puyo-Baos
por el mtodo AASHTO- LRFD y su incidencia en la seguridad estructural y vial.
1.2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Escases de evaluacin y mantenimiento en el puente El Quilo incrementando los
riesgos de accidentes por prdida de la infraestructura.
1.2.1.- CONTEXTUALIZACIN.
Los puentes en carreteras de primer y segundo orden, se han venido construyendo en
el Ecuador, desde mediados del siglo anterior, sin embargo los procedimientos para
la inspeccin, evaluacin, mantenimiento y rehabilitacin de los mismos son
prcticamente nulos, lo que ha incidido que muchos de ellos no presenten las
seguridades necesarias tanto en el mbito estructural como vial.
Los puentes de hormign armado constituyen en el Ecuador alrededor del 63%, de la
infraestructura existente seguidamente por los puentes de concreto pre esforzado con
un 24%, los puentes de estructura mixta (acero y concreto) ocupan el 8%, los puentes
de acero con el 3% de presencia a nivel nacional, para finalmente tener puentes de
ladrillo y hormign ciclpeo con un 1% cada uno de ellos.1
En nuestro Pas se han venido utilizando las normas AASHTO para el diseo de
puentes, sin embargo en Febrero del 2011 el Ministerio de Obras Publicas (MOP) se
propuso revisar las cargas de diseo de puentes con la finalidad de ajustarse a las
MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS Y TRANSPORTE , ESTADISTICAS
cargas adoptadas por los pases del Pacto Andino ya que en Estados Unidos los pesos
permisibles de camiones son menores que los de esta zona.2
Segn las estadsticas, cualquier puente experimenta un deterioro bastante rpido en
los 25 primeros aos de su vida til, se estabiliza durante los prximos 20 aos y por
ltimo cae en picada hasta morir alrededor de los 50 o 60 aos. Los modelos de
prediccin del deterioro se establecen siempre en funcin de la calidad del diseo, la
construccin y la influencia externa.3
Los principales problemas estructurales en puentes se deben a que muchos de ellos
no fueron diseados para el tipo de cargas que actualmente soportan, ni la intensidad
actual del trnsito que circula sobre ellos, por lo que a medida que transcurre el
tiempo se producen fatiga en los elementos estructurales lo que conlleva a una
notoria prdida en la seguridad y en la capacidad de carga.
Segn el inventario vial del ao 2003 en la Provincia de Tungurahua existen
alrededor de 90 puentes distribuidos de la siguiente manera:
TABLA 1. INVENTARIO
TUNGURAHUA
SEGN
CONFORMADOS.
DE
EL
PUENTES EN LA
MATERIAL
DEL
MATERIAL
PROVINCIA DE
CUAL
ESTAN
TOTAL
Hormign armado
40
Hormign armado + metlico
14
Hormign armado + pretensado
Hormign armado + mampostera de piedra
19
Hormign armado + metlico + madera
Mampostera de piedra
Hormign armado + metlico + mampostera de piedra
Hormign armado + pretensado + mampostera de piedra
Fuente: PAREDES, Vctor Hugo Sistema de administracin de puentes para la

Provincia de Tungurahua (2003)
2
MORAN, Mario Seminario Ingeniera de Puentes

http//www.construaprende.com
En cuanto a las cargas de diseo, en los aos 1950 a 1960 el vehculo de diseo fue
el HS-15 de 24.5 Ton. con una descarga mxima por eje de 10.9 Ton., a partir de
1970 se adopt un incremento en el peso del vehculo con el HS-20 con una carga de
32.8 Ton. y una descarga mxima por eje de 14.6 Ton. El 80% de los puentes fueron
construidos antes de 1970 lo que significa entonces que se proyectaron al HS-15.
Actualmente circulan por nuestras carreteras vehculos de mayores pesos como los
ejes tndem, por lo que este trabajo de inspeccin de puentes, ser necesario para
mantener la estructura con las caractersticas funcionales, resistentes e incluso
estticas con las que fue proyectada y construida. 4
1.2.2.- ANLISIS CRTICO.
El puente es una estructura tan antigua como el hombre mismo, nace cuando este ve
la necesidad de vencer obstculos naturales para facilitar la continuidad de la
circulacin o la comunicacin entre poblaciones.
La construccin de puentes recibi su gran impulso en los tiempos en que Roma
dominaba la mayor parte del mundo conocido. A medida que sus legiones
conquistaban nuevas tierras, iban levantando en su camino puentes de madera ms o
menos permanentes. Al igual que ocurre en la mayora de los casos, la construccin
de puentes ha evolucionado paralelamente a las necesidades que el hombre ha venido
experimentando en tener estructuras cada vez ms resistentes y que le permitieran
vencer mayor longitud.
Debido a la gran facilidad que existe en el Pas para la adquisicin de los materiales,
as como en la mano de obra calificada para la construccin de puentes , los de
hormign armado ocupan el primer lugar de construccin en la infraestructura vial,
presentando una relacin racional entre el costo y su longitud, sin embargo estos se
ven limitados en su longitud mxima, necesitndose muchas de las veces acceder a
tcnicas que provean una mayor longitud de servicio a costos relativamente bajos, es
as como se han construido puentes de hormign pre esforzado, puentes de acero,
puentes atirantados y puentes colgantes, estos dos ltimos de gran necesidad
especialmente en la zona costera y amaznica.
PAREDES, Vctor Hugo Sistema de administracin de puentes para la Provincia de

Tungurahua
4
Hace no mucho tiempo el trazado vial se vea condicionado al sitio de implantacin

del puente, esto se debe a que era necesario seleccionar el sitio ms angosto del cruce
para poder construir un puente relativamente seguro, gracias al desarrollo de la
tecnologa de la construccin hoy en da el puente se ajusta al trazado geomtrico de
la va con estndares aceptables de seguridad.
Sin embargo todos los puentes independientemente de su uso, longitud, forma o
materiales de construccin merecen toda la atencin del organismo encargado del
mantenimiento y seguridad de la red vial, con la finalidad de que estos se encuentren
en condiciones de seguridad estructural y vial aceptables.
Omisiones graves en cuanto a la inspeccin y evaluacin de estas estructuras han
generado un deterioro en los elementos estructurales y por ende una reduccin en la
capacidad de carga en los puentes, generando as estructuras peligrosas para la
circulacin de personas y vehculos, presentando asentamientos, socavaciones,
agrietamientos e incluso volcamiento de las estructuras.
El problema se incrementa cuando se utiliza metodologas inapropiadas de
evaluacin, dejando pasar condiciones y situaciones que reducen o reducirn a corto
plazo el ndice de seguridad de las estructuras
Todos estos factores han incidido para que exista un ineficiente proceso de
evaluacin y rehabilitacin de puentes, ya sea por la escases de metodologas claras
sobre el tema, desconocimiento de la vida til de los materiales, inobservancia de las
solicitaciones reales de la estructura o la asignacin de un pobre presupuesto para su
mantenimiento.
1.2.3.- PROGNOSIS.
En un mundo globalizado como el nuestro la comunicacin y en este caso las vas
terrestres constituyen la arteria principal del desarrollo de los pueblos. No es de
asombrarse que uno de los objetivos estratgicos a destruir en la Segunda Guerra
Mundial fueron los puentes.
De ah que estos merecen toda nuestra atencin para primeramente proyectarlos y
construirlos adecuadamente para luego proporcionarles las revisiones peridicas en
el tiempo, que estos merecen y necesitan, para que en el momento en que se detecte
4
una fatiga normal del material por su uso se tomen las medidas correctivas a su
debido tiempo; evitndose as primeramente que la estructura pare de brindar el uso
para la cual fue concebida, y lgicamente que los costos de rehabilitacin no sean
exagerados.
1.2.4.- FORMULACIN DEL PROBLEMA.
Cmo se evaluara el puente El Quilo para mejorar sus condiciones de seguridad
estructural y vial?
1.2.5.- PREGUNTAS DIRECTRICES.
Qu niveles de dao existen en un puente El Quilo?
Cmo cuantificar el dao en un puente?
1.2.6.- DELIMITACIN.
1.2.6.1.- TEMPORAL.
El proyecto de investigacin tendr una duracin de siete meses, tiempo necesario y
suficiente para realizar la evaluacin de la estructura y proponer las medidas
correctivas de ser necesarias.
1.2.6.2.- ESPACIAL.
El proyecto de investigacin tomar como testigo para la evaluacin y un posible
anlisis de rehabilitacin al puente El Quilo ubicado en el KM 17+200de la va
Puyo-Baos, Provincia de Pastaza.
1.2.6.3.- CONTENIDO
Problema: Escases de evaluacin y mantenimiento en el puente El Quilo
incrementando los riesgos de accidentes en las vas por prdida de la infraestructura.
Tema:Evaluacin del puente El Quilo ubicado en el KM 17+200 de la va PuyoBaos por el mtodo AASHTO- LRFD y su incidencia en la seguridad estructural
y vial.
Aspecto: Ingeniera Estructural
rea: Estructuras , Puentes
Campo: Ingeniera Civil.
1.3.- JUSTIFICACIN.
Siendo la Ingeniera Civil una rama tcnica de la Ciencia, enfocada principalmente a
la solucin de problemas de inters comn, con la optimizacin al mximo de los
recursos con los que se cuenta, en donde los problemas ocasionados por la inevitable
y siempre creciente actividad humana ocupan en la actualidad un papel fundamental
en el desarrollo y en el buen vivir de la poblacin se ha visto la necesidad de
contribuir con la evaluacin del puente El Quilo
Hoy en da es fundamental que todos los actores de la sociedad reafirmemos el
compromiso ineludible que tenemos con el cuidado y preservacin de nuestros
medios tangibles de desarrollo, como son los puentes, mucho ms si no se cuentan
con los recursos econmicos para remodelarlos o volverlos a construir, el caso omiso
a esta gran responsabilidad derivara en seguir inmersos en el subdesarrollo, con vas
de comunicacin peligrosas y altos costos en la transportacin de personas y bienes.
Para el fin de evaluar el puente El Quilo se ha adoptado los nuevos diseos acorde
al mtodo LRFD (Load and Resistance Factor Desing),
ya tiene una ventaja
inherente a un nivel de seguridad mayor. El LRFD permite el uso de mtodos

avanzados en el diseo y anlisis, provee flexibilidad para un buen mantenimiento y
practicas exitosas de Ingeniera personalizando los factores de carga y resistencia que
demanda el proyecto.
Los factores de carga y resistencia han sido establecidos por pruebas de diseo, para
proveer altos niveles de seguridad en puentes nuevos. El nivel de seguridad es
expresado por un ndice de rehabilitacin ().5
1.4.- OBJETIVOS.
1.4.1.- GENERAL.
Establecer las condiciones estructurales para carga y seguridad vial en el
puente El Quilo
1.4.2.- ESPECFICOS.
Identificarlos daos estructurales y viales presentes en el puente El Quilo
Evaluar los daos estructurales y viales presentes en el puente El Quilo

mediante la metodologa propuesta por la AASHTO-LRFD.
M.MYINT LWIN Why the AASHTO Load and Resistance Factor Desing Specifications
Proponer las acciones necesarias y suficientes para rehabilitar la estructura y

as poder incrementar la seguridad estructural y vial en el puente El Quilo.
CAPTULO II
MARCO TERICO.
2.1.- ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS.
Una vez revisada la bibliografa respectiva se pudo extraer las siguientes sntesis
investigativas sobre el tema en mencin.
Segn FLORES, Jess en su investigacin titulada Conservacin de Puentes
Carreteros (2008) concluye que:
Los puentes son una parte importante del patrimonio en infraestructura del pas, ya
que son puntos medulares en la red vial para la transportacin en general y en
consecuencia para el desarrollo de los habitantes. Preservar este patrimonio de una
degradacin prematura es, pues una de las tareas ms importantes de cualquier
administracin de carreteras sea pblica o privada.
Para ello hay que dedicar medios humanos y tcnicos suficientes que permitan tener
un conocimiento completo y actualizado de su estado, que permita definir el volumen
de recursos necesarios para su conservacin y garanticen el empleo ptimo y eficaz
de dichos recursos.
La conservacin de puentes es muy viable; se ha demostrado, a travs de varios
puentes que se crean inservibles, en la prctica, que con la aplicacin del proceso de
conservacin se arrojan datos exitosos. (Pg. 1)
Segn VALENZUELA, Matas en su obra titulado Refuerzo de puentes existentes
por cambio de esquema esttico (2010) concluye que:
El puente deber presentar daos menores y/o no estructurales en la superestructura,
tal que la conservacin del hormign en ella no sea dramtico y mantenga un nivel
aceptable de resistencia y durabilidad (pg. 207)
Segn MUOZ, E en su investigacin titulada Socavacin de puentes (2004)

concluye que:
Alrededor del 70% de los puentes en Colombia presentan colapso por acciones
hidrulicas, mientras que alrededor de un 35% aproximadamente presentan indicios
de socavacin. (Pg. 4)
Segn CASTELLANOS, Ral en su investigacin titulada Propuesta de un modelo

para la evaluacin de los puentes metlicos (2009) concluye que:
Asimismo se hace evidente que el desconocimiento de si existen metodologas para
evaluar los puentes, sustentadas en modelos integrales, permiten justificar la
necesidad de disear y aplicar una metodologa autctona que se adecue a las
condiciones de nuestro pas, lo que repercutir en el perfeccionamiento de las
acciones de seguimiento, monitoreo y control de puentes y en mejoras de la
profesin (pg. 52).
Segn HENRIQUES, Antonio en su investigacin titulada Modelo de evaluacin
probabilstica de la seguridad estructural de puentes de hormign (2006) concluye
que:
En las ltimas dcadas un nmero significativo de puentes se ha construido y, en
consecuencia, los problemas relacionados con el deterioro de estructuras y prdida de
funcionalidad aumentaron, en algunos casos dramticamente. La sociedad est
siendo consciente que es necesario extender el financiamiento para un
mantenimiento adecuado de puentes existentes. Generalmente, la cantidad del dinero
fijada anualmente por el Gobierno no es suficiente para rehabilitar y, a veces, para
reparar todos los puentes. Por lo tanto, decisiones racionales para la gestin de
puentes son cruciales para definir un proyecto de mantenimiento adecuado. La
inspeccin y la evaluacin de la seguridad y funcionalidad basadas en valores reales
son herramientas importantes para contribuir a un sistema de manejo de puentes
eficiente y para optimizar la utilizacin de fondos monetarios.
Segn BARLEK, J en su artculo titulado Assessment and Retrofitting of Bridges
(2005) concluye que:
Actualmente se reconoce la necesidad de mantener operativas las vas de
comunicaciones, tanto por cuestiones econmico-sociales en tiempos normales,
como por razones de seguridad ante ocurrencia de catstrofes. Sin embargo en las
ltimas dcadas se ha podido observar un alto grado de deterioro en estructuras de
puentes. Las causas de tal degradacin estructural se pueden encontrar en : diseos
no adecuados a la durabilidad esperada, falta de control de calidad durante la
construccin, aumento de niveles de contaminacin, falta de mantenimiento,
imprevisiones de acciones tales como sismos, riadas, etc. Adems muchos de los
puentes actualmente en servicio se construyeron con anterioridad a la aparicin de la
normativa sismo resistente, o en base prescripciones de normas caducas anteriores a
las vigentes. Pese a este creciente deterioro y a la importancia estratgica de este tipo
de estructuras, los presupuestos para mantener, reparar y/o rehabilitar puentes
existentes son siempre limitados.
Un uso eficiente de los recursos, requiere de estudios previos tales como inspeccin,
evaluacin de dao estructural y aptitud ssmica, en base a los cuales se han de
desarrollar proyectos de rehabilitacin integrales y por ltimo de un anlisis
econmico comparativo entre las opciones rehabilitacin vs. construccin de
9
puentes nuevos. En la actualidad hay una tendencia consistente en la priorizacin de

recursos basada nicamente en la condicin de la estructura. Sin embargo y aunque
el deterioro constituye un factor importante en relacin a la poltica de accin,
tambin se imponen consideraciones de riesgo y confiabilidad. Es decir que el
objetivo bsico es identificar las estructuras crticas de la red de puentes y mantener
la confiabilidad de las mismas en un nivel ptimo.
2.2.- FUNDAMENTACIN FILOSFICA.
En vista que toda evaluacin se la realiza mediante un aspecto cuantitativo se
propone una investigacin cuyo enfoque paradigmtico sea neopositivista. Sin
embargo existirn aspectos cualitativos que sern necesarios tomar en cuenta.
2.3.- RED DE CATEGORIAS FUNDAMENTALES.
VARIABLE INDEPENDIENTE
VARIABLE DEPENDIENTE
2.3.1. VARIABLE INDEPENDIENTE.

2.3.1.1. PUENTE.
Los puentes son estructuras fundamentales para el transporte terrestre, tanto por
carretera como por ferrocarril, que permiten salvar accidentes geogrficos o
cualquier otro obstculo fsico como un ro, un can, un valle, un camino, una va
frrea, un cuerpo de agua o cualquier obstruccin sin necesidad de grandes cambios
en la rasante de la carretera o de la lnea de ferrocarril. El diseo de cada puente vara
dependiendo de su funcin y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es
construido. Su proyecto y su clculo pertenecen a la ingeniera estructural, siendo
10
numerosos los tipos de diseos que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos
por los materiales disponibles, las tcnicas desarrolladas y las consideraciones
econmicas, entre otros factores.6
2.3.1.1.1. TIPOLOGAS DE PUENTES Y MATERALES.
Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos
como:
EICA Puentes de hormign
11
FIGURA 1. CLASIFICACIN DE LOS PUENTES

ELABORADO POR: ALTAMIRANO MARCO (2012)
12
2.3.1.1.2. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE.7
Superestructura.- La superestructura comprende todos los componentes del

puente que se encuentran sobre los soportes. Los componentes bsicos de la
superestructura consisten de los siguientes :
Capa de rodadura.- Es la porcin de la plataforma que resiste la intensidad del trfico.

Algunas veces est formada de capas separadas de material bituminoso, mientras que en
otros casos es una parte integral de la plataforma de concreto. La capa de rodadura tiene
un espesor tpico de a 2 pulgadas (13 a 51 mm). El recubrimiento con material
bituminoso usualmente varia en su espesor de 2 a 4 pulgadas (51 a 102 mm); sin
embargo este espesor puede algunas veces ser mayor debido a un proceso de recapeo
durante la vida til del puente.
Plataforma o tablero.-Es la porcin fsica del puente que va a ser salvada por la
obstruccin. La funcin principal de la plataforma es la de distribuir las cargas a lo largo
de la seccin transversal del puente. Esta descansa sobre el marco o sobre otro sistema
estructural designado para la distribucin de cargas longitudinales a lo largo del puente.
Miembros primarios.- Los miembros o elementos primarios distribuyen las cargas
longitudinales y son usualmente diseados para soportar esfuerzos de flexin y corte.
Algunas veces estos se encuentran acartelados con la finalidad de soportar mayores
cargas.
Miembros primarios son tambin llamados vigas maestras, las mismas que pueden ser de
acero, hormign armado o pretensado o cualquier otro tipo de viga.
Es posible tambin encontrar en la superestructura de los puentes elementos primarios
con forma de cajn (pueden ser rectangulares o trapezoidales). Puentes con elementos
primarios tipo cajn pueden ser construidos en acero u hormign pretensado, y son
TONIAS,ZHAO Bridge Engineering
13
utilizados principalmente en situaciones donde es necesario vencer largos claros y en

curvaturas horizontales del trazado.
Miembros secundarios.- Su funcin principal es la de asegurar los miembros primarios,
son diseados primordialmente para soportar deformaciones transversales
de la
superestructura, de la misma manera que ayuda a distribuir una parte de la carga vertical
entre las vigas maestras. Estos son usados tambin para brindar estabilidad
a la
estructura durante el proceso de construccin. A los elementos secundarios se les conoce

tambin como refuerzo lateral.
FIGURA 2. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUPERESTRUCTURA

FUENTE: Bridge Engineering (1994)
Subestructura.- La subestructura consiste en todos los miembros o elementos

requeridos para soportar a la superestructura. Los componentes bsicos de la
subestructura son los siguientes:
Pilares.- Son adaptaciones terrestres de la estructura que soportan la superestructura en

el principio y final del puente. As como un muro de contencin o sostenimiento, los
pilares resisten fuerzas longitudinales de tierras por debajo del puente. Se puede
14
considerar que los pilares son cantilver en forma de muros, existen de varios tipos
deformasy tamaos.
Muelles.- Son estructuras cuya finalidad es brindar apoyo intermedio a la superestructura
al final de los pilares. Si es que la estructura est constituida deun solo claro o vano esta
no necesitara de muelles. As como los pilares, los muelles vienen en una variedad de
formas.
Cojinetes.-Los cojinetes son sistemas mecnicos que transmiten la carga vertical y
horizontal de la superestructura a la subestructura y reduce los movimientos entre ellas.
El uso y la funcionalidad de los cojinetes varan en gran medida de la configuracin y
tamao del puente. Los cojinetes que permiten tanto la rotacin como la traslacin
longitudinal son llamados cojinetes de expansin, mientras que los que nicamente
permiten la rotacin son llamados cojinetes fijos.
Pedestales.- Un pedestal es una columna pequea sobre los pilares o bajo los cojinetes
de suspensin, los cuales soportan directamente los miembros primarios de la
superestructura. El trmino asiento de puente es usualmente utilizado para referirnos a
la superficie superior del pedestal. Normalmente los pedestales son diseados con
diferentes alturas para obtener la altura del cojinete de suspensin requerida.
Estribo8.- Son los apoyos extremos de un puente, los cuales adems de soportar las vigas
y transmitir la carga desde la superestructura hasta la fundacin estn destinados a
establecer continuidad entre la estructura y la carretera o va frrea dispuesta,
generalmente, sobre un relleno de acceso, y actan como muros de contencin para
retener la tierra de relleno por detrs de ellos.
Los estribos constituyen en elemento fundamental para la concepcin de la estructura, ya
que la eleccin del tipo, ubicacin y dimensiones de los mismos, determinan, el largo y
las luces intermedias del puente, su adaptacin a las condiciones topogrficas del sitio y
a las exigencias hidrolgicas
GONZALES ,Anabel GUZMAN, Mara Consideraciones de diseo en la infraestructura de puentes

carreteros
15
Espaldones.- Un espaldn es una porcin de muro en el estribo diseado para prestar

confinacin al suelo tras los pilares. En muchas estructuras los espaldones son diseados
bastante conservadoramente, lo que ha conllevado ms bien al diseo de espaldones de
gran tamao en muchos puentes.
Cimentacin.- Como los cojinetes transfieren las cargas de la superestructura hacia la
subestructura, de la misma manera la cimentacin transfiere las cargas de la
subestructura hacia el subsuelo o pilas. Una cimentacin soportada sobre el suelo se
llama cimentacin de difusin, mientras que una cimentacin soportada sobre pilotes es
conocida como tapn de pilote.
Pilotes.- Cuando el subsuelo bajo la cimentacin no puede proveer el adecuado soporte
a la estructura (en trminos de capacidad de carga, estabilidad o asentamiento), el
soporte se lo hace mediante el uso de pilotes, los cuales son hincados por debajo de la
cimentacin hacia un estrato de suelo ms duro o haciala roca. Existen una variedad de
tipos de pilotes que van desde concreto que son elaborados in-situ, o prefabricados hasta
de acero con seccin H.
Lminas.- En ataguas o en excavaciones superficiales las tablas verticales son
conducidas hasta el suelo para actuar temporalmente como muros o paredes de
contencin, permitiendo as la excavacin. Las de acero son uno de las formas ms
comunes de lminas e incluso pueden ser usadas como pilares en estructuras menores.
16
FIGURA 3. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUBESTRUCTURA

FUENTE: Bridge Engineering (1994)
2.3.1.2. METODO AASHTO - LRFD.9
En el ao de 1993 la reunin anual del subcomit de puentes
de
la AASHTO
(American Association of StateHighway and TrasnportationOfficials) decide a travs de

votacin con 41 votos a favor y 5 en contra la adopcin del nuevo cdigo AASHTO
Load and Resistance Factor Desing (LRFD) Bridge Desing and Commentary . Esta
votacin tuvo lugar luego de haber realizado un gasto de ms de 2 millones de dlares y
7 aos de haber consensuado esfuerzos de ms de 70expertos en Ingeniera de Puentes
provenientes de la industria, consultora, docencia, agencias especiales, etc. ycientos de
horas de revisiones y pruebas de diseo. Para posteriormente en el ao de 1994 publicar
la primera edicin del LRFD. Con el desarrollo de las nuevas especificaciones del
LRFD, la filosofa, la aplicacin y los beneficios fueron incluidos en la mayor revisin
realizada por el subcomit en su historia, las mismas que han sido evaluadas por
numerosas pruebas de diseo desarrolladas por las agencias estatales de los Estados
Unidos.
9
M.MYINT LWlIN Why the AASHTO Load and Resistance Factor Desing Specifications
17
Las pruebas de diseo incluyen puentes con losa de concreto, puentes con vigas de
concreto y vigas maestras pretensadas, puentes de acero, puentes de madera, etc. Las
mismas que han servido significativamente para corroborar que las nuevas
especificaciones son vlidas, comprensibles y fciles de usar, comparadas con las
especificaciones estndares de la AASHTO.
La filosofa que propone el LRFD es coherente con la mayora de cdigos para el
diseo de puentes adoptados o desarrollados en Asia, Canad, Europa, y en otras partes
del mundo y en otras reas de la Ingeniera Estructural. Este a su vez incorpora lo mejor
del cdigo WSD (WorkingStreesDesing) y del FRD (Load Factor Desing), incorporando
as mismo eventos crticos como terremotos, inundaciones y colisiones de barcos para
garantizar daos pequeos en las estructuras.
El uso del cdigo AASHTO-LRFD presentan muchas ventajas. La mayora de cambios
y beneficios se discuten a continuacin:
La ecuacin LRFD.
La ecuacin bsica del mtodo LRFD es la siguiente:
Q
i
Donde:
Qi = Efecto de la carga o de la fuerza;

R = resistencia nominal;
i = Factor relacionado con la ductilidad, redundancia e importancia operacional;

i = Factor de carga;
= Factor de resistencia.
Los factores de carga y resistencia han sido establecidos mediante pruebas de diseo,
incorporando de esta manera altos niveles de seguridad en puentes nuevos. El nivel de
18
seguridad es representado mediante un ndice de fiabilidad (). El cdigo LRFD provee

un ndice de fiabilidad de aproximadamente 3.5 para diferentes tipos y configuraciones
de puentes, lo que garantiza que solamente 2 de 10000 elementos presentan fallas en el
diseo.
Para estructuras diseadas acorde al AASHTO (1989), el ndice de fiabilidad () podra
ser inferior a 2.0 o superior a 4.5. Si el factor de fiabilidad es igual a 2.0 representa una
falla en el diseo de 4 en 100 elementos, lo que conllevara a experimentar problemas de
mantenimiento a lo largo de la vida til de la estructura. Por otro lado si el factor de
fiabilidad es de 4.5 el diseo sera muy conservador y exageradamente costoso.
Estados lmites del AASHTO - LRFD.
El cdigo AASHTO-LRFD define cuatro estados lmites para un diseo ms seguro,
servicial y constructivo. La ecuacin del LRFD debe satisfacer cada estado lmite que
son los siguientes:
Estado lmite de servicio.- Este estado lmite impone restricciones sobre el esfuerzo,
deformacin y rotura bajo condiciones de servicio. Esto es similar a lo propuesto por el
cdigo WSD asegurndose un comportamiento elstico, con pequeos requerimientos de
mantenimiento durante la vida til de la estructura.
Estado lmite de fatiga y factura.- Este estado lmite impone restricciones sobre el rango
de esfuerzos producidos por el movimiento del camin de diseo a travs del puente.
Nuevamente esto es similar a los requerimientos por fatiga propuestos por los cdigos
WSD y LFD garantizando as una no prematura ruptura por fatiga o falla en los
elementos o miembros de la estructura.
Estado lmite de fuerza.- Este estado lmite estipula la resistencia y estabilidad requerida
para la combinacin de cargas que experimentar la estructura durante su vida til. Este
es similar al cdigo LFD garantizando as una capacidad de carga ltima.
Estado lmite de un evento extremo.- Este estado lmite garantiza la sobrevivencia de la
estructura del puente a grandes terremotos, inundaciones e incluso colisiones de barco.
19
El o los diseadores estn obligados a considerar un nico evento para reducir el dao o
colapso de la estructura.
Modelo de carga viva.
El nuevo modelo de carga viva que estipula el cdigo LRFD esta designado al camin
HL93, el mismo que fue desarrollado bajo consideraciones de corte y momento
producido por un grupo de vehculos bajo los lmites rutinariamente permitidos en las
autopistas en varias jurisdicciones de los Estados Unidos.
Este nuevo modelo de carga viva es llamado nocional porque no est tratando de
representar ningn vehculo o camin en particular.
La modelacin consiste en la combinacin del camin o tndem de diseo y el carril de
carga. El camin de diseo es semejante al camin AASHTO HS20, mientras que el
tndem de diseo es de dos ejes cada uno de 25 kips y espaciado 1.2 metros. El carril de
carga es similar al del AASHTO el mismo que es de 290 Kg/m. El camin de diseo y el
carril de carga o a su vez el tndem de diseo y el carril de carga son combinados para
obtener los efectos por carga viva.
Para la obtencin del mximo momento negativo de diseo en luces continuas se
utilizar , el 90 por ciento del efecto o dos camiones de diseo ubicados en dos
diferentes claros con una separacin no menor a 15.2 metros ms el carril de diseo .
Factor de impacto.
Los factores de impacto en el cdigo LRFD son porcentajes constantes de los efectos
estticos que produce el camin o tndem de diseo y estn referidos alosefectos de
carga dinmica permitidos, los mismos que estn establecidos en el 33% para
plataformas o tableros, el 75% para juntas, mientras que el 15% para el diseo por
fatiga. Las cargas dinmicas permitidas no aplican para el carril de diseo el mismo que
es reducido en el 15% para el estado lmite de fatiga y fractura.
20
Distribucin de cargas vivas.

Otro de los cambios significativos del LRFD involucra la distribucin de los factores por
carga viva para corte y momento. Para losas de hormign sobre vigas de acero o
concreto reforzado, la distribucin de los factores cambia de un simple (S/5.5) a una
expresin ms compleja para momento, pero ms simple para corte.
Con estos nuevos factores, las cargas dinmicas permitidas, y los factores de carga que
produce el AASHTO HL-93 producir el mismo efecto de carga que produce
el
AASHTO HS-25.
Fatiga por carga.
La carga por fatiga consiste en un solo camin de diseo con una separacin constante
de 9.1 metros en el eje posterior y el 15% de la carga dinmica permitida, a pesar del
nmero de carriles de diseo. Un factor de 0.75 es usado para reflejar la media de los
resultados de carga que es de alrededor el 75% del momento provocado por el camin de
diseo. Este factor de diseo est basado en estudios de trfico y en puentes con un
periodo de diseo de 75 aos, los mismos que pueden ser aplicados tanto a miembros
redundantes como no redundantes.
Diseo por corte.
El cdigo AASHTO-LRFD incorpora la modificada teora de los campos de compresin
para el diseo por corte en elementos de concreto pre y post tensados. Este mtodo est
basado en un modelo de celosa con ngulo variable, el cual toma en consideracin la
inclinacin de la diagonal de ruptura por corte, tensin longitudinal del acero y la
aplicacin de los esfuerzos de corte en la seccin.
La resistencia nominal por corte en hormign (Vc), y el esfuerzo nominal al corte por
refuerzo vertical transversal (Vs) estn expresados como sigue:
Vc 0.0316 f ' c * b * d w
21
Vs
As * fy * d w * cot
S
Estas dos expresiones, tanto para Vc y Vs pueden ser aplicadas en secciones de

elementos pretensados o no, en trminos de y , dependiendo de la aplicacin de la
carga y propiedades de la seccin. Para secciones de elementos de concreto no pre
tensados, que contenga la armadura mnima de refuerzo los factores recomendables son
=2.0 y =45.
Sin embargo para secciones de elementos de concreto pre tensados, que contengan
refuerzo transversal, los valores de y deben ser determinados a travs de un proceso
iterativo usando las tablas dadas para el efecto en el LRFD.
Diseo de la cimentacin.
El estado lmite de servicio en el diseo de la cimentacin est controlado mediante
asentamientos, desplazamientos laterales y la respectiva capacidad portante del suelo.
Los criterios del asentamiento deben estar basados en el comportamiento de la
estructura, seguridad, manejabilidad y esttica. Los limites de asentamiento estn entre
1.30 y 2.54 cm. y son usados generalmente para satisfacer las condiciones de servicio.
La resistencia y el estado lmite a un evento extremo estn basados en consideraciones
como socavaciones excesivas, prdida de soporte lateral o prdida total de la estabilidad.
Los aspectos de resistencia son calculados de acuerdo a la falla por corte en lugar de los
asentamientos, mientras que las resistencias por fuerzas de corte son tres o nueve veces
el lmite de resistencia del asentamiento, dependiendo el tipo de suelo y el tamao de la
cimentacin.
2.3.1.3. VALIDACIN NORMA AASHTO - LRFD.
La metodologa de clculo se divide en dos partes bsicas. La primera se refiere a las
solicitaciones y la obtencin de los esfuerzos mximos, la segunda comprende el anlisis
de la distribucin de carga, la introduccin de los factores de carga para obtener los
momentos y cortantes ltimos.
22
Obtencin de los esfuerzos mximos.10

En el diseo de puentes tiene gran aplicacin las lneas de influencia, que son grficos a
escala que permiten calcular solicitaciones ya sea de momento flector, corte o normales
en secciones especficas para cargas distribuidas o puntales ubicadas en posiciones
diversas, lo que permite establecer mximos positivos y negativos de dichas
solicitaciones por efecto de la carga muerta y la carga viva en su movimiento.
Para obtener los esfuerzos mximos se deber considerar:
Cargas permanentes.
Carga muerta (DD): peso propio de los componentes estructurales y accesorios

no estructurales.
Carga de capa de rodadura (DW) : peso propio de las superficies de rodamiento e

instalaciones para servicios pblicos
Fuerza de empuje de tierras (EH): empuje horizontal del suelo.
Cargas transitorias.
Carga viva (LL): sobrecarga vehicular, que consistir en el peso de la carga

mvil aplicada, correspondiente al peso de los camiones, coches y peatones.
Se distinguen dos tipos de carga viva:
Camin tipo: Los pesos y las separaciones entre los ejes y las ruedas del
camin de diseo se especifican la siguiente figura. Se deber considerar
un incremento por carga dinmica del 33%, la separacin entre los dos
ejes de 145000 N se deber variar entre 4300 y 9000mm para producir las
solicitaciones extremas.
10
BELMONTE, Hugo Puentes
23
FIGURA 4. PESOS Y SEPARACIONES DE EJES DEL CAMIN DE DISEO

FUENTE: AASHTO-LRFD figura 3.6.1.2.2-1 (2005)
Tndem de diseo: consistir en un par de ejes de 110000 N con una
separacin de 1200mm. La separacin transversal de las ruedas se deber
tomar como 1800mm. Se deber considerar un incremento por carga
dinmica del 33%
FIGURA 5. SEPARACIN TRANSVERSAL DE RUEDAS

FUENTE: AASHTO-LRFD figura 3.6.1.2.2-1 (2005).
Carga del carril de diseo: consistir en una carga de 9.3 N/mm,
uniformemente distribuida en direccin longitudinal. Transversalmente la
carga del carril de diseo se supondr uniformemente distribuida en
24
unancho de 3000 mm. Las solicitaciones debidas a la carga del carril de

diseo no estarn sujetas a un incremento por carga dinmica.
Mientras los camiones de carga idealizados simulan el efecto de la
presencia de vehculos sumamente pesados de 2 y 3 ejes, la carga
distribuida equivalente con eje de cargas concentradas simula el efecto
de un congestionamiento vehicular sobre el puente.
En ambos tipos de carga se supone que actan sobre un solo carril del
puente con un ancho de 3.05m.
Impacto o efecto dinmico de la carga viva (IM).
Los efectos estticos del camin o tndem de diseo, a excepcin de las fuerzas
centrifugas y de frenado, se debern mayorar aplicando porcentajes de incrementos por
carga vehicular dinmica. El factor a aplicar a la carga esttica se deber tomar como
(1
IM
) . El incremento por carga dinmica no se aplicar a las cargas peatonales ni a
100
la carga del carril de diseo.
TABLA 2. INCREMENTO POR CARGA DINMICA.

Componente
IM
Juntas del tablero. Todos los estados limites
75%
todos los dems componentes
75%
Estados lmite de fatiga y fractura
15%
Todos los dems estados lmites
33%
FUENTE: AASHTO-LRFD (2005) tabla 3.6.2.1-1

Fuerza longitudinal de frenado (BR).
Se refiere a la fuerza de frenado de los vehculos y se deber tomar como el mayor de
los siguientes valores:
25
25% de los pesos por eje del camin o tndem de diseo ;
5% del camin de diseo ms la carga del carril o 5% del tndem de diseo ms

la carga del carril.
La fuerza de frenado se deber ubicar en todos los carriles de diseo que se consideran
cargados y que transportan trfico en la misma direccin. Se asumir que estas fuerzas
actan horizontalmente a una distancia de 1800 mm sobre la superficie de la calzada en
cualquiera de las direcciones longitudinales para provocar solicitaciones extremas.
Todos los carriles de diseo debern estar cargados simultneamente si se supone que en
el futuro el puente puede tener trfico exclusivamente en una sola direccin.
Carga de viento (W).
La velocidad bsica del viento varia considerablemente dependiendo de las condiciones
locales, en el proyecto se debe registrar valores mnimos. Adems para las estructuras
pequeas y/o de baja altura el viento generalmente no resulta determinante.
Carga hidrulicas.
La presin debida a un flujo de agua que acta en la direccin longitudinal de las
subestructuras depender del coeficiente de arrastre para pilas y la velocidad del agua de
diseo para la inundacin en estados lmites de resistencia y servicio y para el control de
inundacin en el estado limite correspondiente a evento extremo.
Carga peatonal.
La carga peatonal de la normativa se la distribuye en la seccin longitudinal del puente
como carga lineal obtenida a travs de la carga superficial de 3.6 KN/m2 por el ancho de
acera utilizado por los peatones, con un valor de 1.30m.
Factores y combinaciones de carga.11
La solicitacin mayorada total se tomar como:
11
CASTELLANOS, M. Validacin de la norma AASHTO LRFD en puentes de hormign armado
26
Q i i Qi
Donde i es el factor de modificacin de las cargas, el mismo que est relacionado con
la ductilidad, redundancia e importancia operativa; i
son los factores de carga
especificados en las tablas 3.4.1-1 y 3.4.1-2 del cdigo AASHTO LRFD (2005) ; Qi
representa las solicitaciones de las cargas.
TABLA 3. FACTORES Y COMBINACIONES DE CARGA DEL MTODO

AASHTO-LRFD.
FUENTE: AASHTO-LRFD (2005) tabla 3.4.1-1
27
TABLA 4. FACTORES PARA CARGA PERMANENTE i .
FUENTE: AASHTO-LRFD (2005) tabla 3.4.1-2

El estado lmite viene a ser la condicin mas all de la cual el puente o elemento deja de
satisfacer los requisitos para los cuales fue diseado.
Aplicacin de la sobrecarga de diseo.
La sobrecarga vehicular sobre las calzadas de puentes o estructuras incidentales,
designadas como HL-93, deber consistir en una combinacin de:
Camin o tndem de diseo;
Carga de carril de diseo.
El camin tndem de diseo se deber ubicar transversalmente de manera que ninguno

de los centros de las cargas de rueda este a menos de:
Para el diseo del tablero: 300mm a partir de la cara del cordn o baranda
Para el diseo de todos los dems componentes:600mm a partir del borde del
carril de diseo.
As conociendo la ubicacin, se determinan los brazos que generan momentos.
28
2.3.2. VARIABLE DEPENDIENTE.

2.3.2.1. PUENTE VULNERABLE.
Se define como estructura vulnerable a la posibilidad que tiene la misma de sufrir daos
significativos en los elementos estructurales principales.
Los estudios de vulnerabilidad no solo se realizan en puentes, sino se realizan tambin
en edificios, carreteras, instalaciones industriales, redes de distribucin de gas, redes
elctricas, etc.
12
La vulnerabilidad frente a una solicitacin de determinadas caractersticas es una
propiedad intrnseca de cada puente; y por lo tanto independiente por ejemplo de su

ubicacin en el caso de sismos. Un puente puede experimentar daos ssmicos ms
severos que otros, a pesar de estar ubicados en la misma zona.
Un puente puede ser vulnerable pero no estar en riesgo si no se encuentra en un sitio con
cierta peligrosidad ssmica.
Un estudio de vulnerabilidad de puentes incluye la identificacin e inspeccin de los
componentes del puente que son susceptibles de falla y pueden afectar la integridad de la
estructura.
Se requiere preparar reportes de estimacin de vulnerabilidad y de evaluacin de la
integridad estructural. Tambin recomendaciones de repotenciacin y/o remplazo de
componentes o unidades estructuralmente vulnerables.
La vulnerabilidad de una estructura se la puede cuantificar de acuerdo a los siguientes
parmetros de evaluacin.
Lista de parmetros ms importantes que controlan el dao por choque de vehculos.
12
Ubicacin de la estructura principal respecto al nivel del tablero;
Alineamiento de acceso de los puentes;
Ancho de la calzada;
Snchez , Vctor Ph.D. Vulnerabilidad de puentes Parte I
29
Elementos de proteccin de la estructura principal;
Sealizacin;
Capacidad de soporte a desplazamientos longitudinales;
Resistencia estructural a choques de vehculos;
Altura libre superior de la estructura del puente.
Lista de parmetros ms importantes que controlan el dao por sobrecargas

excepcionales.
Puentes y rutas con sistema de control de pesaje;
Sobrecarga de diseo;
Condicin de diseo estructural;
Pruebas de carga de evaluacin;
Rutas alternas;
Condicin estadstica.
Lista de parmetros ms importantes que controlan el dao por condiciones extremas de

socavacin.
Niveles de socavacin;
Profundidad y tipo de cimentacin;
Nivel de rasante;
Longitud del puente;
Obras de proteccin de mrgenes;
Obras de proteccin de socavacin de estribos y pilares.
El diseador definir el mtodo a utilizar para el diseo estructural del puente, el cual
establecer la vulnerabilidad de la estructura segn los criterios que tome. Se tiene la
metodologa de diseo por esfuerzos permisibles, por factores de carga y resistencia o el
diseo por capacidad cada uno con limitaciones segn el tipo de estructura que se desea
disear y los factores que estarn presentes cuando estn en funcionamiento.
Para limitar cada una de las opciones y disminuir la vulnerabilidad de la estructura se
analizan y disean dos tipos de estructuras: dctiles y dctiles con reserva de capacidad.
30
Cada una de ellas tiene factores de reduccin para cada uno de los elementos del puente,
con lo cual al disear se minimizarn los valores de resistencia, aumentando la certeza
del diseo, a tal punto que le proporcione tranquilidad al diseador, si es que tiene una
buena perspectiva del tema de la reduccin de desastres en funcin de la metodologa de
diseo.
La mitigacin de vulnerabilidad de la estructura a una amenaza es de vital importancia,
la norma establece requisitos segn el nivel de proteccin respecto a las cargas por el
tipo de vehculo, tipo de anlisis ssmico, tipo de sismo, y tipos de diseo a utilizar en
funcin de todas las descripciones anteriores.
Un puente se disea a partir de las condiciones que presenta su entorno, por lo tanto es
fundamental el no obviar ninguna de estas condiciones porque de ser as, pondremos en
riesgo a las personas que lo utilizaran, por ejemplo si no se toma en cuenta el estudio de
suelos donde irn asentadas las bases, el puente colapsa al aumentar el esfuerzo
permisible en el suelo.
Cuando se disea estructuralmente un puente de cualquier clase es preciso el tomar en
cuenta los elementos cualitativos que influyen en l, adems de los cuantitativos as por
ejemplo es importante tomar en cuenta quienes lo utilizarn, para que lo utilizarn, etc.
Adems no es solo de tomar en cuenta las consideraciones en la planificacin y diseo,
sino tambin en el momento de la ejecucin y construccin de la obra, ya que al obviar
alguno de los elementos influyentes en el puente puede provocar la vulnerabilidad de la
estructura al colapso, poniendo en riesgo a los beneficiarios.13
2.3.2.2. EVALUACIN DE PUENTES.14
La valoracin o evaluacin de los puentes existentes se vuelve necesaria por estos tres
aspectos fundamentales:
El paso de cargas de mayor peso que las de diseo, debido al incremento general
del peso del trfico (principalmente para camiones pesados); incrementos en la
densidad del trfico ( con camiones ocupando mayores carriles de carga que lo
13
http://www.arqhys.com/que-es-un-puente.
RYALL.M.J.Bridge Management
14
31
estipulado por los limites) o con paso de vehculos anormales de transporte como
el de piezas de equipo pesado;
Un serio deterioro o un sustancial dao resultado de un incrementos en las

cargas;
En el caso en que se generen cambios en los cdigos de diseo, lo que

conllevara en una reduccin de los niveles aceptables de seguridad.
El objetivo de la valoracin se establece para una capacidad de carga segura sobre los
puentes. Esto usualmente se inicia en la superestructura, la misma que es considerada
como el elemento ms dbil, para luego extenderse hacia los soportes y cimentacin de
los puentes.
La valoracin es una tarea compleja porque se realiza sobre un puente ya construido con
todos sus aciertos y desaciertos. El diseo de un puente es una tarea relativamente
sencilla comparada con la valoracin porque est hecha toda sobre el papel. Los cambios
por lo tanto pueden ser hechos a capricho del o los diseadores para superar los
problemas tericos encontrados en el diseo. El diseador esta tericamente capacitado
para crear un puente perfecto en todo aspecto. La valoracin por otro lado involucra un
gran trabajo de investigacin e ingenio en la cuantificacin de cargas, esfuerzos de
materiales y el desempeo correcto del modelo propuesto del anlisis. El evaluador tiene
que tratar con un puente imperfecto, donde en algunos casos se presentan
investigaciones profundas tal como si fuera un nuevo diseo.
El nivel de seguridad est determinado por el estado lmite ltimo desde que han
ocurrido cargas extremas por lo tanto el propsito de la valoracin es la de determinar
los valores de esfuerzos crticos resultantes de la accin de afectos S (como por ejemplo
momentos torsores y fuerzas de corte) para luego compararlos con la resistencia R de la
seccin.
La seguridad de un puente esta expresada como:
RS 0
32
La serviciabilidad en condiciones de trabajo en un puente es normalmente valorada por

inspecciones visuales. Muy a menudo estas no revelan peligro en el interior de la
estructura y que pueden ser muy susceptibles de falla.
Un puente puede aprobar o reprobar una valoracin inicial. La consecuencia de un
fracaso puede reflejarse en una restriccin de carga, necesidad de apuntalamiento;
monitoreo; pruebas de carga; fortalecimiento o en casos extremos una demolicin y
posterior reconstruccin.
2.3.2.2.1. CONSIDERACIONES BSICAS DE LA EVALUACIN DE PUENTES.
Existen algunos factores importantes que necesitan ser considerados antes de
inmiscuirse en valoraciones de resistencia. Estas son: carga, resistencia de los materiales
y disposicin estructural. Cuando se disea un puente, la disposicin estructural est
acorde a su funcionabilidad, esttica y aspectos econmicos, mientras que las cargas y
caractersticas de los materiales son especificados por cdigos.
Cuando se realiza una evaluacin de puentes, es necesario encontrar las resistencias de
los materiales y cargas de trfico significativamente variables de los valores de diseo
originales, y el comportamiento actual a travs de tcnicas de modelacin.
2.3.2.2.1.1. CARGA.
Un esquema representativo de todas las cargas consideradas en el diseo se muestran en
la siguiente figura. Inicialmente las cargas usualmente consideradas en la evaluacin son
aquellas debidas a la gravedad las mismas que pueden ser permanentes o transitorias
(cargas muertas y de trfico).
33
FIGURA 6. CARGAS EN PUENTES.

FUENTE: RYALL.M.J Bridge Management (2001)
Cargas permanentes.
Las cargas permanentes usualmente no varan con el tiempo y estn constituidas por el
peso propio de los materiales de construccin (vigas de acero, concreto reforzado,
concreto pretensado o materiales convenientes); las cargas muertas adicionales como por
ejemplo superficies de relleno, capa de rodadura, parapetos, iluminacin, barreras de
seguridad, etc.
Existen incertidumbres en las densidades de los materiales y en las dimensiones de
construccin, pero estas pueden ser usualmente estimadas con un buen grado de
precisin.
34
Cargas de trfico.
Uno de los factores ms importantes que afectan la seguridad global de los puentes a
travs del mundo es el incremento en la intensidad y volumen del trfico. Esto
particularmente en la red vial de segundo orden donde estn localizados muchos puentes
antiguos, y en las vas de primer orden donde se tienen atascos y accesos a grandes
vehculos comerciales imprevistos en el diseo original.
En diseo las cargas de trfico son derivadas de las consideraciones de distribucin de
frecuencia del peso de los vehculos y la probabilidad de la combinacin de esos pesos
bajo consideraciones de combinaciones de carga a lo largo del tablero del puente. Estos
por naturaleza son muy difciles de modelar y predecir ya que dependen de un sin
nmero de variables aleatorias.
Los modelos de carga en los cdigos de diseo estn por lo tanto basados en mtodos
probabilsticos usando una limitada cantidad de informacin en cuanto a tamaos de
puentes. Desde la etapa de diseo existe una alta incertidumbre sobre las tendencias del
trfico.
En la evaluacin posiblemente sea necesario determinar los efectos estticos y
dinmicos bsicos del trfico sobre el puente. Los efectos estticos resultan de la masa
del trfico que ocupan el puente teniendo en cuenta la combinacin de vehculos
(numero de ejes, pesos y dimensiones); y los efectos dinmicos son teniendo en
consideracin el nmero de vehculos sobre el puente, la velocidad, tipo de suspensin,
peso de los vehculos y finalmente las caractersticas de vibracin del puente y la
aspereza de la capa de rodadura.
2.3.2.2.1.2. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES.
La resistencia de los materiales est basada en datos estadsticos tomados de pruebas
representativas. Generalmente el valor seguro es un porcentaje pequeo por debajo del
punto esperado de falla. El grado de control en la manufacturacin juega tambin un
papel importante en la definicin del factor parcial de seguridad de los esfuerzos
calculados. Las especificaciones o caractersticas de esfuerzo son asumidas como
35
valores constantes en la etapa de diseo y permanecen sin cambios a lo largo de la vida

del puente.
En un puente terminado esto posiblemente no se d ya que estas caractersticas
probablemente experimenten una reduccin en su capacidad, como por ejemplo el
concreto puede debilitarse al ser expuesto a una contaminacin por cloruros; la
mampostera de ladrillo puede degradarse debido al ingreso de humedad; la madera
puede verse debilitada por putrefaccin, y el acero puede ser afectado por las altas
temperaturas. Lo contrario tambin puede ser cierto, esto es que se produzca un
mejoramiento de las caractersticas de esfuerzo, por ejemplo el concreto gana resistencia
con el tiempo, o las vigas de acero son de un grado superior a las originalmente
especificadas. La solucin es realizar una prueba representativa de cada material con la
finalidad de obtener valores estadsticos reales que permitan la evaluacin.
El debilitamiento del material esta adems agravado por prdida de seccin transversal
en los elementos estructurales debido a los efectos de corrosin, y esto tambin, debe ser
tomado en cuenta. El concreto est sujeto a toda una lista de enfermedades como el
ataque por sulfatos, daos por congelacin y descongelacin, etc. picaduras locales por
corrosin en el acero de refuerzo no es imposible de detectar, pero generalmente la
corrosin puede ser marcada a travs de la presencia de agrietamientos y
desprendimientos del concreto.
La corrosin en estructuras de acero por lo general puede ser vista, permitiendo limpiar
las escamas teniendo as una medicin precisa del elemento para poder determinar la
prdida de seccin.
2.3.2.2.1.3. DISPOSICIN ESTRUCTURAL.
La valoracin o evaluacin de un puente significa que tiene que ser analizado, y la
disposicin estructural claramente determinar la forma en la que es modelado.
Muchos puentes antiguos son inusualmente construidos con los estndares modernos y
estos frecuentemente presentan dificultades en la concepcin para procesos de anlisis.
36
En algunos casos el resultado del modelo o las pruebas de carga real se busca en la
literatura disponible.
2.3.2.2.1.4. MTODO GENERAL.
La filosofa para la demostracin de una adecuada seguridad debe ser tan sencilla como
sea posible, utilizando los ms avanzados mtodos antes descritos.
La evaluacin de un puente en particular est definido por su factor de evaluacin
(Rating Factor RF) descrito por Moses y Verma(1990) como :
RF = capacidad portante de la carga viva / carga viva aplicada
RF= (R G)/ Q
Bailey (1996) y Moses-Verma (1990) tomaron en cuenta las cargas permanentes as
como las cargas vivas y definieron el siguiente factor como:
RF = capacidad portante de la carga total / carga aplicada
RF= R/ (Q+G)
En cualquier caso si RF 1.0 entonces el puente es seguro y ninguna accin deber ser
adoptada. Si RF 1.0 ser necesario tomar acciones como las descritas arriba. Como el
factor de calificacin es proporcional a la seguridad estructural, mayor prioridad implica
factores de calificacin bajos.
Los cuatro mtodos para la evaluacin de la seguridad estructural son los siguientes:
Mtodo 1. Anlisis para determinar el modelo por defecto para el clculo del RFdet .
Mtodo 2. Anlisis para rehabilitar el modelo por defecto para el clculo del RF prob
(raramente usado).
Mtodo 3. Anlisis determinista con modelos de actualizacin para calcular el RFdet .upd .
37
Mtodo 4. Anlisis para rehabilitar con modelos de actualizacin para el clculo del
RF prob.upd .
FIGURA 7. DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA EVALUACIN DE PUENTES.

FUENTE: RYALL.M.J Bridge Management (2001)
2.3.2.2.1.5. MTODO 1.
Este es el mtodo ms sencillo de todos ya que utiliza los valores codificados de los
factores de seguridad parcial para ambas cargas y resistencias de los materiales, y las
dimensiones son asumidas como las del diseo o como las de la construccin. El estado
lmite ltimo tiene que satisfacer la siguiente expresin: 15
15
RYALL.M.J.Bridge Management
38
Sd
S ( G * Gm )
S ( Q * Qr)
Qdet
Esto es:
Cargas muertas mayoradas + cargas vivas mayoradas resistencia / factor de seguridad
del material; donde:
Sd Efecto de las cargas de diseo.
S () Efecto de las acciones.
Factor parcial de seguridad.
Gm Valor medio de las acciones permanentes.

Qr Valor representativo de las acciones de trfico.
Qdet Factor de reduccin por defecto de las acciones del trnsito. (=1 en el Reino
Unido)
R Resistencia.
G, Q y R hace referencia a las cargas permanentes, cargas de trfico y resistencia

respectivamente.
Usando la ecuacin anterior, el valor determinista del factor de calificacin puede ser
expresado como:
R
RFdet
R
S (G * Gm )
39
S ( Q * Qr)
Qdet
La accin apropiada se toma en funcin de si RFdet 1 o RFdet 1

En el caso de que RFdet 1 (ver figura 7) entonces puede que sea posible:
Recopilar informacin en el sitio a fin de actualizar los valores de carga y

resistencia.
Realizar una evaluacin ms precisa (mtodo 2).
Reforzar el puente o imponer restricciones del trfico.
2.3.2.2.1.6. MTODO 2.
Este mtodo utiliza conceptos relativos y aunque es complejo puede valer la pena si los
datos pertinentes estn disponibles. Este mtodo resulta de una evaluacin probabilstica
del factor de calificacin RF prob .
RF prob
evaluacion
diseno
Donde: evaluacion es el ndice de fiabilidad de la evaluacin, diseno es el ndice de

fiabilidad del diseo. Este valor probabilstico puede ser convertido a un factor
determinstico equivalente para una comparacin directa de los factores obtenidos en
forma determinstica de la evaluacin (Bailey 1990).
Los modelos probabilsticos de las cargas permanentes son usados normalmente
asumiendo una distribucin normal basada en dimensiones nominales y densidades con
un sesgo adecuado y coeficiente de variacin. Las acciones del trfico y la resistencia
estructural estn basadas tambin en modelos probabilsticos.
Las acciones apropiadas a ser tomadas dependern de si RFprob 1 o RF prob 1 .
Si RF prob 1 (ver figura 7) entonces puede que sea posible:
Realizar una evaluacin ms precisa. (mtodo 3)
40

resistencia.
2.3.2.2.1.7. MTODO 3.
Este mtodo es determinstico y usa informacin especfica del puente. Los factores de
reduccin son aplicados a la ecuacin de estado lmite para actualizar los modelos de las
acciones permanentes y de trfico de tal manera que:
S ( G * Gm )
S ( Q * Qr)
Cada tipo de accin permanente es estudiada por separado. Esto esencialmente significa
que la incertidumbre se reduce y se actualizan representativamente los valores a ser
utilizados que son ms precisos que los asumidos en el diseo.
Los factores de reduccin son aplicados a las acciones estticas del trfico teniendo en
cuenta la diferencia en cuanto a la magnitud y las caractersticas de los modelos
asumidos de carga del trfico en el diseo y los que se utilizan durante la evaluacin.
Una actualizacin del coeficiente dinmico puede ser determinada en base a la
frecuencia fundamental del puente.
Los datos de la resistencia estructural pueden ser recolectados del puente por mediciones
y ensayos usados en la evaluacin. La seguridad estructural es evaluada por el clculo
del factor de calificacin a saber:
R
RFdet,upd
S ( Gi * Gmi )
S ( Q * Qr)
Las acciones apropiadas a ser tomadas dependern de si RFdet,upd 1 o RFdet,upd 1 .

Si RFdet,upd 1 (ver figura 7) entonces puede que sea posible:
41
Realizar una evaluacin ms precisa. (mtodo 4)

resistencia.
2.3.2.2.1.8. MTODO 4.
Este es el mtodo ms preciso para la evaluacin de un puente el mismo que utiliza una
fiabilidad del clculo utilizando los datos especficos del sitio para actualizar los
modelos probabilsticos tanto para la carga permanente como para la de trfico. Una
evaluacin probabilstica y recoleccin de informacin en el sitio ser ms barato que el
cierre de un puente o reparaciones del mismo.
La seguridad estructural es evaluada como en el mtodo 2 a excepcin de la
actualizacin de la informacin en lugar de los valores predeterminados, y viene dada
por:
RF prob,upd
evaluacion
diseno
As como en el mtodo 2 este puede ser convertido a un valor determinstico

equivalente.
Las acciones apropiadas a ser tomadas dependern de si RF prob,upd 1 o RF prob,upd 1
Si RF prob,upd 1 (ver figura 7) entonces puede que sea posible:

resistencia.
42
2.3.2.2.1.9. EVALUACIN DE PUENTES USANDO AASHTO. 16

La AsociacinOficial Americana de Carreteras Estatales y Transporte (AASHTO) regula
el proceso de la evaluacin de los puentes, mediante el Manual para la Evaluacin de la
Condicin de los Puentes (1996). En esta gua se presentan dos mtodos de evaluacin
de carga, el esfuerzo permisible (AS) y el factor de carga (LF).
La evaluacin de un puente, RT, representa el producto del factor de clasificacin RF, y
el peso del vehculo de la evaluacin, W:
RT=RF*W
El factor de evaluacin se determina por la siguiente frmula:
RF
Rn D D
L L(1 I )
Donde: Rn =resistencia nominal del miembro, D = factor de carga muerta, D = efecto

nominal de carga muerta, L = factor de carga viva, L =carga nominal ocasionado por el
vehculo de evaluacin, I = factor de impacto de carga activa.
17
El Manual para la Evaluacin de la Condicin de Puentes de la AASHTO (1996)
propone la siguiente ecuacin para la capacidad de carga de la estructura:

RF
C A1 D
A2 L(1 I )
Donde: RF =factor de evaluacin de la capacidad de soporte de la carga viva, C =

capacidad del miembro, D = efecto de la carga muerta sobre el miembro,
L =efecto de
la carga viva sobre el miembro, I = factor de impacto de carga viva, A1 = factor de carga
muerta, A2 = factor de carga viva.
16
JAUREGUI, David Resea de ensayos de carga no destructivos usados para la evaluacin de puentes
AASHTO, Manual for Condition Evaluation of Bridges
17
43
En todo caso las dos ecuaciones anteriores expresan el mismo factor con diferente
nomenclatura.
2.3.2.3. REPARACIN ESTRUCTURAL Y VIAL. 18
Entindase por reparacin a las actividades que involucran la remocin, limpieza
remplazo y/o proteccin de una manera adecuadaa los materiales o elementos
estructurales que presentan una reduccin en su funcin ya sea por defectos de
construccin, fatiga o vulnerabilidad. Puede ser posible tambin que se incluyan algunos
procesos de realce en la decoracin con la finalidad de restaurar la apariencia del puente.
Los trabajos de reparacin generalmente no adicionan un esfuerzo extra a la estructura
del puente, pero son medidas simplemente curativas para restaurar la serviciabilidad del
puente.
2.3.2.3.1.CAUSAS DE PATOLOGAS EN PUENTES. 19
Grietas y fisuras.
Las causas que originan las grietas y fisuras en puentes son:
Incremento de cargas;
Materiales de mala calidad;
Inestabilidad elstica (pandeo);
Hormign mal vibrado y mal curado;
Hormigonado durante temperaturas ambientales extremas;
Deslizamientos del terreno;
Fallo en las cimentaciones (asentamientos);
Temperaturas extremas;
Enraizado de rboles y arbustos.
18
TONIAS,ZHAO Bridge Engineering

http://www.construmatica.com/construpedia/
19
44
Deterioros en hormign.
Estos deterioros pueden aparecer en forma de desprendimientos, nidos de grava, etc.
Sus causas pueden ser:
Ausencia o prdida de recubrimientos en las armaduras;
Impermeabilizacin incorrecta o faltante;
Ejecucin de hormigonado con temperaturas extremas;
Insuficiente vibrado del hormign;
Lavado de juntas entre ladrillos por filtraciones;
Contaminacin de ridos;
Depsitos de sales de deshielos;
Efectos por presencia de microrganismos.
Cimentaciones socavadas.
Existen diversos factores que pueden socavar los cimientos de los puentes:
Cimientos inadecuados;
Ausencia de soleras necesarias;
Accin continua del agua;
Inundaciones;
Incorrecta ubicacin de los cimientos en los causes.
Pilas erosionadas.
Las pilas de los puentes se pueden ver afectadas por:
Ausencia de tajamares necesarios (tajamar: curva agregada a las pilas del puente
para dividir la corriente);
Accin contina del agua.
45
Muros y estribos con deslizamientos o cabeceos.

Los muros y estribos de los puentes pueden sufrir deslizamientos o cabeceos originados
por:
Soluciones estructurales mal ejecutadas (juntas, empotramientos, apoyos, etc.);
Incremento notable de cargas;
Enraizado de arboles;
Terreno mal compactado;
Riadas y accin del agua;
Deslizamientos de tierras.
Fallos en los apoyos.

Los apoyos de un puente pueden verse afectados por las siguientes causas:
Dimensionamiento incorrecto en los apoyos;
Exceso o falta de reaccin vertical.
Fallos en las juntas.
Dimensionamiento incorrecto de las juntas del puente;
Impacto de vehculos;
Desgaste o ausencia del material de la junta.
Estructuras metlicas oxidadas

Las estructuras metlicas de los puentes pueden sufrir los efectos de la oxidacin
originados por:
Accin erosiva continua por fenmenos climticos;
Deformaciones por impactos o por el ataque del xido;
Ausencia de proteccin sobre las estructuras metlicas.
Adems se pueden presentar una serie de deterioros propios del uso de la estructura
como impactos producidos por el trfico en bordillos, barandales, aceras, defensas, etc.,
46
por impactos en las vigas debido a la falta de glibo, por el desgaste y envejecimiento
propio de la estructura o simplemente por la falta de un adecuado mantenimiento.
2.3.2.3.2.REHABILITACIN DE LAS ESTRUCTURAS.
Todas estas patologas que pueden afectar a los puentes, requieren de tratamientos
diferentes en funcin del material y del dao sufrido.
Las reparaciones posibles a las distintas patologas son:
Reparacin de grietas, fisuras y aberturas en estructuras de hormign armado
Fisuras.- Se limpia con soplado y se aumenta el grosor de la fisura para

prepararla, posteriormente se realiza un sellado con material epxico. Se procede
a inyectar las resinas epxicas realizando primero orificios donde se colocarn
los inyectores. La inyeccin se la realiza mediante boquillas situadas en la parte
inferior hasta que rebosa el material por la parte superior, finalmente se
obstruyen los inyectores cerrando los orificios.
Grietas.- Si las grietas son activas se la limpia por soplado aumentando su

tamao preparndola as para su sellado, luego se efecta un sellado con masillas
elsticas a base de poliuretano; en el caso de que la grieta no sea activa se efecta
el mismo procedimiento que en el caso anterior con la diferencia que el sellado
se realiza con lechada de cemento.
Reparacin en puentes prefabricados.

En el caso de grietas se comienza efectuando una limpieza por soplado, seguidamente se
realizar un sellado con un mortero epxico. Se ejecutan orificios para inyectar luego
una lechada de cemento comenzando por las boquillas situadas en la parte inferior hasta
que el material rebose por la boquilla superior. Luego se procede a cerrar los inyectores.
En el caso de grandes aberturas se realiza una sujecin a travs de grapas de acero
inoxidable o acero corrugado en forma de U provistos de alguna proteccin para evitar
su oxidacin los mismos que debern tener una profundidad de anclaje de 15 cm como
mnimo.
47
Finalmente se anclan al material mediante un mortero epxico con una carga pequea de
rido fino.
Reparacin de deterioros en hormign.
Se comienza en la zona deteriorada efectuando un repicado manual o con martillo
neumtico, hasta dejar las armaduras a la vista, con una superficie sin oquedades y libres
de toda sustancia que impida la adherencia de los materiales a colocar.
Luego se dirige un chorro abrasivo de arena o con cepillado manual sobre las armaduras
para dejarlas exentas de todo rastro de xido y lograr una superficie rugosa en el
hormign, seguido a esto se deber aplicar un revestimiento anticorrosivo sobre las
armaduras, el mismo que realiza un puente de adherencia entre el hormign existente y
el material nuevo a colocar para su reparacin. Adicionalmente se colocar un mortero
de cemento y resinas sintticas que mejorarn la resistencia mecnica y lograrn la
adherencia adecuada sobre la superficie de soporte. Finalmente se coloca una proteccin
sobre la superficie a base de agua con resinas, actuando la misma como
impermeabilizante
Soluciones en deslizamientos y cabeceos de muros y estribos.
Grandes desplazamientos, aberturas y grietas activas.- Se realiza el montaje de

los andamios y plataformas de trabajo para apoyar la perforadora. Se definen en
obra los taladros y se coloca un tubo PVC en la perforacin para evitar que se
obstruya el orificio. A continuacin se disponen y colocan barras de alta
resistencia con la placa de reparto, ajustando tuercas y contratuercas. Luego se
realiza el apriete de las mismas con una llave dinamomtrica.
Seguidamente se efecta el vertido de una lechada de cemento dentro del tubo de
PVC que dar proteccin a la barra de acero. Se aplicar una capa de pintura con
la finalidad de proteger a la placa, tuercas y contratuercas con una resina epxica.
Finalmente se retirarn los andamios y plataforma.
48
Pequeos desplazamientos, aberturas y grietas no activas.- Se limpian

prolijamente las grietas y se las sella con una masilla fabricada en base de
poliuretano.
Recuperacin de apoyos afectados por fallos.

En estos casos y segn los daos, se realiza la sustitucin por nuevos o recolocacin de
los apoyos. El procedimiento a realizarse es el siguiente:
Se inician los trabajos preparando las superficies, limpiando y dndoles horizontalidad
para colocar los gatos hidrulicos. En el caso de no existir lugar suficiente en los estribos
o pilas, se montan unas estructuras metlicas apoyadas sobre zapatas de hormign donde
se instalan los gatos. La colocacin adecuada de los gatos es fundamental en funcin de
un clculo previo de reaccin vertical por cada apoyo, nivelacin y puesta en carga.
Se iza el tablero carretero a la altura suficiente para poder efectuar los trabajos de
sustitucin o recolocacin de los apoyos. Si los originales se encuentran en buen estado,
se les recoloca, en cambio, si requieren sustitucin, conviene instalar nuevos apoyos
(generalmente de neopreno).
Cuando los apoyos originales han sufrido un deslizamiento de su posicin, se
recomienda realizar un zuncho perimetral a la cama del apoyo para impedir que se
produzca un desplazamiento horizontal. Dicho zuncho se ejecuta con mortero de alta
resistencia y fraguado rpido.
Deterioros por falta de mantenimiento o por impactos.
Cuando el glibo de un puente no es suficiente para la circulacin de algunos vehculos
(por ejemplo camiones con caja muy alta o con transporte de objetos sobresaliendo sobre
un puente), se producen impactos sobre las vigas que pueden comprometer la estabilidad
de la estructura; por otro lado, la falta de mantenimiento de las estructuras pueden
tambin producir problemas serios en su seguridad estructural.
49
Reparacin de vigas.- Se realiza en la zona afectada por medio de un repicado

manual dejando las armaduras a la vista despejando la zona de todo material
suelto o deteriorado para conseguir la adherencia de los materiales de reparacin.
Se realiza el cepillado manual o con chorro de arena quitando as el xido de las
armaduras y dejando las superficies rugosas para mejorar la adherencia. Se debe
colocar tambin un revestimiento anticorrosivo sobre las armaduras a base de
cemento con resinas epxicas. Adicionalmente se realiza la conveniente
reposicin de volmenes mediante un mortero a base de cemento y resinas que le
otorgan gran resistencia mecnica y logran buena adherencia. Finalmente se
procede a darle una capa de pintura de proteccin logrando una superficie
impermeable y que impide la carbonatacin del hormign.
Aumentar el glibo.- Se prepara la superficie dejndola con la horizontalidad

suficiente donde se colocarn los gatos hidrulicos. Cuando no exista suficiente
espacio entre estribos o pilas, se montan estructuras metlicas apoyadas sobre
zapatas de hormign para colocar los gatos; estos se colocarn de acuerdo al
clculo previo de reaccin vertical por apoyo.
Luego se iza el tablero en una o varias fases segn la altura a que haya que
levantarlo y de acuerdo al tipo de gato hidrulico empleado. A continuacin se
fija la cota de apoyo hasta su posicin definitiva colocando una viga metlica a
modo de riostra sobre los dinteles de las pilas y sobre los estribos; tambin
pueden colocarse tramos de viga reforzadas con rigidizadores.
Luego se efecta un encofrado, y el hormigonado donde quedarn embebidas las
vigas metlicas. Pueden colocarse los antiguos apoyos si estn en buenas
condiciones, o sustituirlos por nuevos.
Finalmente se realiza el descenso y recolocacin del tablero en su lugar hasta que
quede perfectamente apoyado.
Cimentaciones socavadas.
Para rehabilitar un puente con sus cimentaciones socavadas podemos realizar las
siguientes acciones:
50
Zuncho perimetral de refuerzo.- Se realiza un encofrado perimetral en forma de

tajamar, con un espesor mnimo de 50 cm aguas arriba. Se arma dejando como
mnimo, un recubrimiento de 10 cm y se efecta el cosido a los elementos
existentes por medio de horquillas de acero corrugado. Se ejecuta el
hormigonado y luego de un lapso establecido se desencofra.
Solera de proteccin.- Sobre la superficie donde se apoyar la solera, se realiza la

excavacin y nivelacin efectuando la compactacin en forma manual o
mecnica.
Se realiza la excavacin de los rastrillos o zcalos, con una profundidad de 75
cm a 1m ; estos se colocan en los extremos de la solera y trabajan como una viga
vertical impidiendo el desplazamiento de la solera. A continuacin se coloca la
ferralla en la solera y en los zcalos.
Luego se ejecuta el hormigonado con un espesor del orden de los 20 a los 30 cm.
Refuerzo con escollera.- Se prepara el acceso con un camino hasta llegar a la pila
mediante un extendido o compactado de tierras. Se ejecuta una escollera con
elementos constructivos que superen en peso de 500 Kg en sus capas inferiores y
con ms de 150 Kg en sus capas superiores, de manera de cubrir el ancho entre
pilas, continundolas aguas abajo (entre 5 y 10 m).
Pilas erosionadas.
Refuerzo perimetral de la pila.- Despus de limpiar la zona, se ejecuta un

encofrado de un zuncho perimetral que debe tener un espesor mnimo de 10 cm.
y en forma de tajamar aguas arriba y con una altura determinada en funcin del
dao sufrido por la pila. Se efecta el armado y cosido a los elementos
existentes, mediante horquillas de acero corrugado. Luego se realiza el
hormigonado para finalmente desencofrar luego de haber fraguado.
xido en estructuras metlicas.

Para eliminar el xido presente en las estructuras metlicas (causante de la corrosin),
deben realizarse las siguientes acciones:
51
Se inician las tareas montando los andamios y plataformas que se requieren para limpiar
de xido con chorro de arena y luego aplicarles la proteccin en las superficies. Ya libre
de xidos y de restos de arena, se procede a la aplicacin de las capas de proteccin:
Se aplica una capa de imprimacin epxica enriquecida con zinc, de espesor 60

micras aproximadamente;
Se aplica otra capa de pintura epxica de espesor 125 micras;
Finalmente se le da una mano de esmalte al poliuretano.
Puentes metlicos con estructura deteriorada.

Cuando se presenten deformaciones en partes de la estructura, deben enderezarse, si es
posible, de lo contrario se efecta el remplazo de las piezas daadas. Para ello se
procede al corte de las partes deformadas, siempre que esta operacin no comprometa la
estabilidad del puente. En caso que se vea comprometida la estabilidad se procura
enderezar las piezas reforzndolas luego.
A continuacin se realiza el mismo procedimiento que en el caso anterior, limpiando las
superficies con chorro de arena y luego efectuando la aplicacin de la proteccin con
pinturas epxicas
Pavimento con socavaciones en puentes metlicos.
En estos casos se comienza efectuando el picado y demolicin de la capa de pavimento
existente, de todo el relleno de la losa del tablero, incluyendo las chapas onduladas, para
la ejecucin de la losa del tablero. Se colocan luego como encofrado, chapas de acero
galvanizadas onduladas.
Se colocan las armaduras y se efecta el hormigonado de la losa con un espesor de 20
cm. aproximadamente.
A continuacin se realiza la impermeabilizacin del tablero (losa) con una capa de
mortero bituminoso de aplicacin en fro, compuesto por una emulsin bituminosa con
fibras y ridos.
52
Finalmente se procede a la imprimacin y extendido del aglomerado asfltico.

2.4.- HIPTESIS.
2.4.1.- HIPTESIS NULA.
La evaluacin del puente El Quilo permitir establecer las condiciones actuales
de seguridad estructural y vial.
2.4.2.- HIPTESIS ALTERNATIVA.
La evaluacin del puente El Quilo no permitir establecer las condiciones
actuales de seguridad estructural y vial.
2.5.- VARIABLES DE LA HIPTESIS.
VARIABLE INDEPENDIENTE
La evaluacin del puente El Quilo
NEXO
permitir establecer las condiciones
VARIABLE DEPENDIENTE
seguridad estructural y vial
53
CAPTULO III
METODOLOGA
3.1.- ENFOQUE.
La investigacin presente tendr un enfoque cuantitativo, ya que se sustentar en el
anlisis de datos recopilados por el investigador para poder valorar el estado de la
estructura. Sin embargo como en toda investigacin cientfica tambin habr aspectos
cualitativos que se han de tomar en cuenta para el desarrollo de la misma, en este caso se
presentar dicho tipo de enfoque en las observaciones de estado aparente de los
componentes no estructurales como parapetos, sealtica, iluminacin, capa de
rodadura, etc.
3.2.- MODALIDAD BSICA DE LA INVESTIGACIN.
3.2.1.- MODALIDAD.
3.2.1.1.- POR EL OBJETIVO.
La investigacin por el objetivo ser puramente aplicada, ya que los resultados obtenidos
de esta, se utilizarn netamente para evaluar el estado estructural del puente sujeto a
estudio, y poder proponer as las actividades (de ser el caso) suficientes y necesarias para
re potencializar las condiciones de seguridad estructural y vial.
3.2.1.2.- POR EL LUGAR.
La investigacin por el lugar se la desarrollar netamente en el campo, donde se har la
totalidad de la recopilacin de datos necesarios para el desarrollo posterior de la misma.
La tabulacin, y consecuente evaluacin de los datos recopilados se los realizar en el
trabajo de oficina, con la ayuda de paquetes informticos especializados en la rama.
54
3.2.1.3.- POR EL TIEMPO.

La investigacin presentar una modalidad descriptiva en el tiempo, ya que la finalidad
de la misma ser la de dar a conocer el estado en el que se encuentra la estructura ante
las solicitaciones de carga actuales.
3.2.2.- NIVEL O TIPO DE INVESTIGACIN.
Con la presente investigacin se conseguir alcanzar el nivel de asociacin de variables
por cuanto se pretender medir el grado de relacin entre la evaluacin y de ser
necesario las posteriores actividades de rehabilitacin y la seguridad estructural y vial
que presente el puente.
3.3.- OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES.
VARIABLE INDEPENDIENTE: EVALUACIN DEL PUENTE EL QUILO
CONCEPTUALIZACIN
EVALUACIN DEL
PUENTE EL
QUILO.Consiste en establecer
las condiciones actuales
en las que se encuentra
el puente, as como las
solicitaciones de trfico
e hidrolgicas a las que
est sometido, para
poder determinar as las
deformaciones de los
elementos estructurales
que lo componen.
DIMENSIONES
INDICADORES
TCNICAS O
INSTRUMENTOS
Condiciones
actuales
Inspeccin
Trfico
TPDA
Gua de
observacin
Caudales medios
mensuales;
Precipitacin mensual;
Humedad relativa
Gua de
observacin
Deformacin mxima
Hidrologa
Deformaciones
55
Gua de
observacin
Gua de
observacin
VARIABLE DEPENDIENTE :SEGURIDAD ESTRUCTURAL Y VIAL
CONCEPTUALIZACIN
SEGURIDAD
ESTRUCTURAL Y VIAL.Consiste en una serie de
condiciones tanto de
resistencia, estabilidad y de
servicio especificadas en los
cdigos que deben cumplir los
puentes para considerar que las
actividades para los que fueron
diseados puedan realizarse en
forma segura.
DIMENSIONES
INDICADORES
TCNICAS O
INSTRUMENTOS
Resistencia
Esfuerzos
Gua de
observacin
Estabilidad
Socavacin
Gua de
observacin
Estado de los
elementos no
estructurales.
Servicio
Gua de
observacin
3.5.- TCNICAS DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN.

La informacin para el presente trabajo investigativo se la recolectar mediante la
tcnica de observacin, la misma que ser directa, no participante, estructurada,
individual y de campo.
3.6.- PLAN DE RECOLECCIN DE LA INFORMACIN.
PREGUNTAS BSICAS
EXPLICACIN
Para qu?
Para alcanzar los objetivos de la

investigacin
Del puente El Quilo ubicado el en
De qu personas u objetos?
KM 17+200 de la va Puyo-Baos
Provincia de Pastaza.
Sobre qu aspectos?
Indicadores (matriz de
operacionalizacin de variables )
Quin o quines van a recoger la
El investigador (Marco Antonio
informacin?
Altamirano Nez )
Cundo se va a recoger la informacin?
Se lo har en el mes de Mayo del 2012
56
Dnde se va a recolectar la
La informacin se la recolectar en el
informacin?
puente objeto del estudio.
Cuntas veces?
Una sola vez
Qu tcnicas de recoleccin de
informacin se utilizarn?
Con que instrumentos?
Se utilizarla tcnica de observacin

Con una gua de observacin
57
CAPTULO IV
ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS
4.1.- INSPECCIN DEL PUENTE EL QUILO.
4.1.1.- CONSIDERACIONES GENERALES.
La inspeccin de un puente est enfocada a determinar las condiciones fsicas y
funcionales para luego poder formar la base de la evaluacin y capacidad de carga de la
estructura.
Una inspeccin exitosa est en funcin de una apropiada planificacin y tcnicas, del
uso del equipo adecuado y de la experiencia y exactitud del personal a cargo de la
inspeccin. Las inspecciones no solamente debern estar enfocadas a la bsqueda de
defectos o fallas que posiblemente existan, sino ms bien a la prevencin de problemas
incipientes.
Es as como las inspecciones se desarrollan en un orden cronolgico, tanto para
programas de mantenimiento preventivo as como para programas de mantenimiento
correctivo.
El esquema de inspeccin y las tcnicas necesarias para el efecto debenasegurar:
Las caractersticas estructurales nicas y los problemas especiales individuales

de cada puente se deber considerar en el desarrollo del plan de inspeccin;
La aplicacin y prctica de la tecnologa actual durante el proceso de inspeccin;
La intensidad y frecuencia de la inspeccin las mismas que debern estar en

funcin del tipo de estructura y un potencial fallo de esta;
La asignacin de personal calificado para la inspeccin, segn los criterios de las

instituciones encargadas de la administracin de las estructuras.
58
La inspeccin de un puente tiene dos objetivos, asegurar el trfico sin riesgo sobre la
estructura y detectar las deficiencias existentes, recomendando acciones para corregirlas.
4.1.2.- TIPOS DE INSPECCIN.
El tipo de inspeccin en puentes puede variar durante la vida til de la estructura, con el
propsito de reflejar la intensidad requerida en el momento de la inspeccin. El Manual
para la Evaluacin de la Condicin de Puentes de la AASHTO (1993) propone cinco
tipos de inspeccin, donde cada uno de ellos requiere diferentes niveles de intensidad,
los mismos que se describen a continuacin:
4.1.2.1.- INSPECCIONES INICIALES.
La inspeccin inicial de un puente viene a ser una parte del archivo de la estructura, pero
este tipo de inspeccin se la debe realizar cuando ha existido un cambio en la
configuracin de la misma (ensanchamientos, alargamientos, inclinaciones, etc.) o
cuando existe un cambio en la administracin de la estructura. Una inspeccin inicial es
una investigacin
documentada
en detalle, realizada por personal que rena las
condiciones requeridas para la inspeccin, la misma que debe ir acompaada por la

determinacin analtica de la capacidad de carga.
El propsito de este tipo de inspeccin es primero el de proveer todo el inventario
estructural del puente as como una estimacin de la informacin relevante requerida
por los organismos de administracin de puentes, el segundo aspecto importante de una
inspeccin inicial es la determinacin de la lnea base de la condicin estructural, la
identificacin e inventariado de cualquier problema existente, o los sitios donde
probablemente la estructura presente complicaciones potenciales.
4.1.2.2.- INSPECCIONES DE RUTINA.
La inspeccin de rutina es regularmente programada y consisten en observaciones y/o
cuantificaciones necesarias para determinar la condicin fsica y funcional del puente,
para identificar cualquier cambio de la condicin inicial y as garantizar que la estructura
contine brindando un servicio satisfactorio.
Esta inspeccin generalmente est dirigida a la plataforma o losa, niveles de suelo y/o
agua, y de las pasarelas o aceras si estn presentes.
59
Las inspecciones de la subestructura bajo el nivel de agua estn limitadas a la

observacin durante periodos de caudales bajos y/o signos que compruebe socavacin.
Para este tipo de inspeccin ser necesario el uso de equipo especial tal como aparejos,
andamios o accesorios para la inspeccin bajo puentes.
Las reas de la estructura que debern ser inspeccionadas detalladamente sern las que
se determinen a travs de una inspeccin previa y/o el clculo de la cuantificacin de
carga la determine como critica.
Los resultados arrojados por una inspeccin de rutina debern ser totalmente
documentados con sus respectivos sustentos fotogrficos y un reporte escrito donde se
incluya cualquier recomendacin para el mantenimiento o reparacin de la estructura de
ser necesario.
4.1.2.3.- INSPECCIONES DE DAOS.
Una inspeccin de daos es generalmente una inspeccin no prevista o planificada, la
cual tiene por objeto la evaluacin del dao estructural causado por efectos del medio
ambiente o acciones humanas. El alcance de esta inspeccin deber ser suficiente para
determinar la necesidad de implementar restricciones de carga emergentes o el cierre al
trfico de la estructura. La cantidad de esfuerzo realizado en este tipo de inspeccin
variar significativamente dependiendo de la extensin o cantidad del dao. Si el dao
mayor tuviera efecto, los inspectores debern evaluar los miembros o elementos
fracturados, determinar la cantidad de prdida de seccin transversal, realizar
mediciones para establecer la desalineacin de los elementos y verificar cualquier
prdida de soporte de la estructura. Esta inspeccin deber ser suplementada por una
oportuna inspeccin a fondo.
La correcta documentacin, verificacin de campo, medidas, clculos y quizs un
anlisis ms refinado ser necesario para establecer los procedimientos futuros.
4.1.2.4.- INSPECCIONES A FONDO.
Una inspeccin a fondo ser realizada a uno o a varios miembros sobre o bajo el nivel
del agua para identificar cualquier deficiencia o deficiencias no detectadas fcilmente en
las inspecciones de rutina. El control de trfico, el uso de implementos especiales para
60
la inspeccin bajo puentes, andamiajes y barcos de trabajo de ser necesario podrn ser
necesarios para poder acceder al sitio de inspeccin. De la misma manera personal con
habilidades especiales como buzos y mecnicos pueden ser necesarios.
Para una apropiada o necesaria comprobacin total de la existencia o el alcance de una
deficiencia o deficiencias, puede que sea necesario recurrir a ensayos de campo no
destructivos y/o ensayos de materiales.
Estas inspecciones pueden incluir cuantificaciones de carga para evaluar la capacidad
residual del o los miembros, dependiendo de la extensin del deterioro o dao. Ensayos
de carga no destructivos pueden ayudar a determinar una capacidad segura de carga
sobre el puente.
Este tipo de inspeccin puede ser programada independientemente de las inspecciones
de rutina, aunque generalmente en perodos largos, o tal vez en seguimientos de
inspecciones iniciales o de daos.
En puentes pequeos, las inspecciones a fondo si se justifican, debern incluir todos los
elementos crticos de la estructura. Para estructuras largas y complejas estas
inspecciones debern ser programadas por separado para definir segmentos del puente o
para designar grupos de elementos, conexiones o detalles que puedan ser localizados con
eficiencia por la misma o por similares tcnicas de inspeccin.
Las actividades, procedimientos y recomendaciones de la inspeccin a fondo sern
completa y cuidadosamente documentadas.
4.1.2.5.- INSPECCIONES ESPECIALES.
Las inspecciones especiales son programadas a discrecin
por las instituciones
encargadas de la administracin de las estructuras. Son usualmente realizadas para

monitorear una deficiencia en particular conocida o sospechada, como asentamientos de
la cimentacin, condicin de miembros, etc.
La determinacin de una apropiada frecuencia de una inspeccin especial se deber
considerar en funcin de la severidad de la deficiencia.
61
4.1.3.- FRECUENCIA DE LAS INSPECCIONES.

Cada puente deber ser inspeccionado en intervalos regulares que no excedan los dos
aos o perodos largos para puentes seguros, cuyo estado est garantizado por reportes
anteriores e historiales de anlisis y desempeo.
Para poder establecer una frecuencia ptima que transgreda a lo anteriormente
mencionado, se deber considerar algunos factores como edad de la estructura, volumen
de trfico, tamao, susceptibilidad de colisiones, cantidad del deterioro, historial de
desempeo de la estructura, cuantificacin de carga, localizacin e impactos econmicos
y sociales debido al cierre del puente. Se deber mencionar tambin los detalles, el tipo y
la intensidad de la inspeccin a aplicarse. La evaluacin de estos factores estar bajo la
responsabilidad de la persona encargada del programa total de inspeccin.
4.1.4.- REQUISITOS Y OBLIGACIONES DEL PERSONAL DE INSPECCIN.
Personal especializado debe ser utilizado en la realizacin de inspeccin de puentes. Los
requerimientos mnimos para los dos niveles de responsabilidad superior son descritos a
continuacin:
4.1.4.1.- JEFE DEL PROGRAMA DE INSPECCIN.
Es el nivel individual de mayor responsabilidad, y tiene a su cargo la inspeccin de la
estructura, reportes e inventarios; debe poseer los siguientes requisitos como mnimo:
ser un profesional de la Ingeniera registrado, tener mnimo diez aos de experiencia en
la asignacin de inspeccin de puentes en calidad de responsable y haber completado y
aprobado el curso basado en el Manual de Entrenamiento de Inspectores.
En general el cargo requiere un conocimiento global de todos los aspectos relacionados a
la Ingeniera de Puentes incluyendo diseo, evaluacin de cargas, reconstruccin,
rehabilitacin y mantenimiento. Un buen criterio es esencial para determinar la urgencia
de los problemas, as como para implementar a corto plazo acciones de remediacin con
la finalidad de proteger la seguridad pblica.
62
4.1.4.2.- LDER DEL EQUIPO DE INSPECCIN.

Constituye el segundo nivel de responsabilidad en la inspeccin de puentes. Los
requisitos mnimos que un lder de inspeccin debe tener son: tener los requisitos
solicitados por el jefe del programa de inspeccin, tener
mnimo cinco aos de
experiencia en la asignacin de inspeccin de puentes en calidad de responsable y haber

completado y aprobado el curso basado en el Manual de Entrenamiento de Inspectores.
El Lder del equipo de inspeccin es el responsable de la planeacin, preparacin y
desarrollo de la inspeccin en campo de las estructuras. Debe existir al menos un Lder
del equipo por puente durante todo el proceso de inspeccin.
4.1.5.- PLANIFICACIN, PROGRAMACIN Y EQUIPOS.
4.1.5.1.- PLANIFICACIN.
La clave para el desempeo eficaz y seguro de cualquier proceso de inspeccin de
puentes es una apropiada planificacin y preparacin.
Los siguientes aspectos deben ser considerados al momento de la planificacin del
proceso de inspeccin:
a) Determinar el tipo de inspeccin necesario o requerida;
b) Establecer el nmero de personal, tipo de equipo y herramientas necesarias para
el desarrollo de la inspeccin;
c) Localizar los miembros donde existen o se presumen fallas o deterioros, basados
en inspecciones previas o informes de mantenimiento;
d) Estimar el tiempo de duracin de la inspeccin y programar las horas de trabajo;
coordinar y/o notificar de ser necesario con otras agencias o departamentos
pblicos;
e) Reunir los formularios de campo y preparar adecuados bocetos de detalles
tpicos;
f) Determinar la extensin de la inspeccin bajo el agua necesaria y la
vulnerabilidad de la erosin;
g) Decidir si el uso de ensayos no destructivos u otros especiales son necesarios;
h) Determinar si la estructura contiene elementos o detalles que requieran especial
atencin.;
63
i) Determinar si existen estructuras cercanas que estn tambin programadas donde

se requiera el mismo tipo de inspeccin, equipos y herramientas.
Es aconsejable que la persona encargada de la inspeccin se entreviste con el
superintendente o encargado local del mantenimiento de estructuras, debido a que este se
encuentra en contacto con las mismas todo el tiempo y bajo todo tipo de condiciones y
solicitaciones y puede revelar aspectos peculiares relevantes que posiblemente no sean
detectados en el proceso de investigacin.
4.1.5.2.- PROGRAMACIN.
A medida de lo posible, la inspeccin de puentes debe ser programada en aquellos
perodos del ao que presenten las condiciones ms favorables para el efecto por
ejemplo inspecciones de la subestructura de puentes sobre arroyos o ros pueden
realizarse de mejor manera en tiempos de estiaje y en estructuras donde se requieran
ascender a grandes alturas, debern ser inspeccionadas durante estaciones donde fuertes
vientos y temperaturas extremas no estn presentes.
4.1.5.3.- EQUIPOS.20
El equipo para una inspeccin de puentes consiste en aquellos accesorios o herramientas
utilizadas para acceder y realizar las tareas de inspeccin.
Dentro de los equipos y/o herramientas ms utilizadas se puede nombrar:
Herramientas para limpieza

- Cepillos de alambre
- Cinturn de herramientas
- Pala plana
- Chalecos reflectantes
- Cascos
- Botas
- Gafas
Herramientas para ayuda visual
- Binoculares
- Flexmetro de 5 m
- Plomadas
20
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES DEL PER Gua para Inspeccin de Puentes
64
- Nivel de carpintero de 1m
- Lupas micromtricas
- Vernier
- Medidor de grietas ptico
- Medidor de espesor de pintura
- Termmetro
- Crayola o tiza
- Espejos de inspeccin
- Tinte penetrante
- Endoscopio
Herramientas para documentacin
- Cmaras fotogrficas
- Libreta de campo
- Video cmara
Herramientas para acceso
- Escaleras
- Pasarelas
- Canastillas
- Arneses
- Poleas
- Chalecos salvavidas
- Correas de seguridad
Herramientas varias
- Caja de herramientas (llaves)
- Botiqun de primeros auxilios
- Radios comunicadores
- Linterna
- Martillos, palas, destornilladores, navajas, etc.
Equipos de sealamiento para inspeccin de calzadas
- Conos de plstico
- Tringulos
- Y dems seales de seguridad
Equipo para la verificacin de los niveles del puente
- Teodolito
- Nivel
- Mira
- Jalones y estacas
65
4.1.6.- PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIN.

El campo de investigacin de puentes debe ser conducido de una manera sistemtica y
organizada, que presente niveles altos de eficiencia y minimice la posibilidad de pasar
por alto cualquier componente. Para lograr este objetivo se debe considerar la
normalizacin de la secuencia de inspeccin de puentes.
Las cuadrillas de personal de mantenimiento y el cuerpo de inspectores de puentes deben
trabajar coordinadamente. Los inspectores son la fuente principal para identificar las
necesidades de mantenimiento.
Una inspeccin bien documentada es esencial para determinar los requerimientos de
mantenimiento y dar recomendaciones prcticas, sugiriendo acciones para corregir las
deficiencias o impedir el incremento de estos defectos.
4.1.6.1.- ACCIONES PREVIAS A LOS TRABAJOS DE CAMPO.
Es una prctica recomendable que previo al proceso de inspeccin en el campo se
revisen los inventarios y los informes de inspeccin anteriores, con la finalidad de
conocer el posible estado actual de la estructura y establecer la presencia de
circunstancias especiales, como daos previamente observados, o
elementos
estructurales que necesiten de un tipo de inspeccin ms detallada.

4.1.6.2.- ACCIONES DE CAMPO.
Los procedimientos recomendados en la inspeccin en el campo propiamente dicha son:
1) Verificar la ubicacin y nombre del puente programado para la inspeccin;
2) Tomar las medidas de seguridad necesarias;
3) Iniciar la inspeccin tomando una fotografa de identificacin de la estructura;
4) Se debe tomar una fotografa del acceso al puente;
5) Inspeccionar y calificar la condicin de cada uno de los componentes del puente
(estribos, pilares, alas, tablero, losa, vigas, diafragmas, elementos de arco,
reticulados, elementos de puente colgante, aparatos de apoyo, juntas de
expansin, superficie de rodadura, aceras, parapetos, sealizacin, accesos,
taludes, defensas, causes, etc.);
6) Inspeccionar y calificar taludes y obras de proteccin en los extremos del puente;
66
7) Fotografiar de existir diferentes tipos de estribos y pilas;

8) Revisar y calificar los pilares, apoyos, el cauce y la parte de la superestructura;
9) Tomar fotografas donde se pueda apreciar la subestructura y la superestructura
en elevacin;
10) Al final se debe calificar la condicin del puente en general.
Finalmente debe asegurarse que todas las partes visibles del puente fueron
inspeccionadas y que la documentacin del levantamiento de informacin se encuentra
completa y correctamente formulada.
4.1.6.3.- ACCIONES PARA DETECTAR DAOS MS COMUNES.
Con la finalidad de poder tener una base en lo que se debe poner mayor atencin cuando
se realiza una inspeccin de puentes a continuacin se detallan procedimientos o
acciones que permitirn tener un resultado de inspeccin ptimo.
Se debe poner mayor nfasis en la inspeccin de:
Componentes de madera.
Los daos comunes en los componentes de madera son causados generalmente por
hongos, humedad, parsitos y ataques qumicos.
Los deterioros en la madera se producen por fuego, impactos o colisiones, abrasin o
desgaste mecnico, sobresfuerzos, intemperie y flexiones (combaduras o pandeos).
Estos pueden ser inspeccionados por exmenes visuales y fsicos:
El examen visual puede detectar pudricin por hongos o humedad, daos por parsitos,
excesiva deflexin, grietas, vibraciones y prdida de conexiones. Con respecto a los
exmenes fsicos se utilizar tcnicas destructivas y no destructivas.
Componentes de concreto.
Daos comunes en los componentes de concreto incluyen el agrietamiento,
descamacin, laminacin, descascaramientos, afloramientos, abrasin, daos por
colisin, pulido y sobrecarga.
67
Los agrietamientos en concreto son usualmente finos para ser detectados a simple vista;
a estas se las califica como grietas finas, medias o anchas. Las primeras son
generalmente despreciables para la capacidad de la estructura, sin embargo deben ser
reportadas como una advertencia, las grietas medias y anchas son potencialmente
significativas para la capacidad estructural y deben ser registradas y monitoreadas en los
reportes de inspeccin.
Dentro del tipo de grietas estas pueden ser estructurales o no estructurales.
Las grietas estructurales requieren de atencin inmediata, toda vez que afectan la
capacidad de carga de la estructura; las grietas no estructurales se producen por
expansin trmica y contraccin en el fraguado. En losas debe tenerse especial cuidado
puesto que el agua de infiltracin puede conllevar la corrosin de la armadura.
La laminacin ocurre cuando capas de concreto se desprenden cerca del nivel superior o
exterior del refuerzo de acero. La mayor causa de laminacin es la expansin por la
corrosin del acero de refuerzo debido a la intrusin de cloruros o sales.
Estos componentes pueden ser inspeccionados por exmenes fsicos y visuales.
Los exmenes fsicos ms comunes son el sondeo con martillo (martilleo) y la cadena
arrastrada. El primero es usado para detectar reas de concreto hueco y usualmente para
detectar laminacin. Para reas grandes, el arrastre de cadenas puede ser usado para
evaluar la integridad del concreto con razonable seguridad, aunque en losas no son
mtodos totalmente seguros; pero son rpidos y baratos.
La inspeccin visual permite observar deterioros primarios, como grietas y manchas de
xido, el personal a cargo de la inspeccin debe saber reconocer el hecho de que no
todas las grietas son de igual importancia. Manchas de xido son una de las seales de
corrosin del acero de refuerzo en miembros de concreto. La longitud, direccin,
localizacin y extensin de las grietas y manchas de xido deben ser medidas y
reportadas en las notas de inspeccin.
68
Componentes de acero.
Daos comunes en los componentes de acero incluyen corrosin, agrietamientos, daos
por colisiones y sobresfuerzos.
Los agrietamientos usualmente se inician en la conexin, el extremo final de la
soldadura o sobre un punto corrodo de un miembro, para luego propagarse a lo largo de
la seccin transversal del elemento hasta producir su fractura.
En componentes de acero, uno de los tipos de daos ms frecuentes es el agrietamiento
por fatiga del elemento; estos se desarrollan en estructuras de puentes por la repeticin
de cargas.
Para estructuras pintadas, una rotura en la pintura acompaada por manchas de
oxidacin indica la posible existencia de una grieta por fatiga; si se sospecha de esto el
rea deber ser limpiada y se dispondr una inspeccin visual. Adicionalmente, se
pueden prever ms pruebas, tales como tintes penetrantes para identificar la grieta y
determinar su extensin.
Los sobresfuerzos de un componente pueden ser el resultado de muchos factores como
prdida de seccin, prdida de arriostramiento y/o falla o asentamiento de los elementos
de apoyo. Son sntomas de dao por sobresfuerzos las elongaciones inelsticas o
decremento del rea de acero de la seccin transversal en miembros a tensin o el
pandeo en miembros a compresin.
Los daos debido a colisiones vehiculares, incluidas prdida de seccin, agrietamiento y
deformacin de los componentes sern cuidadosamente documentados, debiendo
iniciarse las reparaciones inmediatamente. Hasta que las reparaciones no se hayan
concluido en su totalidad se recomienda la restriccin al trfico vehicular, basados en
resultados del anlisis de la evaluacin.
Componentes sumergidos.
Se necesitan equipos especiales para inspeccionar los componentes sumergidos;
asimismo para la visibilidad debe utilizarse equipos adecuados de iluminacin.
69
Tableros.
Los defectos ms comunes en tableros de acero son fisuras en soldaduras, seguros rotos,
corrosin y conexiones sueltas o rotas. En un sistema de piso de acero corrugado, la
prdida de seccin debido a la corrosin puede afectar la capacidad de carga de la
cubierta.
Los defectos comunes en tableros de madera son el aplastamiento de la cubierta en los
apoyos de los sistemas de piso, daos por flexin tales como fracturas, pandeo y grietas
en reas de tensin y pudricin de la cubierta por organismos biolgicos, especialmente
en aquellas reas expuestas al drenaje.
Los defectos comunes en tableros de concreto son desgaste, descamacin, laminacin,
descascaramientos, grietas de flexin longitudinal, grietas de flexin transversal en
regiones de momentos negativos, corrosin de la armadura, grietas debido a agregados
reactivos o dao debido a la contaminacin qumica.
Juntas.
La funcin primaria de la junta es acomodar la expansin y contraccin de la
superestructura del puente; los daos en las juntas son causados principalmente por
colisiones vehiculares, temperaturas extremas y acumulacin de tierra y escombros.
Los daos por escombros y trfico de vehculos pueden causar que la junta sea rasgada,
que los anclajes sean arrancados o sean removidos totalmente.
Las temperaturas extremas pueden romper la adherencia entre la junta y el tablero y
consecuentemente, repercutir en la remocin total de la junta.
Apoyos.
Los apoyos pueden ser catalogados en dos clases: metlicos y elastomricos.
Los apoyos metlicos pueden volverse inoperantes debido a colisiones, acumulacin de
escombros u otras interferencias. Apoyos congelados pueden generar flexiones,
70
ondulamientos y alineamientos inapropiados de miembros. Otros tipos de daos son

prdidas de seguros, rotura de soldadura, corrosin en la superficie deslizante.
Los daos en las placas de apoyo elastomricos son: excesivo abultamiento,
rompimiento, desgarramiento, corte y falla por corrimiento.
4.1.7.- EJECUCIN DE LA INSPECCIN.
La inspeccin visual nos permite determinar el agrietamiento, corrosin, deformaciones
y las flechas en la estructura de un puente, la misma que debe ser completada con una
auscultacin mediante mtodos topogrficos, magnticos, elctricos y qumicos para
determinar corrimientos, posiciones de la armadura y la determinacin del grado de
corrosin del refuerzo.
Los diferentes elementos a ser inspeccionados sern agrupados en tres grandes
divisiones:
a) Cimentaciones.
b) Superestructura.
c) Dispositivos bsicos de proteccin.
a) CIMENTACIONES.
Normalmente la inaccesibilidad a la cimentacin hace que las posibles fallas tengan que
ser detectadas indirectamente, a travs de signos que presenta la superestructura, como
movimientos excesivos o fisuras.
Por su inters con relacin a posibles fallas en la cimentacin cabe sealar la utilidad de
dos actividades: la nivelacin del tablero y las inspecciones subacuticas.
En los estribos, pilares y sistemas de apoyo generalmente se encuentra una amplia
variedad de defectos y deterioros observables, los cuales pueden ser indicios de otros
problemas
relacionados
con
la
cimentacin,
funcionamiento de los apoyos.
71
estabilidad,
infiltracin
y mal
b) SUPERESTRUCTURA.
La inspeccin de los elementos de la superestructura y los daos que estos presentan
varan notablemente en funcin al tipo de puente.
c) DISPOSITIVOS BSICOS DE PROTECCIN.
Los dispositivos bsicos de proteccin tambin necesitan una constante inspeccin, que
comprende
lo siguientes: parapetos, barreras de seguridad, dispositivos bsicos de
transicin y contencin, losas de transicin, estribos, cortinas, alas, juntas de dilatacin,

drenaje, capa de rodadura, aparatos de apoyo y sealizacin.
En general se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones bsicas para la
inspeccin de un puente:
4.1.7.1.- INSPECCIN DELCAUCE.
Con la anticipacin a los problemas y tomando adecuadas medidas de proteccin, se
puede minimizar seras dificultades posteriores. Con ese motivo, es conveniente
investigar las siguientes condiciones:
Si existe adecuado espacio bajo el puente (glibo) para permitir el paso de las
aguas. Los depsitos de arena y/o grava, pueden reducir este espacio.
Si hay estabilidad y buen comportamiento de los bordes y proteccin de orillas.
Posible obstruccin del cauce con maleza, palizadas o crecimiento de plantas que
puedan contribuir a la socavacin.
El registro debe mantenerse actualizado, particularmente cuando existan variaciones de

importancia. Estas indicaciones ayudan a proyectar protecciones a los pilares o estribos,
sobre todo a sus cimentaciones.
4.1.7.2.- ESTRIBOS Y PILARES.
Cuando se inspeccionan estribos o pilares de concreto, debe observarse defectos de
cualquier tipo. Los ms frecuentes son los siguientes:
Deterioro del concreto en la lnea de agua.
Deterioro del concreto en la zona de los apoyos.

72
Grietas en los estribos, especialmente en la unin entre el cuerpo y las alas. Estas
grietas deben observarse a travs del tiempo para ver si aumentan. Cuando estas
grietas se pronuncian, indican que hay movimiento estructural que puede ser
causado por problemas de cimentacin.
4.1.7.3.- APARATOS DE APOYO.

Los aparatos de apoyo sean fijos o mviles, deben ser examinados para asegurar que
funcionen debidamente. El mal funcionamiento de los apoyos puede ser causa de
movimiento de pilares o estribos. Si existe este tipo de problema debe efectuarse la
siguiente inspeccin:
Observar si los pernos de anclaje estn daados o si las tuercas necesitan ajuste.
Verificar si los elementos de expansin permiten el movimiento de acuerdo a su

diseo.
Verificar si hay suciedad o escombros alrededor de los aparatos de apoyo.
Observar si hay exceso de deformacin o rotura de las placas de neopreno.
Observar los rodillos y su condicin de apoyo mvil.
Los aparatos de apoyo pueden sufrir daos por causa del trfico pesado o por
suciedad acumulada. Si se advierte un mal funcionamiento, debe notificarse de
inmediato.
4.1.7.4.- VIGAS Y LARGEROS.

Estos elementos pueden ser fabricados de madera, acero o concreto. Cada material
presenta problemas especficos para su mantenimiento, los cuales deben ser
investigados.
Vigas de madera.- los defectos ms comunes en las vigas de madera son los
siguientes:
Rajaduras, deterioro, roturas, ataques de insectos y hongos.
Falta de tratamiento superficial que permite que se desarrollen grietas
longitudinales y se extiendan a todo lo largo de la viga.
Aplastamiento en la zona de apoyo que normalmente indica
debilitamiento o reduccin de la capacidad del material.
73
Prdida de conexiones o diafragmas entre largueros.
Vigas de acero.- los siguientes son los defectos ms comunes que se presentan en
vigas de acero:
Oxidacin bajo la zona de las juntas de dilatacin.
Oxidacin de la viga debido a la humedad que pasa por las grietas
existentes en el tablero.
Deterioro de la pintura.
Conexiones flojas.
Corrosin y rajaduras alrededor de remaches y pernos en la unin de
elementos de una viga.
Fisuras en la soldadura y el metal de base.
Vigas de concreto.- los defectos ms comunes en estas vigas son:

Desintegracin de la losa de una viga de seccin T.
Inoperancia de los aparatos de apoyo.
Exposicin del acero de refuerzo por efectos de corrosin.
Grietas en los extremos de la viga.
Cualquiera de los defectos mencionados con respecto a vigas de concreto, son muy
significativos en vigas de concreto pretensado. Si se encuentra una grieta en un elemento
pretensado esto debe ser advertido y notificado de inmediato.
4.1.7.5.- RETICULADOS.
Los puentes reticulados pueden ser clasificados en tres categoras, segn la posicin que
ocupan respecto al tablero, estos son de tablero superior, intermedio o de tablero
inferior.
La inspeccin debe iniciarse observando la lnea de sardinel o de la baranda para ver si
hay desalineamiento en los elementos tanto en el plano vertical como en el plano
horizontal. Cada miembro del reticulado debe ser inspeccionado, incluyendo lo
siguiente:
Observar el alineamiento del reticulado y su gradiente.
74
Verificar el libre movimiento en los aparatos de apoyo extremos y en las placas

de expansin.
Comprobar que los elementos en compresin no estn deformados.
Observar si los arriostramientos han sido daados por el trfico, o presentan un
mal funcionamiento.
Examinar la pintura y la extensin de la corrosin, principalmente alrededor de
pernos y cabezas de remache.
Verificar la existencia de pernos o remaches sueltos, faltantes u oxidados.
Examinar los cordones en tensin, para detectar fisuras, especialmente en las
conexiones.
Observar si hay prdida de seccin por efectos de corrosin del acero.
4.1.7.6.- TABLEROS.
Los tableros deben examinarse para determinar si hay riesgo de deslizamiento de los
vehculos sobre la superficie debido a la falta de rugosidad del tablero. Debe observarse
si no hay empozamiento de agua por la obstruccin de los drenajes. Verificar que estos
funcionen sin afectar partes estructurales o al trfico que pasa en un nivel inferior si
fuera el caso.
Tablero de madera.- deben ser examinados para detectar si hay deterioro en la

zona de contacto con los largueros o entre capas de madera laminada. Hay
necesidad de mantenimiento cuando hay clavos sueltos, piezas rotas o
deterioradas, aberturas que dejan pasar suciedad hacia los pilares o estribos.
Tableros de acero.- deben examinarse para ver si hay corrosin o soldaduras en

malas condiciones, si hay suciedad acumulada en los pisos de parrilla en las
zonas de apoyo sobre largueros, si hay planchas sueltas o si la pintura est
deteriorada.
Tableros
de
concreto.-
deben
examinarse
para
detectar
grietas,
descascaramientos, u otros signos de deterioro. Debe observarse con cuidado al

acero de refuerzo para determinar su estado. Las grietas en el concreto permiten
que la humedad afecte al acero de refuerzo el cual al oxidarse se expande y causa
desprendimiento del concreto.
75
4.1.7.7.- SUPERFICIE DE RODADURA.

El deterioro en la losa del puente, puede ser causado por agentes naturales, el incremento
de las cargas rodantes, impactos de vehculos, por el tiempo de servicio o por el perodo
de diseo de vida til.
Cualquier tipo de superficie de rodadura puede ocultar los defectos del tablero. Esta
superficie debe observarse con mucho cuidado para buscar evidencias del deterioro del
tablero. En algunos casos se debe remover pequeas secciones para facilitar una mejor
investigacin.
Las acciones del trfico vehicular inciden directamente sobre la capa de rodadura, lo que
produce el agotamiento por fatiga o el desgaste de sus componentes. El deterioro por
desgaste o abrasin son causados generalmente por el exceso de cargas, descarrilamiento
de autos, colisiones del trfico con las estructuras, etc. Cuando se producen estos daos,
aunque no constituyen un peligro inmediato para el buen funcionamiento de la
estructura, el Inspector debe registrar en el formato de evaluacin, el grado de desgaste
que presenta, describiendo los daos, completando la informacin con fotografas, de tal
manera que se pueda monitorear,
4.4.7.8.- ACCESO AL PUENTE.
Son importantes por su conexin al puente y deben estar a nivel con el tablero. Si la
transicin no es suave, los efectos del impacto pueden amplificar la energa de las cargas
que ingresan al puente, causando dao estructural.
Debe observarse el pavimento de los accesos para determinar la presencia de baches,
asentamientos o excesiva rugosidad. La junta entre la losa de aproximacin y los
estribos, diseada para el movimiento causado por las variaciones de temperatura, debe
ser examinada para comprobar su debida abertura y sello apropiado. En la evaluacin de
los accesos al puente se considerar tambin el estado de las guardavas, bermas, taludes
y drenajes.
76
4.1.8.- DEL INFORME DE INSPECCIN.21

El informe de inspeccin incluir un factor numrico que represente la calificacin de la
condicin en la que se encuentra el puente con un valor entre 1 a 5, de acuerdo con los
criterios sealados en el cuadro adjunto.
CUADRO 1.- CONDICION GLOBAL DEL PUENTE.

CALIFICACIN
DESCRIPCIN DE LA CONDICIN
MUY BUENO no se observa problemas
0
BUENO hay problemas menores. Algunos elementos muestran
1
deterioro sin importancia.
REGULAR los elementos primarios estn en buen estado, pero
algunos secundarios muestran deterioro, algo de prdida de seccin
2
avanzada, grietas, descascaramientos o socavacin.
MALO la prdida de seccin, deterioro o socavacin afectan
seriamente a los elementos estructurales primarios. Hay posibilidad
3
de fracturas locales, pueden presentarse rajaduras en el concreto o
fatigas en el acero.
MUY MALO avanzado deterioro de los elementos estructurales
primarios.
- Grietas de fatiga en acero o grietas de corte en el concreto.
4
- La socavacin compromete el apoyo que debe dar la
infraestructura.
- Conviene cerrar el puente a menos que este monitoreado.
PSIMO gran deterioro o prdida de seccin presente en
elementos estructurales crticos.
- Desplazamientos horizontales o verticales afectan la
5
estabilidad de la estructura.
- El puente se cierra al trfico pero con acciones correctivas
se pueden restablecer el trnsito de unidades ligeras.
FUENTE: Ministerio de Transporte y Comunicaciones del Per (2006)
Los informes de inspeccin incluirn descripciones, diagramas y fotografas que detallen
los defectos hallados; el informe precisar la ubicacin del problema y su extensin.
Al elaborar el informe hay que tener presente que en base a esta informacin, podrn
proyectarse acciones de mantenimiento y posibles asignaciones de recursos econmicos.
21
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES DEL PER Gua para Inspeccin de Puentes
77
Adems es un registro tcnico que puede constituir un elemento importante en algn tipo
de litigio futuro.
El lenguaje utilizado en el informe ser claro y conciso y, en beneficio de la uniformidad
se utilizar la misma terminologa hasta donde sea posible, para evitar ambigedad en el
significado.
La informacin contenida en los informes ser la obtenida en las inspecciones de campo
y complementada con la referencia de los planos de construccin y verificacin en el
campo.
Aun cuando slo se trate de una inspeccin rpida, para verificar algn detalle
especfico, donde se anticipe un cambio o problema, y no se detecten cambios evidentes
en la inspeccin y aun cuando las condiciones existentes parezcan no ser importantes, se
elaborar un informe por cada puente inspeccionado.
Como parte del informe del puente, se incluir adems dos fotografas, una mostrando
una vista panormica de la carretera y otra que muestre la elevacin principal; tambin
se podrn incluir otras fotografas que se consideren significativas, que muestren las
fallas importantes u otras caractersticas especiales.
Es conveniente adjuntar fotografas que muestren las instalaciones complementarias de
la estructura, as como las seales de peligro, falla o defecto, que ameriten ser
mencionados, al igual que la descripcin de las condiciones y la evaluacin
correspondiente.
El inspector debe hacer una comparacin de la condicin o grado de deterioro. Los
diagramas bien elaborados son muy tiles para determinar en investigaciones futuras, el
desarrollo de las fallas y para ayudar a determinar los cambios y su magnitud. Se
incluirn todas las recomendaciones e instrucciones para la reparacin o el
mantenimiento correspondiente.
78
4.1.9.- TOMA DE DATOS EN LA INSPECCIN.

Se presenta en la seccin de Anexos un formato de toma de datos de la inspeccin, la
misma que ha sido extrada de la Gua para la Inspeccin de puentes 2006 publicada
por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones del Per.
Los elementos necesarios para llenar el Anexo 3 (Condicin global del puente) se
describen a continuacin:
CUADRO 2.- RELACIN DE ELEMENTOS DE INSPECCIN.

RELACIN DE ELEMENTOS DE INSPECCIN.
ELEMENTO
DESCRIPCIN
NUMERO
101
Losa de concreto armado (refuerzo longitudinal)
102
Losa de concreto pretensado (pretensado longitudinal)
103
Losa de concreto simple
104
Losa de concreto armado (refuerzo transversal)
105
Losa de concreto pretensado (pretensado transversal)
106
Plancha metlica corrugada
107
Tablero de madera
108
Vigas principales de concreto armado
109
Vigas secundarias de concreto armado
110
Vigas principales de concreto pretensado
111
Vigas secundarias de concreto pretensado
112
Vigas principales de acero estructural
113
Vigas secundarias de acero
114
Vigas transversales y largueros de acero
115
Vigas de madera
116
Arriostres de acero
117
Columnas de concreto armado
118
Columnas de concreto pretensado
119
Columnas de acero estructural
120
Muros de concreto armado
121
Muros de concreto simple
122
Tirante de concreto pretensado en prticos
123
Arco de concreto armado
124
Arco de acero estructural
125
Bridas superior e inferior, montantes y diagonales de acero
126
Estructura metlica Bailey
127
Cables principales de acero
128
Barras de anclaje en puentes colgantes
129
Torres de acero
79
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
Pndolas de acero con sockets

Accesorios (sillas de montar, montura de pndolas) puentes colgantes
Vigas de rigidez
Riostres de acero
Elevacin cuerpo del estribo de concreto simple
Elevacin alas del estribo de concreto simple
Elevacin de pilares de concreto simple
Elevacin cuerpo del estribo de concreto armado
Elevacin alas del estribo de concreto armado
Elevacin de pilares de concreto armado
Elevacin cuerpo del estribo de madera
Elevacin alas del estribo de madera
Elevacin cuerpo del estribo de mampostera de piedra
Elevacin alas del estribo de mampostera de piedra
Zapata de concreto simple
Zapata de concreto armado para estribos
Zapata de mampostera de piedra
Caisson de concreto simple
Caisson de concreto armado
Pilotes de concreto armado
Pilotes de concreto estructural
Pilotes de madera
Elevacin de pilares de madera
Capa de asfalto
Capa de concreto pobre
Tablones de madera
Vereda de concreto
Vereda de madera
Apoyo fijo de neopreno
Apoyo deslizante de neopreno
Apoyo deslizante de acero
Apoyo Roller de acero
Apoyo Rocker de acero
Apoyo articulado de acero
Apoyo articulado de concreto
Apoyo Rocker de concreto
Apoyo eslabn y Pin ( Vigas Gerber)
Planchas deslizantes
Tipo peine
Tipo Compresible / expandible celular
Junta de expansin, tipo comprensible/ expandible slido
Barandas de madera
Barandas de concreto
Barandas de acero
80
174
Parapeto de concreto armado
175
Guardavas
176
Mrgenes del ro
177
Lecho del ro
178
Enrocado
179
Muro de concreto armado Cauce
180
Solado concreto simple
181
Solado de concreto
182
Sealizacin
183
Muro de concreto simple Accesos
184
Muro de concreto armado Accesos
185
Zapatas de concreto simple en muros de contencin
186
Zapatas de concreto armado
187
Alcantarillas de planchas corrugadas TMC
FUENTE: Ministerio de Transporte y Comunicaciones del Per (2006)
4.2.- ESTUDIO DE TRFICO SOBRE EL PUENTE EL QUILO.
El estudio de trfico es una estadstica de trnsito existente en determinado sector de una
calle, carretera o autopista, con la finalidad de establecer el nmero de vehculos que
transitan por un punto especfico en un perodo determinado, los tipos de vehculos, el
nmero de ejes, la velocidad de circulacin, etc.
El mismo nos permitir estimar la relacin de carga que presentan los cdigos de diseo,
con las cargas reales que soporta el puente en la actualidad.
La informacin sobre el trfico debe comprender la determinacin del trfico actual
(volmenes y tipos de vehculos), en base de estudios de trfico futuro utilizando
pronsticos.
El Manual para la Evaluacin de la Condicin de los Puentes publicado por laAASHTO
(1994) recomienda que se incluya la frecuencia y el tipo de vehculos que hacen uso del
puente, as como su historia vibratoria de ser posible. El promedio de trfico diario y el
promedio de trfico pesado diario son dos parmetros importantes para determinar la
fatiga del mismo, la cual debe ser continuamente monitoreada para cada puente y para
cada carril de trnsito sobre el puente. Los pesos de los vehculos que hacen uso del
puente deben ser incluidos en lo posible en los archivos de la estructura.
81
4.2.2.- SERVICIO VIAL DEL PUENTE.

El puente El Quilo se encuentra ubicado en el KM 17+200 del eje vial E30 en el tramo
comprendido entre las poblaciones de Puyo y Baos de Agua Santa respectivamente, su
solicitacin vial bsicamente se encuentra conformada por vehculos de combustin
interna, sin embargo este presenta aceras los que permite el cruce de personas a pie.
El mencionado puente se encuentra sometido al trnsito de todo tipo de automotores,
con una alta prevalencia de livianos y buses; sin embargo la presencia de vehculos de
carga pesada es considerable ya que la va constituye uno de los principales ejes del
Corredor Transversal Central, constituyndose as en un paso importante para el ingreso
a la regin oriental del pas.
FIGURA 8.- EJE VIAL E30

FUENTE: Ministerio de Transporte y Obras Pblicas del Ecuador (2008)
82
CUADRO 3.ECUADOR.
CLASIFICACIN DE CORREDORES ARTERIALES EN EL

CORREDORES ARTERIALES
NOMENCLATURA
DENOMINACIN
E5
GALPAGOS
E 10
TRANSVERSAL FRONTERIZA
E 15
VA DEL PACIFICO
E 20
TRANSVERSAL NORTE
E 25
TRONCAL DE LA COSTA
E 25 A
TRONCAL DE LA COSTA (ALTERNA)
E 30
TRANSVERSAL CENTRAL
E 35
TRONCAL DE LA SIERRA
E 40
TRANSVERSAL AUSTRAL
E 45
TRONCAL AMAZNICA
E 45 A
E 50
TRONCAL AMAZNICA (ALTERNA)

TRANSVERSAL SUR
FUENTE: MTOP (2008)

4.2.3.- AFOROS Y CLASIFICACIN DEL TRFICO.
Consiste en el proceso de recabar la informacin necesaria acerca de las caractersticas
de la circulacin de vehculos en uno o en varios puntos especficos de las carreteras
existentes. Para ello se emplean mtodos de aforo que sern ms o menos precisos
dependiendo del grado de exactitud que pretenda obtenerse.
Entre los principales objetivos del proceso de aforo podemos citar un conocimiento lo
ms detallado y completo posible de los flujos que recorren los diversos tramos de
carreteras; la evolucin temporal del trfico, tanto en lo que respecta a su variacin a
travs de los aos como en lo que se refiere a sus ciclos anuales, mensuales,
estacionales, semanales e incluso diarios; el conocimiento lo ms aproximado posible de
la demanda mxima de trfico a los que estn sometidos los diversos tramos de la red; el
proporcionar una serie de parmetros tiles para la evolucin de nuevas inversiones y
para el establecimiento de prioridades en las tareas de conservacin y mejoras de la red;
83
finalmente nos proporciona datos fiables para los estudios de planificacin en los
sistemas viales.
4.2.3.1.- MTODOS DE AFORO.
Para realizar estas mediciones se dispone de diversos mtodos, entre los cuales destacan
los siguientes:
AFOROS MANUALES:Este tipo de aforos son los ms costosos dado que emplean
personal calificado para su realizacin, su metodologa es simple; el observador se
coloca en una seccin de la carretera y realiza un conteo de todos los vehculos que
circulan a travs de ella, bien por medios impresos destinados para el efecto, o bien a
travs de aparatos electrnicos o pulsadores.
La efectividad de este tipo de aforo es mayor que la del resto, ya que permite distinguir
entre los diferentes tipos de vehculos que transitan.
FIGURA 9.- FORMATO DE AFORO Y CLASIFICACIN VEHICULAR.

84
AFOROS AUTOMATICOS O MECNICOS:Para el efecto se emplean aparatos o

dispositivos apropiados para cada clase de caminos con la salvedad que no especifica su
clasificacin (automviles, autobuses o tipos de camin) ni registra movimientos
direccionales, ya que solamente marca el nmero de vehculos que pasan por un punto
determinado en un perodo de tiempo. Su uso se ve frecuentemente empleado en trfico
de grandes volmenes.
Entre este tipo de aforo tenemos:
Detectores neumticos.- consiste en colocar una manguera en el arroyo vehicular

mediante el cual el vehculo al pasar sobre ella hace que fluya el aire contenido
dentro de la manguera y este a su vez accione un contador , sin embargo no se
podr determinar si el vehculo que paso fue de 2 o ms ejes.
Contacto elctrico.- es utilizado en estaciones permanentes , consiste en una

placa de acero cubierta de una capa de hule vulcanizado y moldeado que
contiene una tira de acero flexible el cual al pasar cada eje de un vehculo sobre
este dispositivo se cierra el circuito elctrico.
Fotoelctrico.- se efecta cuando un vehculo pasa a travs de una fuente de luz y

una foto-celda en cual inicia el conteo en la interrupcin de la luz. La deteccin
fotoelctrica no es conveniente para el recuento de dos o ms carriles, cuando se
sabe de antemano que los volmenes sern mayores a mil vehculos.
Radar.- este conteo de vehculos es conocido tambin como efecto Doppler se

basa en la utilizacin de equipo elctrico el cual compara continuamente la
frecuencia de la seal transmitida , con la frecuencia de la seal recibida. Los
datos recibidos son precisos y dignos de confianza.
Magntico.- es el originado por un vehculo en movimiento a travs de un campo

magntico y los cuales pueden ser de dos tipos: los de tipo autogenerado y
aquellos que necesiten una excitacin.
85
4.2.3.2.- CATEGORAS DE VEHCULOS.
FIGURA 10.-. PESOS Y DIMENSIONES MXIMAS PERMITIDAS

FUENTE: MTOP (2008)
86
NOMENCLATURA VEHICULAR.
Acorde con lo indicado en el Artculo 34 del Reglamento Aplicativo de la Ley de
Caminos del Ecuador, para efectos de clasificacin de los vehculos sujetos al control, se
ha empleado la siguiente nomenclatura:
TABLA 5.- NOMENCLATURA VEHICULAR.

CLASE
NOMENCLATURA
Camin de dos ejes: medianos
2DA
Camin de dos ejes: grandes
2DB
Camin de tres ejes: (tndem posterior)
3-A
Camin de cuatro ejes: (tndem posterior)
4-C
Camin con eje tndem direccional y tndem posterior (octopus)
4-O
Tracto camin con dos ejes y semirremolque con un eje
2S1
Tracto camin con dos ejes y semirremolque con dos ejes
2S2
Tracto camin de dos ejes y semirremolque con tres ejes
2S3
Tracto camin con tres ejes y semirremolque de un ejes
3S1
Tracto camin con tres ejes y semirremolque con dos ejes
3S2
Tracto camin con tres ejes y semirremolque con tres ejes
3S3
Camin remolcador con dos ejes y remolque con dos ejes
2R2
Camin remolcador con dos ejes y remolque con tres ejes
2R3
Camin remolcador con tres ejes y remolque con dos ejes
3R2
Camin remolcador con tres ejes y remolque con tres ejes
3R3
FUENTE: MTOP (2008)

4.2.4.- VOLMENES DE TRFICO.
Para la determinacin de los volmenes y categorizacin vehicular del trfico que hace
uso del puente objeto de estudio se procedi a realizar un conteo manual de 12 horas
seguidas comprendidas entre las 7H00 hasta las 19H00 durante tres das consecutivos.
Los das escogidos para dichos conteos fueron el sbado 14, domingo 15 y finalmente el
lunes 16 de Julio del 2012, dado que esta zona es eminentemente turstica y
87
relativamente comercial. Los das sealados no concuerdan con ningn feriado nacional
y/o local por lo que los datos pueden considerarse fidedignos.
Los resultados del aforo vehicular en los dos sentidos de los das arriba mencionados son
los siguientes:
CUADRO 4.- RESUMEN DEL CONTEO VEHICULAR DIARIO SOBRE EL

PUENTE EL QUILO.

4.2.5.- TRFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL.22
La unidad de medida en el trfico de una carretera es el volumen del trfico promedio
diario anual cuya abreviacin es TPDA.
Para el clculo del TPDA se debe tomar en cuenta lo siguiente:
En vas de un solo sentido de circulacin, el trfico ser el contado en ese

sentido.
En vas de dos sentidos de circulacin, se tomar el volumen de trfico en las dos

direcciones. Normalmente para este tipo de vas, el nmero de vehculos al final
del da es semejante en los dos sentidos de circulacin.
Para el caso de autopistas, generalmente se calcula el TPDA para cada sentido de

circulacin, ya que en ellas interviene lo que se conoce como flujo direccional
que es el porcentaje de vehculos en cada sentido de la va, esto, determina
composiciones y volmenes de trfico diferentes en un mismo perodo.
22
ECUADOR, Manual de diseo de carreteras del MOPT
88
Cabe mencionar que puede realizarse el anlisis del TPDA considerando el volumen de
los dos sentidos de circulacin debiendo quedar plenamente aclarado, para evitar errores
en clculos posteriores que se realicen con estos datos.
4.2.6.- PROCESO DE CLCULO DEL TPDA POR EL MTODO DEL FACTOR
DE LA HORA PICO (FHP).
Para determinar el volumen de trnsito de la hora pico se acostumbra graficar la curva de
datos de volmenes de trnsito horario registrados durante todo un ao en una estacin
permanente de registro de movimiento vehicular por carretera, mostrando en el eje de las
ordenadas aquellos volmenes registrados de mayor a menor, como porcentajes del
TPDA, en tanto que en el eje de las abscisas se anota el nmero de horas por ao en que
el trnsito es mayor o igual al indicado. La curva desciende bruscamente hasta un punto
de inflexin que ocurre normalmente en la denominada trigsima hora de diseo o
30HD, lo cual significa que al disear para ese volumen horario, cabe esperar que
existan 29 horas en el ao en que el volumen ser excedido.
El volumen de trnsito de la hora pico o 30HD se sita normalmente entre el 12 y el 18
por ciento del TPDA en el caso de carreteras rurales, con un trmino medio bastante
representativo del 15 por ciento de dicho TPDA.
En carreteras urbanas, este volumen se ubica entre el 8 y el 12 por ciento del TPDA, por
lo que es vlida la prctica de utilizar un 10 por ciento del TPDA como valor de diseo,
a falta de factores propios obtenidos de las investigaciones de trnsito.
4.2.6.1.- FACTOR DE LA HORA PICO (FHP).
El factor de la hora pico o FHP, se expresa como la relacin que siempre ser igual o
menor que la unidad, entre la cuarta parte del volumen de trnsito durante la hora pico y
el volumen mayor registrado durante el lapso de quince minutos dentro de dicha hora
pico.
Es decir que al afectar los volmenes horarios de diseo por este factor, se est
asumiendo las condiciones ms exigentes de la demanda, a las cuales debe responder la
propuesta de solucin de reconstruccin, mejoramiento o ampliacin de la red vial.
89
La decisin de afectar o no el volumen horario de diseo por este factor, muy utilizado
en los clculos de capacidad y niveles de servicio, depende del grado en que las
fluctuaciones del movimiento vehicular durante la hora mxima, por su relevante
significacin, afectan las decisiones operativas y de diseo de la carretera. En muchas
soluciones viales en el rea rural, los analistas se limitan a examinar las condiciones
promedio durante la hora pico. En general se considera que cuando el FHP es menor de
(0.85), las condiciones operativas de la carretera varan sustancialmente.
4.2.6.2.- CLCULO DEL TPDA.
La va Puyo-Baos es un eje vial rural por lo que se asumir que el trfico en la hora
pico representar el 15% del TPDA.
El mayor volumen de vehculos en ambos sentidos se registro el domingo 15 de Julio,
debido a la gran afluencia y retorno de turistas al sector oriental.
90
CUADRO 5.- CONTEO Y CLASIFICACIN DEL DA CON MAYOR DEMANDA

DE TRFICO (DOS SENTIDOS).
UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
INVENTARIO DE TRAFICO DE LA VIA PUYO - BANOS
UBICACION : CANTON MERA - PROVINCIA DE PASTAZA
FECHA :DOMINGO 15 DE JULIO DEL 2012
HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
7h45 - 8h00
8h00 - 8h15
8h15 - 8h30
8h30 - 8h45
8h45 - 9h00
9h00 - 9h15
9h15 - 9h30
9h30 - 9h45
9h45 - 10h00
10h00 - 10h15
10h15 - 10h30
10h30 -10h45
10h45 - 11h00
11h00 - 11h15
11h15 - 11h30
11h30 - 11h45
11h45 - 12h00
12h00 - 12h15
12h15 - 12h30
12h30 - 12h45
12h45 - 13h00
13h00 - 13h15
13h15 - 13h30
13h30 - 13h45
13h45 - 14h00
14h00 - 14h15
14h15 - 14h30
14h30 - 14h45
14h45 - 15h00
15h00 - 15h15
15h15 - 15h30
15h30 - 15h45
15h45 - 16h00
16h00 - 16h15
16h15 - 16h30
16h30 - 16h45
16h45 - 17h00
17h00 - 17h15
17h15 - 17h30
17h30 - 17h45
17h45 - 18h00
18h00 - 18h15
18h15 - 18h30
18h30 - 18h45
18h45 - 19h00
20
30
39
30
36
20
42
30
44
42
48
34
69
58
54
60
46
73
47
65
58
59
36
57
75
90
61
68
87
89
99
95
94
78
89
90
116
86
89
84
137
114
121
80
89
87
80
84
TOTAL
3279
4
3
3
3
3
3
3
3
4
0
3
4
2
4
2
3
2
3
3
3
7
3
2
3
1
7
4
1
4
2
4
4
2
2
6
3
3
4
9
3
4
6
5
3
5
1
3
7
C-2-P
4
3
2
1
3
0
3
4
3
2
3
0
1
2
3
3
3
2
2
1
2
0
0
0
6
1
2
3
1
3
3
2
3
5
2
8
3
3
6
1
7
7
3
1
6
3
3
5
C-2-G
5
4
2
4
3
2
2
0
2
3
1
0
4
6
2
3
4
4
1
1
2
3
1
3
4
15
2
5
5
4
3
1
3
3
1
6
5
1
4
2
7
2
3
1
5
5
4
1
166
134
154
PESADOS
C-3
C-4
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
26
91
C-5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
C-6
0
0
0
0
2
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
14
TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
34
40
46
39
47
26
52
38
55
48
56
39
77
72
64
71
55
82
53
71
71
67
41
65
89
114
69
79
97
98
109
102
102
89
98
107
130
94
109
90
156
129
133
85
107
98
90
97
159
172
158
164
163
171
193
197
198
220
244
252
284
262
272
261
261
277
262
250
244
262
309
337
351
359
343
383
406
411
402
391
396
424
429
440
423
449
484
508
503
454
423
380
392
3780
14323
FHP
CLCULO DEL FACTOR DE LA HORA PICO. (FHP).
508
4 0.8141
156
CUADRO 6.- CLCULO DEL TPDA EN LA HORA PICO.
FIGURA 11.- PORCENTAJES DEL TPDA SEGN EL TIPO DE VEHCULO

92
En conformidad con los resultados obtenidos y tabulados en el cuadro 6 el 89.76% del

trfico estar constituido por vehculos livianos, el 3.54% por buses (2DB), el 3.54% por
camiones de dos ejes pequeos (2DA), el 2.76% por camiones de dos ejes grandes
(2DB), el 0.2% por camiones de tres ejes con tndem posterior (3-A) y finalmente con el
0.2% los tracto camiones de tres ejes con semi- remolque de tres ejes.
Por lo que el camin de mayor trnsito es el (2DB) con una carga en el eje delantero de
6 Ton. y en el eje posterior con una carga de 12 Ton.
El manual AASTHO-LRFD recomienda que el camin de diseo sea el HL-93 es decir
un
tracto camin de 2 ejes y un semi remolque de 1 eje con una carga por llanta en el
eje delantero de 3.57 ton. , y 14.79 ton. por llanta en los dos ejes restantes, dando un
peso total bruto del vehculo de 66.3 ton. aproximadamente por lo que se asumir lo
recomendado en dicho documento en cuanto a carga viva vehicular.
4.3.- ESTUDIO HIDRULICO- HIDROLGICO DEL PUENTE EL QUILO
El estudio del agua es un factor de fundamental importancia en la economa de las
sociedades, as como en la planificacin de cualquier estructura de Ingeniera.
No existe ningn tipo de obra civil cuyo diseo, construccin, operacin y
mantenimiento no est directa o indirectamente vinculada con el efecto que el agua
ejerce sobre la misma, por lo que a menudo gran parte de las fallas ocurren como
consecuencia del escaso conocimiento sobre el comportamiento del mencionado
elemento, o peor aun por la errnea concepcin de su falta de trascendencia.
El anlisis hidrolgico de la cuenca del ro El Quilo nos permitir predecir los caudales
mximos extraordinarios as como la frecuencia con la que
estos se presentan,
evaluando as el sitio de emplazamiento de la estructura y sus potenciales riesgos.

El correcto conocimiento del comportamiento hidrolgico de un rio, arroyo, o de un lago
es fundamental para poder establecer las reas vulnerables a los eventos
93
hidrometeorolgicos extremos; as como para prever un correcto diseo de obras de

infraestructura vial.23
4.3.2.- RED HIDROGRFICA Y CONDICIONES DE DRENAJE.
El drenaje natural en el rea de influencia del proyecto est constituido bsicamente por
el ro El Quilo y otros drenajes menores que desembocan directamente en el ro Pastaza
que finalmente forma parte de la cuenca hidrogrfica del ro del mismo nombre.
4.3.3.- CARACTERIZACIN CLIMTICA Y DE LLUVIAS INTENSAS.
4.3.3.1.- ESTACIONES METEOROLGICAS.
En vista que la zona de implantacin del puente carece de estaciones meteorolgicas
cercanas que puedan proporcionar la informacin que permita definir los parmetros
climticos de la zona de estudio, por lo que para el anlisis de los mismos se utiliz la
informacin proporcionada por el INAMHI de la Distribucin Anual de Precipitaciones
y Temperaturas, adems de la informacin meteorolgica proveniente de la estacin El
Puyo-M008 que permitir conocer la distribucin estacional o anual de las
precipitaciones.
Dicha estacin meteorolgica presenta la siguiente informacin:
TABLA 6.- INFORMACIN ESTACIN METEOROLGICA PUYO-M008

PROVINCIA
Pastaza
CANTN
Puyo
ELEVACIN (msnm)
960
FECHA DE INSTALACIN 16/oct./1964
LATITUD
013027 S
LONGITUD
775638 W
CDIGO
M008
NOMBRE
Puyo
TIPO
AG
ESTADO
Funcionando
FUENTE: INAMHI (1999)
23
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES DEL PER MANUAL DE HIDROLOGA, HIDRULICA

Y DRENAJE
94
4.3.3.2.- VARIABILIDAD CLIMTICA.

Precipitacin.
El aporte de las masa de aire hmedo provenientes de la Cuenca Amaznica, produce
como consecuencia que las precipitaciones en la zona de estudio sean permanentes y
constantes durante todo el ao.
En base a los mapas sobre la Distribucin Anual de Precipitaciones proporcionados por
el Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa (INAMHI), se puede observar que
dentro del rea del proyecto la media de la precipitacin mensual se encuentra entre los
valores de 4000 a 5000 mm/ao. Evidencindose un decremento de alrededor de 1000
mm/ao hacia el norte y alrededor de 1500 mm/ao hacia el sur.
Puente El Quilo
Latitud 9839889 N
Longitud 17818006
E
FIGURA 12.- DISTRIBUCIN ANUAL DE LA PRECIPITACIN.

FUENTE: INAMHI.(1999)
95
En lo referente a la distribucin estacional de las precipitaciones y tomando como

referencia las series mensuales de precipitacin conformadas para el perodo 1995-2009
provenientes de la estacin meteorolgica Puyo-M008 (Cuadro 7), se verifica lo
expresado en lo referente a las caractersticas generales de la Regin Oriental o
Amaznica; estas comprenden que son relativamente permanentes durante la mayor
parte del ao; en la Figura 13 se puede observar que en todos los meses la precipitacin
supera los300 mm; los meses ms lluviosos son Abril, Mayo y Juniodonde la
precipitacin supera los 450 mm, mientras que los meses menos lluviosos son Agosto y
Septiembre.
96
CUADRO 7.- VALORES PLUVIOMTRICOS MENSUALES ESTACIN PUYO M008

PERIODO
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
ENERO
222.5
395.9
305
181.6
476.3
333.1
257.8
319.2
346.9
246.4
395.9
334.3
360.7
255.7
660.7
FEBRERO
205.2
277.1
516.2
232.8
334.8
250.5
400.5
367.2
280.7
144.7
557.3
463.7
167
381
369.1
MARZO
484.9
274
393.4
316.2
300.3
324.5
242.6
443.5
371
440.7
431.2
391.2
453
248.4
275.8
ABRIL
254.1
451.1
398.6
727.1
496.6
497.4
489.4
494.6
562.1
408.6
552.1
572
555
430.4
560.2
MAYO
522.7
382.3
490.1
509.8
464
782.3
426.2
442.6
529.7
738.7
384.9
268.7
518.3
574.6
350
JUNIO
375
490.4
307.5
502.5
465.1
634.8
495.7
392.2
454.7
432.4
595.1
349.1
499.1
432.2
462
JULIO
578.4
295.8
210.4
334.2
347.9
442.4
449.3
624.8
363.4
347.1
276.7
221.1
280.5
452.5
331.3
MEDIA
MAXIMA
MINIMA
339.5
660.7
181.6
329.9
557.3
144.7
359.4
484.9
242.6
496.6
727.1
254.1
492.3
782.3
268.7
459.2
634.8
307.5
370.4
624.8
210.4
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE MEDIA

230.3
343.2
192.9
369.2
341.3
343.308
182.5
386.9
518.1
387.5
308.6
362.517
277.3
380.3
217.7
388.8
293.8
348.258
239.3
115
456.8
297
222.6
344.575
328.2
444.1
379.7
388.9
599.7
418.8
353.6
277.5
328.7
362.2
294
406.75
227
385.7
584.5
208.8
453.8
385.108
335.4
269.7
388.3
330
375.8
398.608
230.3
335.7
275.3
398.1
461.8
384.142
373.3
398.6
522.3
642.7
405.9
425.117
202.2
261.5
332
635.6
546.8
430.942
389.6
488.7
478
323.8
500.6
398.4
436.8
182.3
387.5
582.6
458.5
406.775
368.4
361.1
346.1
362.1
295.1
375.633
385.2
283.7
483.5
241
331.6
394.508
304
436.8
182.5
VALORES INTERPOLADOS
97
327.6
488.7
115
392.8
584.5
192.9
394.6
642.7
208.8
392.7
599.7
222.6
388.2
430.942
343.308
MAXIMA
578.4
518.1
516.2
727.1
599.7
782.3
584.5
624.8
562.1
738.7
635.6
572
582.6
574.6
660.7
MINIMA
192.9
182.5
210.4
115
300.3
250.5
208.8
269.7
230.3
144.7
202.2
221.1
167
248.4
241
SUMA
4119.7
4350.2
4179.1
4134.9
5025.6
4881
4621.3
4783.3
4609.7
5101.4
5171.3
4780.8
4881.3
4507.6
4734.1
617.2
782.3
516.2
212.3
300.3
115
4658.8
5171.3
4119.7
FIGURA 13.- HIETOGRAMA DE LMINAS DE PRECIPITACIN MEDIA

MENSUAL ESTACIN PUYO (M008)
FIGURA 14.-VARIACIN ESTACIONAL DE LA PRECIPITACIN ESTACIN

PUYO (M008).
98
Humedad relativa.
En lo referente a este indicador climatolgico se establece que en funcin de los datos
publicados por el INAMHI para el periodo comprendido entre 1995-2009 la humedad
relativa es constante durante la mayor parte del ao, presentando niveles superiores al
85%; los meses de mayor humedad son Marzo, Abril, Mayo y Junio; mientras que los
meses menos hmedos corresponden a Agosto y Septiembre.
CUADRO 8.- VALORES DE HUMEDAD RELATIVA MENSUAL ESTACIN

PUYO M008
PERIODO
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE MAXIMA MINIMA
1995
88
86
89
89
90
89
87
84
85
86
89
88
90
84
87.5
1996
92
89
91
89
89
89
88
87
85
88
86
88
92
85
88.4
1997
89
91
90
89
92
89
87
86
86
86
90
90
92
86
88.8
1998
88
89
91
91
90
90
89
85
85
86
87
88
91
85
88.3
1999
91
91
88
92
91
91
89
85
87
88
89
90
92
85
89.3
2000
90
88
89
91
91
92
91
89
87
86
88
90
92
86
89.3
2001
89
89
90
91
90
91
90
87
88
89
89
90
91
87
89.4
2002
89
92
92
90
90
89
91
86
86
88
88
92
92
86
89.4
2003
91
89
91
90
91
90
88
90
88
85
89
90
91
85
89.3
2004
87
87
90
88
88
91
90
86
87
88
89
89
91
86
88.3
2005
88
90
89
89
89
89
88
85
85
88
89
89
90
85
88.2
2006
90
90
90
88
90
90
87
86
86
87
89
91
91
86
88.7
2007
92
86
90
90
88
90
88
85
86
87
89
88
92
85
88.3
2008
89
90
89
89
91
90
89
85
85
86
87
88
91
85
88.2
2009
92
92
89
89
89
90
88
87
85
87
87
88
92
85
88.6
MEDIA
89.7
89.3
89.9
89.7
89.9
90
88.7
86.2
86.1
87
88.3
89.3
91.3
85.4
88.7
MAXIMA
92
92
92
92
92
92
91
90
88
89
90
92
92
87
89.4
MINIMA
87
86
88
88
88
89
87
84
85
85
86
88
90
84
87.5
99
MEDIA
FIGURA 15.-VARIACIN MENSUAL DE LA HUMEDAD RELATIVA ESTACIN

PUYO (M008).
FIGURA 16.- VARIACIN ESTACIONAL DE LA HUMEDAD RELATIVA

ESTACIN PUYO (M008).
100
4.3.3.3.- LLUVIAS INTENSAS.

Con el fin de considerar en el clculo de caudales del ro El Quilo, la influencia de las
magnitudes
de
la
precipitacin
pluvial,
se
han
definido
las
curvas
Intensidad- Duracin Frecuencia para duraciones de lluvias menores a 24 horas

utilizando la metodologa propuesta por el (INAMHI 1999), que parte de las
intensidades mximas diarias para diferentes perodos de retorno. El mtodo consiste en:
Identificar la zona de acuerdo al estudio del INAMHI en la que se encuentra la

zona de inters;
Se define las ecuaciones para la zona en funcin de la duracin de la

precipitacin;
Las ecuaciones representativas estn en funcin del parmetro IdTR que relaciona
el periodo de retorno con la intensidad y su duracin en minutos; los valores se
obtienen de los mapas de isolneas provenientes del (INAMHI 1999);
Con los valores de IdTR se calculan los valores de intensidad mxima para las
duraciones de lluvia requeridas.
La ubicacin del proyecto corresponde a la zona
29 que presenta las siguientes
ecuaciones representativas:
CUADRO 9.-ECUACIONES REPRESENTATIVAS DE INTENSIDAD MXIMAESTACIN PUYO (M008).

Para 5 min t 85 min
I TR 53.786t 0.3846IdTR
Para 85 min t 1440 min
I TR 327.42t 0.792IdTR
FUENTE: ESTUDIO DE LLUVIAS INTENSAS (INAMHI 1999)
101
FIGURA 17.- ZONIFICACIN DE INTENSIDADES DE PRECIPITACIN.

Las intensidades mximas para los diferentes perodos de retorno se obtuvieron de los
mapas de isolneas publicados en el Estudio de Lluvias Intensas por el INAMHI (1999)
los mismos que se representan a continuacin para diferentes perodos de retorno que
van desde 5, 10,25, 50 y 100 aos.
En la seccin Anexos se presentan las isolneas de intensidades de precipitacin para
varios perodos de retorno en funcin de la mxima en 24 horas.
102
Las intensidades mximas de precipitacin con perodo de retorno asociado para la zona
de estudio obtenidas de los diferentes mapas de isolneas se presentan en la siguiente
tabla:
TABLA 7.- INTENSIDADES MXIMAS DE PRECIPITACIN.

PERIODO DE
INTENSIDADES
RETORNO (aos)
(mm/h)
5
4.50
10
4.75
25
5.50
50
5.51
100
6.00
En el Cuadro 10 se muestran las intensidades mximas de precipitacin de 24 horas para
diferentes perodos de duracin, mientras que en la Figura 18 se hace referencia a las
curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia para la zona de estudio.
CUADRO 10.- INTENSIDADES DE PRECIPITACIN CON PERODO DE

RETORNO ASOCIADO PARA LA ZONA DE ESTUDIO (mm/h).
PERODO DE RETORNO TR (aos)
DURACIN
( min)
5
10
25
50
100
130.33
137.57
159.30
159.59
173.78
5
99.83
105.38
122.02
122.24
133.11
10
76.47
80.72
93.47
93.64
101.96
20
65.43
69.07
79.97
80.12
87.24
30
50.12
52.90
61.26
61.37
66.83
60
33.24
35.08
40.62
40.70
44.31
120
13.92
14.70
17.02
17.05
18.56
360
8.04
8.49
9.83
9.85
10.72
720
4.64
4.90
5.68
5.69
6.19
1440
ELABORADO POR : ALTAMIRANO MARCO. (2012)
103
FIGURA 18.- CURVAS INTENSIDAD-DURACIN-FRECUENCIA PARA LA

ZONA DE ESTUDIO.
4.3.4.- REA DE DRENAJE DE LA CUENCA.
Se entiende por cuenca hidrogrfica a la porcin de territorio drenada por un nico
sistema de drenaje natural. Una cuenca hidrogrfica se define por la seccin del ro al
cual se hace referencia y es delimitada por la lnea de cumbres llamada tambin divisor
de aguas.
4.3.4.1.- CARACTERSTICAS MORFOMTRICAS Y FISIOGRFICAS DE LA
CUENCA.
REA.- es la magnitud ms importante que define la cuenca. Delimita el volumen total
de agua que la cuenca o micro cuenca recibe en cada precipitacin.
104
FIGURA 19.- DELIMITACIN CARTOGRFICA DE LA CUENCA EN ESTUDIO.

PERMETRO.- es la longitud del lmite exterior de la cuenca o micro cuenca y depende
de la superficie y la forma de la cuenca.
LONGITUD DE LA CUENCA.- es la longitud de una lnea recta con direccin paralela
al cauce principal.
LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL.- es la distancia que existe entre el nacimiento
y la desembocadura del ro principal de la cuenca.
Del proceso de clculo de la cuenca con el uso del software AutoCAD Land Desktop se
obtuvo los siguientes resultados.
105
CUADRO 11.- PARMETROS PRINCIPALES DE LA CUENCA EN ESTUDIO.

PARMETRO
UNIDAD
VALOR CALCULADO
rea
Km2
3.90
Permetro
Km
9.55
Longitud
Km
3.75
Longitud del cauce
Km
3.91
principal
Pendiente
m/m
0.26
Cota mxima
msnm
2240
Cota mnima
msnm
1240
ELABORADO POR: ALTAMIRANO MARCO. (2012)
4.3.5.- CLCULO DE CAUDALES MXIMOS DE ESCORRENTA POR EL
MTODO RACIONAL.
Este mtodo que la literatura inglesa atribuye a Lloyd-George en 1906, si bien los
principios del mismo fueron establecidos por Mulvaney en 1850, permite determinar el
caudal mximo que escurrir por una determinada seccin, bajo el supuesto que este
acontecer para una lluvia de intensidad mxima constante y uniforme en la cuenca
correspondiente a una duracin D igual al tiempo de concentracin de la seccin.
Qmax CIA
En donde ( Qmax ) representa el caudal mximo en la seccin en [m3/s], (C) coeficiente
adimensional de escorrenta medio ponderado de la cuenca (ver cuadro 12), (A) rea
total de la cuenca vertiente en la seccin de clculo en [Km2], (I) intensidad media
mxima para una duracin igual al tiempo de concentracin de la seccin de clculo en
[mm/h].
El Manual de Hidrologa, Hidrulica y Drenaje publicado por el Ministerio del Trasporte
del Per, establece que este mtodo es el adecuado para cuencas hidrogrficas de un rea
menor a 10 Km2. Considerando como se mencion anteriormente que la duracin de la
precipitacin es igual al tiempo de concentracin de la misma.
En lo referente al perodo de retorno del caudal mximo se tomar lo recomendado por
las normas colombianas las cuales especifican una frecuencia de retorno de 50 aos para
puentes.
106
COEFICIENTE DE ESCORRENTA.-el valor del coeficiente de escorrenta se

establecer de acuerdo a las caractersticas hidrolgicas y geomorfolgicas de las
quebradas cuyos cursos intercepten el alineamiento de la cuenca en estudio. En virtud de
ello, los coeficientes de escorrenta variarn segn dichas caractersticas.
CUADRO 12.- COEFICIENTE DE ESCORRENTA - MTODO RACIONAL.
FUENTE: MANUAL DE HIDROLOGA, HIDRULICA Y DRENAJE (MTOPPER). (2006)

La cobertura de la vegetacin de la cuenca est conformada por bosques con densa
vegetacin, el suelo presenta condiciones de semi-permeabilidad, y la pendiente
promedio de la cuenca tomada del cuadro 11 es del 26%, por lo que el valor del
coeficiente de escorrenta tomado para el clculo ser 0.40.
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIN.- con la finalidad de estimar el
tiempo necesario que le tomar cargarse hidrulicamente a la seccin de cruce del
puente se calcular el tiempo de concentracin en base a lo estipulado por la frmula no
homognea de Kirpich la misma que establece que:
L0.77
t c 0.06626 * 0.385
S
tc=
Tiempo de concentracin en (min)
L=
Longitud del cauce principal en (m)
S=
Pendiente media del cauce principal en (m/m)
107
En base a lo estipulado en el cuadro 11 se tiene que:
L0.77
3910 0.77
64.93 min
t c 0.06626 * 0.385 0.06626 *
0.385
S
0
.
26
CUADRO 13.- CAUDALES MXIMOS [m3/s] DE AVENIDA PARA DIFERENTES

PERODOS DE RETORNO Y DURACIN.
PERIODO RETORNO (TR)

(aos)
5
10
25
50
100
5
56,52
59,66
69,09
69,21
75,36
10
43,29
45,7
52,92
53,01
57,73
20
33,16
35,01
40,54
40,61
44,22
DURACION DE LA PRECIPITACION (min)

30
60
64,93 120
28,38 21,74 21,09 14,42
29,95 22,94 22,26 15,21
34,68 26,57 25,77 17,62
34,75 26,61 25,82 17,65
37,83 28,98 28,12 19,22
360
6,04
6,38
7,38
7,39
8,05
720
3,49
3,68
4,26
4,27
4,65
1440
2,01
2,13
2,46
2,47
2,68
FIGURA 20.- CAUDALES MXIMOS DE AVENIDA

4.3.6.- CLCULO APROXIMADO DE LA ALTURA DE INUNDACIN.
El objetivo principal del anlisis hidrolgico en este tipo de estudio fundamentalmente
se basa en establecer la altura mxima que una crecida del cauce natural tendra en la
seccin de cruce del puente, esto con la finalidad de establecer la probabilidad que el
agua o los escombros que esta podra arrastrar golpee la estructura del puente. Partiendo
108
del criterio que el nivel de agua esperado para un caudal mximo de avenida no podr
tener la misma cota que el nivel inferior de la subestructura, por lo que para establecer el
tirante mximo de agua se aplicar la frmula de flujo en canales abiertos de Manning.
La geometra de la seccin del cauce en las proximidades del puente como se observa en
la figura 21 obtenida del levantamiento topogrfico es totalmente irregular por lo que el
caudal en funcin del tirante de agua se lo calcular por aproximaciones sucesivas,
obteniendo as la curva de calibracin del cauce.
En cuanto a la pendiente del canal natural (figura 22) esta ha sido medida del perfil
longitudinal del levantamiento topogrfico, y resulta una pendiente en la zona de
implantacin del puente de 0.0997 m/m.
El coeficiente de rugosidad (tabla 8) se determina en funcin a varios parmetros del
cauce, en el caso que nos compete se adopto el valor de 0.030, por cuanto la seccin de
cruce se encuentra limpia sin presencia de charcos ni excesiva vegetacin y su
alineacin con respecto a la seccin transversal del cauce es relativamente recta .
FIGURA 21.- SECCIN TRANSVERSAL EN LA PROXIMIDADES DEL PUENTE.
109
FIGURA 22.- CORTE LONGITUDINAL EN LA PROXIMIDADES DEL PUENTE.

TABLA 8.- VALORES DEL COEFICIENTE (n) DE RUGOSIDAD DE MANNING.
FUENTE: OPEN-CHANNEL HYDRAULICS. (Ven Te Chow) (1959)

4.3.6.1.- DETERMINACIN DE LA PROFUNDIDAD DE FLUJO A PARTIR DE LA
FRMULA DE MANNING.
La ecuacin de Manning es vlida para flujos uniformes en equilibrio y flujos
turbulentos completamente rugosos.
110
A 2
Q Rh 3 * S 2
n
Donde:
Q Caudal en (m3/s).
n = coeficiente de rugosidad de Manning.
Rh Radio hidrulico en (m).

A= rea de la seccin hidrulica en (m2).
S= Pendiente del cauce en (m/m).
Como se mencion el proceso de clculo del tirante se lo har por medio de tanteos,
asignando un valor de tirante a la seccin transversal del cauce, con esto se podr
determinar al rea mojada y el permetro mojado obtenindose as el radio hidrulico y
el caudal para diferentes alturas de calado.
Asignando valores al tirante de agua, y calculando el rea mojada y el permetro mojado
que esa altura genera se obtuvieron los siguientes resultados. (cuadro 14)
Una vez establecido el comportamiento del caudal en funcin del calado estableceremos
la curva de calibracin del cauce. De esta manera se establece que en base a la ecuacin
de calibracin del cauce para un caudal de avenida de 25.82 m3/s la altura mxima del
calado ser de 0.63 m. por lo que la integridad de la estructura no se ver afectada por
caudales de avenida.
111
CUADRO 14.- VALORES DEL CAUDAL EN FUNCIN DE LA ALTURA DEL

TIRANTE.
Y
(m)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
Am
(m2)
0.111
0.310
0.545
0.816
1.125
1.470
1.853
2.255
2.670
3.098
3.539
3.989
4.442
4.902
5.414
5.908
6.385
6.927
7.452
7.955
8.531
9.078
9.627
10.179
Pm
(m)
3.627
4.346
5.051
5.827
6.581
7.334
7.985
8.288
8.589
8.891
9.193
9.529
9.738
9.991
10.245
10.499
10.753
11.006
11.260
11.512
11.691
11.806
11.922
12.038
Rh
(m)
0.031
0.071
0.108
0.14
0.171
0.2
0.232
0.272
0.311
0.348
0.385
0.419
0.456
0.491
0.528
0.563
0.594
0.629
0.662
0.691
0.73
0.769
0.807
0.846
Q
(m3/s)
0.115
0.56
1.301
2.316
3.648
5.292
7.365
9.965
12.902
16.135
19.716
23.512
27.702
32.116
37.23
42.404
47.494
53.531
59.585
65.451
72.807
80.211
87.841
95.846
FIGURA 23.- CURVA DE CALIBRACIN DEL CAUCE.

112
4.4.- ESTUDIO ESTRUCTURAL DEL PUENTE EL QUILO.

El propsito primario de un puente carretero es llevar con seguridad los volmenes
necesarios de trfico y cargas es por ende que la actividad del anlisis estructural
requiere de un gran conocimiento de las cargas, materiales y formas estructurales, as
como los modelos matemticos empleados para obtener las fuerzas internas, momentos
flectores, fuerzas cortantes, fuerzas axiales y momentos torsores a los que est sometida
la estructura, por lo que es necesario en el proceso de anlisis evaluar las cargas o
solicitaciones que estarn presentes en la estructura durante su vida til, en base a esto el
anlisis estructural tiene por objeto el estudio de la estabilidad y resistencia de las
construcciones, de manera que bajo las acciones que estas deben soportar, tanto las
fuerzas internas llamadas tensiones, como las deformaciones que se presentan, queden
dentro de ciertos lmites establecidos.
En los elementos estructurales siempre se aplica el aspecto validador, el anlisis es una
necesidad para confirmar la aptitud de nuestro sistema en las condiciones de trabajo
previstas y conforme a la normativa aplicable en cada caso.24
4.4.2.- DEFINICIN DE LA ESTRUCTURA.
Considerando las caractersticas topogrficas, hidrolgicas e hidrulicas que presenta la
zona de emplazamiento del puente, se ha establecido una seccin transversal con un
ancho de calzada de 10.40 m. mas dos veredas de 0.70 m, resultando un ancho total de
11.80 m. El puente est conformado por dos tramos isostticos, el primero cumple las
veces de acceso con una longitud de 10 m, el segundo tramo viene a ser el puente
propiamente dicho con una longitud de 24m, dando as una longitud total de 34m.
La superestructura del tramo de 24 metros est constituida como una losa sobre vigas, el
tablero es de hormign armado de espesor 0.30 m. sobre el cual se encuentra una
superficie de desgaste asfltico cuyo espesor rodea los 0.10m. El tablero del puente se
encuentra apoyado sobre cinco vigas de hormign armado de seccin transversal
0.35*1.40m y una separacin entre ejes de 2.40m adems presenta dos diafragmas de
24
IMPORTANCIA DEL CLCULO ESTRUCTURAL Y EL ANLISIS DE RESISTENCIA DE PIEZAS CASAS,

Gustavo.
113
hormign armado ubicados en los extremos y uno en el centro de la luz, cuyas

dimensiones son 0.30*0.30*1.00 m.
Las aceras son de hormign armado en donde la huella est establecida en 0.70m y el
sardinel en 0.20m, los parapetos quedan definidos en una altura de 1.00m, con un ancho
y espesor de 0.20m.

DEL PUENTE TRAMO DE L=24 m.
El tramo de acceso cuya longitud es de 10 metros de la misma manera se encuentra
conformado por un sistema de losa sobre vigas; con un espesor de la losa de 0.30m. la
misma que se encuentra apoyada sobre vigas de hormign armado cuyas dimensiones
son de 0.30*0.52 m , encontrando tambin dos diafragmas en los extremos para
proporcionar rigidez a la estructura.
La acera y sardineles en el acceso tienen las mismas caractersticas que el tramo de 24m.
en lo que respecta tanto a geometra como a materiales.
114
FIGURA 25.-. ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA SECCIN TRANSVERSAL

DEL ACCESO AL PUENTE TRAMO DE L=10 m.

DEL PUENTE EN EL MEDIO DEL VANO TRAMO DE L=24 m.
115
DETALLE 1
DETALLE 2
Por otro lado la infraestructura del puente est constituida, por dos estribos laterales y
una pila central de hormign armado tipo prtico inclinados un ngulo de 7 con
relacin a la horizontal, precisamente con la finalidad de proporcionarle el peralte
necesario a la va, ya que el puente se encuentra conformando una curva horizontal del
trazado vial.
116
El suelo de cimentacin es limo-arenoso de alta compresibilidad (MH), conocido

comnmente como cangahua , con un esfuerzo admisible de 45 ton/m2 con un factor de
seguridad de 5.25
La cimentacin de los estribos est establecida como una zapata corrida de 0.80m de
peralte y una longitud de 10m.
FIGURA 27.-. ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LOS ESTRIBOS LATERALES

DEL PUENTE.
CUADRO 15.- CONDICIONES GEOMTRICAS DEL PUENTE.

LONGITUD =
34.00 m
NMERO DE VAS =
ANCHO TOTAL DEL TABLERO =
11.80 m
ANCHO DE LA CALZADA =
10.40 m
ANCHO DE ANDEN VEREDA =
0.55 m
NUMERO DE VIGAS LONGITUDINALES =
25
MEMORIA DESCRIPTIVA DE LAS PROTECCIONES PARA EL PUENTE SOBRE EL RIO EL QUILO Torres,
Manolo.
117
RADIO DE CURVATURA DEL TABLERO =
92.30 m
LONGITUD DE VOLADO DESDE EL EJE DE LA VIGA EXTERIOR =
0.90 m
ANCHO DELALMADE LA VIGA =
0.35 m
DISTANCIA ENTRE EJES DE VIGAS =
2.40 m
ESPESOR CAPA DE RODADURA =
0.10 m
ESPESOR LOSA DE HORMIGN =
0.30 m
DIMENSIN TRANSVERSAL DE POSTES =
0.20 m
CUADRO 16-. SOLICITACIN DEL MATERIAL.

HORMIGN DE LA INFRAESTRUCTURA (f c) =
210 kg/ cm2
HORMIGN DE LA SUPERESTRUCTURA (f c) =
210 kg/ cm2
ACERO DE REFUERZO PARA HORMIGN ARMADO (f y) =
4200 kg/ cm2
ESFUERZO ADMISIBLE DEL SUELO (q adm)=
4.5 kg/ cm2
FIGURA 28.- ESQUEMA Y DIMENSIONES DE LA PILA CENTRAL DEL

PUENTE.
118
4.4.3.- HIPTESIS DEL MODELO MATEMTICO.

Modelar de acuerdo a su estricta definicin, significa ajustar a un modelo pre
establecido. En nuestro caso este modelo ser matemtico. Es decir que a partir de un
nmero discreto de parmetros se tratar de representar el comportamiento de la
estructura en la realidad. Para ello, se consideran una serie de simplificaciones e
hiptesis que llevarn a la formulacin matemtica que permitir llegar a la relacin
causa - efecto26
Para realizar la modelacin se idealizarn tanto la geometra de la estructura como las
acciones y las condiciones de apoyo, mediante un modelo matemtico idneo, de la
misma manera debe reflejar aproximadamente las condiciones de rigidez de las
secciones transversales de los elementos, de sus uniones y de los apoyos en el terreno.
El modelo matemtico se fundamenta en las siguientes hiptesis:
El anlisis es elstico-lineal. Las cargas y las propiedades de los materiales son

conocidas y se asume un comportamiento lineal elstico de la estructura; es
decir, existe linealidad entre las cargas impuestas y las deformaciones causadas.
Los desplazamientos de la estructura deben ser lo suficientemente pequeos

como para poder ser despreciados.
Las vigas se modelan como elementos perfectamente rgidos en la direccin

longitudinal y transversal, por lo que las deformaciones en estos sentidos se
consideran despreciables.
Se supone que los estribos son muy rgidos en la direccin transversal, por lo que
sus desplazamientos en esta direccin son despreciables.
El apoyo de la viga sobre el estribo se idealiza como simplemente apoyado.
26
MODELOS PARA EL ANLISIS ESTRUCTURAL CERNUSCHI,Diego
119
4.4.4.- CONDICIONES DE CARGA.

4.4.4.1.- CARGA PERMANENTE.
Las cargas permanentes debern incluir el peso de todos los componentes de la
estructura, accesorios y servicios adjunta a la misma, rellenos de material, superficies de
desgaste, as como los recapeos futuros de ser posible, y ensanchamientos previstos.
A falta de informacin ms precisa, las densidades de materiales especificadas en la
tabla 9 pueden ser usadas para establecer la carga muerta de la estructura.
TABLA 9.- DENSIDADES DE DIFERENTES MATERIALES DE CONSTRUCCIN.
FUENTE: AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (2005)

4.4.4.2.- CARGA VIVA.
La carga viva vehicular asignada en las especificaciones de diseo para puentes
AASHTO-LRFD queda establecida por el camin tipo HL-93, que es un camin
semirremolque de las siguientes caractersticas:
120
Peso en cada rueda eje delantero
3.57 ton
Peso en cada rueda eje intermedio
14.79 ton
Peso en cada rueda eje posterior
14.79 ton
Peso total del camin de diseo
66.3 ton
Separacin longitudinal entre eje delantero e intermedio
4.3 m
Separacin longitudinal entre eje intermedio y posterior
4.3 a 9.0 m
Separacin transversal de ruedas
1.8 m
Los pesos y las separaciones entre los ejes y las ruedas del camin de diseo sern los
especificados en la figura 5, adems se deber considerar un incremento por factor de
carga dinmica, factor de distribucin, factor de seguridad de MTOP y el coeficiente de
reduccin con lo que se lleg a un 33%, la separacin entre los dos ejes de 14.79 ton. se
deber variar entre 4.3 y 9.0 m. a fin de producir las solicitaciones extremas.
El tndem de diseo consistir en un par de ejes de 11.22 ton con una separacin de
1.2 m segn lo estipulado en la tabla 5. La separacin transversal de las ruedas se
deber tomar como 1.8m. Adems se deber considerar un incremento del 33% en base
a lo indicado en el prrafo anterior.
La carga del carril de diseo consistir en una carga de 0.95 ton/m uniformemente
distribuida en direccin longitudinal. Transversalmente la carga del carril de diseo se
supondr uniformemente distribuida en un ancho de 3.0 metros. Las solicitaciones
debidas al carril de diseo no estarn sujetas a un incremento por carga dinmica.
Mientras los camiones de carga idealizados simulan el efecto de la presencia de
vehculos sumamente pesados de dos y tres ejes, la carga distribuida equivalente con eje
de cargas concentradas simula el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el
puente.
121
4.4.4.3.- CARGA DE IMPACTO O EFECTO DINMICO DE LA CARGA VIVA

Se referir a lo estipulado en la seccin 2.3.1.3 validacin de la norma AASHTO.
4.4.4.4.- FUERZA LONGITUDINAL DE FRENADO (BR).
4.4.4.5.- CARGAS DE VIENTO (W).
El cdigo AASHTO LRFD provee la carga de viento en funcin de la velocidad base
del mismo equivalente a 160 Km/h, dando as una presin base PB. Los valores de PB se
especifican en la tabla 10
Segn lo que se estipula en las especificaciones de diseo de puentes de la AASHTOLRFD la presin del viento de diseo PD en MPas es calculada por:
2
PD PB
VDZ
25600
donde:
PD = presin de diseo del viento en (MPas)

PB = presin base del viento correspondiente a una velocidad de 160 km/h en (MPas)
VDZ = velocidad de diseo del viento en (km/h)
TABLA 10.-. PRESIONES BASE DEL VIENTO PB, CORRESPONDIENTE A

VB=160Km/h.
COMPONENTE
PRESIN A
PRESIN A
ESTRUCTURAL
BARLOVENTO (MPas)
SOTAVENTO(MPas)
Cerchas, columnas y arcos
0.0024
0.0012
Vigas
0.0024
NA
Superficies planas largas
0.0019
NA
FUENTE: AASHTO-LRFD Bridge Desing Specifications.(2005)
122
2
1,5
1,1
1
0,7
0,8 0,8 0,8
0,9
1,0
0,8
0,7
0,8
0,9 0,9
1,0
1,0
0,8
0,5
velocidad media
velocidad maxima
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
0
1995
VELOCIDAD DEL VIENTO EN Km/h
VELOCIDAD DEL VIENTO

ESTACION PUYO (M008)
velocidad minima
FIGURA 29.-VARIACIN ESTACIONAL DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO

ESTACIN PUYO (M008).
Por lo tanto se tiene:
PB= 0.0024 MPas
Velocidad media del viento (Km/h) = 1.1
PD= 0.113 Pas
rea expuesta a barlovento (m2)= 48.80
Fuerza del viento (N) =5.51
Carga del viento por milmetro (N/mm)= 0.0027
La norma AASHTO-LRFD en su artculo 3.8.1.2 determina que la carga total del viento
no deber ser menor que 4.4 N/mm en el plano a barlovento, por lo que se establece que
bajo las condiciones ambientales a la que esta se encuentra expuesta la estructura en lo
concerniente al viento la carga de este es sustancialmente menor a la recomendada por la
norma, concluyendo as que la carga de viento no resulta determinante sobre la
estructura.
123
4.4.4.6.- CARGAS PEATONAL.

4.4.5.- FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGA.
El propsito de los factores de carga es incrementar las cargas para tomar en cuenta las
incertidumbres implicadas al estimar las magnitudes de las cargas vivas y muertas.
En la tabla 3 se muestran las diferentes combinaciones que las especificaciones de
diseo de puentes de la AASHTO-LRFD recomienda donde:
CARGAS PERMANENTES
DD= Fuerza de arrastre hacia abajo.
DC= Carga
muerta
de
componentes
estructurales
no
estructurales.
DW= Carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos
auxiliares.
EH= Presin de tierra horizontal.
ES= Carga superficial en el terreno.
EV= Presin vertical del relleno.
CARGAS TRANSITORIAS
BR= Fuerza de frenado vehicular.
CE= Fuerza centrifuga vehicular.
CR= Creep del concreto.
CT= Fuerza de choque vehicular.
CV= Fuerza de choque de barcos.
EQ= Fuerzas ssmicas.
FR= Fuerzas de friccin.
IC= Cargas de hielo.
IM= Carga de impacto.
LL= Carga viva vehicular.
LS= Carga viva superficial.
PL= Carga viva de peatones.
124
SE= Asentamientos.
SH= Contraccin.
TG= Gradiente de temperatura.
TU= Temperatura uniforme.
WA= Carga de agua y presin de flujo.
WL= Efecto de viento sobre la carga viva.
WS= Efecto de viento sobre la estructura.
4.4.5.1.- COMBINACIONES DE CARGA DE SERVICIO (SERVICE I, II, III y IV).

Contienen cargas permanentes (carga muerta estructural, capa de rodadura, etc.) y cargas
transitorias de alta probabilidad de ocurrencia (carga viva mxima, carga viva dinmica,
frenado, etc.), fundamentalmente sin mayoracin, utilizadas en el diseo bajo el
paradigma de esfuerzos admisibles.
4.4.5.2.- COMBINACIONES DE CARGA DE RESISTENCIA LTIMA (STRENGTH
I, II, III, IV y V).
Contiene cargas permanentes y cargas transitorias de alta probabilidad de ocurrencia,
con factores de mayoracin, utilizadas en el diseo bajo el paradigma de cargas ltimas
resistentes, como en los elemento de hormign armado.
4.4.5.3.- COMBINACIONES DE CARGA DE EVENTOS EXTREMOS (EXTREME
EVENT I y II).
Contiene cargas permanentes de alta probabilidad de ocurrencia y cargas ocasionales de
muy baja probabilidad de ocurrencia (sismos severos, socavacin extrema, etc.) Las
cargas permanentes y ocasionales son afectadas por factores de mayoracin
y las
acciones extremas no son mayoradas.

4.4.5.4.- COMBINACIN DE CARGA DE FATIGA Y FRACTURA (FATIGUE).
Permite incluir el efecto dinmico de las cargas vivas de alta probabilidad de ocurrencia
repetitiva. Fundamentalmente se utiliza en elementos de acero.
Los factores para cargas permanentes ( p ) estipulados en la norma AASHTO-LRFD se
encuentran tabulados en la tabla 4
125
Por su parte, el factor que afecta a las cargas provenientes del gradiente de temperatura
TG se debe determinar en funcin del proyecto especfico que se est evaluando. En

caso de no disponer de tal informacin se puede utilizar los siguientes valores:
TG 0.00 , para las combinaciones de carga de resistencia ltima y de eventos
extremos.
TG 1.00 , para las combinaciones de carga de servicio cuando no se incluye la
carga viva.
TG 0.50 , para las combinaciones de carga de servicio cuando se incluye la
carga viva.
El factor que afecta a las cargas provenientes de los asentamientos de suelos
( SE
tambin se debe determinar en funcin del proyecto especifico que se est
evaluando. En caso de no disponer de esa informacin se puede utilizar un valor de
SE 1.00
El factor que afecta a las cargas vivas como producto de los sismos EQ de debe
determinar en funcin de la carga viva ms probable durante la ocurrencia del sismo de
diseo. Generalmente se considera como una pequea fraccin de la carga viva
( 0.15 EQ 0.25 ), excepto en puentes ubicados en zonas urbanas de alta densidad en
la que la fraccin es ms alta ( 0.25 EQ 0.50 ) .
4.4.6.- ANLISIS DE LA ESTRUCTURA.
4.4.6.1.- ANLISIS DEL TRAMO 1 L=24m
Como se cita en la definicin de la estructura el puente consta de un acceso ms un
tramo de longitud de 24m. Con la finalidad de obtener resultados ms confiables se ha
considerado conveniente el anlisis de cada seccin del puente por separado.
En la imagen se muestra la conformacin tanto del acceso como la del tramo 1.
126
Tramo1 L=24m
Acceso L=10m
Las sobrecargas existentes en este tramo de la estructura quedan establecidas por las
veredas, capa de rodadura, parapetos y barandas. Se ha supuesto el valor mximo de
espesor que la superficie de desgaste podr llegar a tener luego de los recapeos que en el
futuro se darn sobre la va.
127
FIGURA 30.- MODELO MATEMTICO DEL TRAMO 1.

CUADRO 17.- CUANTIFICACIN DE SOBRECARGAS SOBRE EL TRAMO 1.

DIMENSIONES UNITARIAS ( m )
longitud
ancho
espesor
ELEMENTO NO
ESTRUCTURAL
MATERIAL
DENSIDAD
(kg/m3)
CARGA
ton/m2
VEREDA
HA
2320
24.00
0.70
0.20
0.46
SUPERFICIE DE
DESGASTE
ASFALTO
2250
24.00
8.80
0.10
0.23
PARAPETOS
32
HA
2320
1.00
0.20
0.20
0.09
BARANDAS
48
HA
2320
1.80
0.20
0.20
0.24

ESTADOS DE CARGA DE LA ESTRUCTURA TRAMO 1.
Las combinaciones de carga utilizadas en la evaluacin de la estructura en el tramo 1 en
funcin a lo establecido en las tablas 3 y 4 sern:
128
Resistencia I
R( I ) 1.001.25DC 1.5DW 1.75( LL IM CE BR PL)
Resistencia II
R( II ) 1.001.25DC 1.5DW 1.35( LL IM CE BR PL)
Resistencia III
R( III ) 1.001.25DC 1.5DW )
Resistencia IV
R( IV ) 1.001.5( DC DW )
Resistencia V
R(V ) 1.001.25DC 1.5DW 1.35( LL IM CE BR PL)
Servicio I
S ( I ) 1.001.00( DC DW ) 1.00( LL IM CE BR PL)
Servicio II
S ( II ) 1.001.00( DC DW ) 1.30( LL IM CE BR PL)
Servicio III
S ( III ) 1.001.00( DC DW ) 0.80( LL IM CE BR PL)
Servicio IV
S ( IV ) 1.001.00( DC DW )
Fatiga
F 1.000.75( LL IM CE BR PL)
129
CUADRO 18.- VALORES MXIMOS DE MOMENTOS FLECTORES Y FUERZAS

CORTANTES DEL TRAMO 1 PARA DIFERENTES COMBINACIONES DE
CARGA.
COMBINACION DE CARGA
VIGA 1
VIGA 2
VIGA 3
VIGA 4
VIGA 5
216.99
76.16
196.88
70.88
128.99
53.06
151.56
61.60
196.88
70.88
151.33
54.27
166.42
58.23
141.27
51.63
101.04
41.07
37.73
9.90
284.51
115.36
260.23
103.07
178.31
61.62
208.40
71.91
260.23
103.07
199.62
78.65
217.83
87.86
187.48
72.50
138.94
47.94
47.16
23.03
314.67
110.11
285.44
99.42
186.82
63.35
217.33
73.91
285.44
99.42
217.94
75.99
239.87
84.00
203.33
70.65
144.89
49.27
54.81
20.04
349.88
122.66
316.39
109.27
203.37
64.06
235.12
74.70
316.39
109.27
240.47
83.29
265.59
93.33
223.73
76.59
156.75
49.80
62.79
25.12
352.88
119.81
316.28
110.11
192.74
77.39
223.14
89.17
316.28
110.11
240.26
83.68
267.72
90.95
221.96
78.84
148.76
59.45
68.63
18.18
MOMENTO MAXIMO [ton-m]
216.99
284.51
314.67
349.88
352.88
CORTE MAXIMO [ton]
76.16
115.36
110.11
122.66
119.81
RESISTENCIA I
RESISTENCIA II
RESISTENCIA III
RESISTENCIA IV
RESISTENCIA V
SERVICIO I
SERVICIO II
SERVICIO III
SERVICIO IV
FATIGA
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE
MOMENTO
CORTE

4.4.6.2.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA CONFIABLE TRAMO 1.
Con el objeto de poder determinar la resistencia ltima que la seccin es capaz de
soportar en forma confiable, se proceder a calcular el momento ltimo resistente, para
ello establecemos el rea de refuerzo que la seccin requiere para absorber el momento
mximo.
El clculo del rea de refuerzo se establecer de forma iterativa, suponiendo un a(asumido)y
recalculando este valor a(recalculado)hasta que estos valores sean muy cercanos , el rea de
refuerzo calculada cuando esta condicin se cumpla ser el rea necesaria de diseo.
130
FIGURA 31.- DIAGRAMA DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA VIGA

T EN EL TRAMO 1.
donde:
b= ancho efectivo del ala de la viga T
bw= ancho del alma
h= peralte total de la viga
hf= espesor del ala
d= peralte efectivo de la viga
c= distancia desde la fibra ms comprimida hasta el eje neutro
a= altura del bloque de compresin de Whitney
es= esfuerzo de trabajo del acero de refuerzo
Cc= resultante de las fuerzas de compresin
T= resultante de la fuerza de traccin
Partiendo del principio de equilibrio de fuerzas internas del elemento tenemos que:
Cc T
En donde: Cc 0.85 f ' c * a * b
T As * fy
131
Por lo tanto: 0.85 f ' c * a * b As * fy
As * fy
0.85 * f ' c * b
Por otro lado el momento interno de la seccin transversal queda determinado por:
a
Mu ( As * fy ) * (d )
2
TABLA 11.- FACTORES DE REDUCCIN DE RESISTENCIA ( )
Secciones controladas por traccin
0.90
Secciones controladas por compresin

a) Elementos con refuerzo espiral
0.75
b) Otros elementos reforzados
0.65
Cortante y torsin
0.75
Aplastamiento en el concreto (excepto para anclajes de postensado y

modelos puntal-tensor)
Zonas de anclaje de postensado
0.65
0.85
FUENTE: Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318-08) (2008)

Despejando el rea de acero (As) tenemos que: As
Mu
a
* fy * d
2
Resumiendo tenemos que:

As calculado
As * fy
Mu
a( recalculado )
a
0.85 * f ' c * b
* fy * d
2
Las dos ecuaciones anteriores expresan la interdependencia que existe entre la seccin
de acero requerida para absorber un momento ltimo flector y la altura del bloque de
compresin.
132
Se asume un valor a (inicial) que acorde a los cdigos se establece como un buen punto
de partida el 20% del peralte efectivo.27
DATOS GENERALES VIGA 1:
momento ltimo=
216.99 ton-m
fc =
210 kg/cm2
fy =
4200 kg/cm2
recubrimiento =
5cm
b=
135 cm
h=
170 cm
d=
165 cm
0.9
a(asumido inicial 20%*d) =
33 cm
PRIMERA APROXIMACIN.
Se supone que a tiene un valor estimado a partir del cual podemos calcular el rea de
acero mediante:
As calculado
Mu
216.99 *10 5 kg cm
38.66cm 2
kg
33
a
* fy * d 0.9 * 4200 2 (165 )cm

2
cm
2
Luego remplazamos este valor en la siguiente ecuacin para obtener una mejor
estimacin de la altura del bloque de compresin a
kg
As * fy
cm 2 6.74cm
kg
0.85 * f ' c * b
0.85 * 210 2 *135cm
cm
38.66cm 2 * 4200
a( recalculado )
Se estimo inicialmente un valor de a de 33 cm y se concluy que una mejor

aproximacin es 6.74 cm lo que requiere un ajuste en el proceso.
27
TEMAS DE HORMIGON ARMADO Marcelo Romo
133
SEGUNDA APROXIMACIN.
El nuevo valor de a es sin duda una mejor aproximacin al valor real, por lo que se lo
utilizar en esta segunda fase, que es una repeticin de la primera.
En este caso el valor de a es igual a 6.74 cm
As calculado
Mu
216.99 *105 kg cm
35.52cm 2
kg
6
.
74
a
)cm
* fy * d 0.9 * 4200 2 (165
2
cm
2
Se vuelve a recalcular la altura del bloque de compresin.

kg
As * fy
cm 2 6.19cm
kg
0.85 * f ' c * b
0.85 * 210 2 *135cm
cm
35.52cm 2 * 4200
a( recalculado )
Como el valor de a y el de a(recalculado)aun mantienen una diferencia considerable

ser necesario un nuevo recalculo.
TERCERA APROXIMACIN.
a= 6.19 cm
Mu
216.99 *10 5 kg cm
As calculado
35.46cm 2
kg
6.19
a
)cm
* fy * d 0.9 * 4200 2 (165
2
cm
2
kg
As * fy
cm 2 6.18cm
kg
0.85 * f ' c * b
0.85 * 210 2 *135cm
cm
35.46cm 2 * 4200
a( recalculado )
Por lo tanto se tiene una pequea diferencia entre a y a(recalculado) por lo que se da
por terminado el proceso iterativo y se acepta el rea de acero calculada.
134
VERIFICACIN DE LA DUCTILIDAD DEL ELEMENTO.

k
Mu
* bw * d 2 * f ' c
donde:
k coeficiente relacionado con la cuanta mecnica de refuerzo
Mu momento ltimo (Kg-cm)
factor de reduccin de carga
bw ancho del alma de la viga (cm)

d peralte efectivo de la viga (cm)
f ' c esfuerzo a compresin del hormign kg / cm 2

por lo tanto:
k
Mu
216.99 *10 5 kg cm
0.1205
* bw * d 2 * f ' c 0.9 * 35cm * (165cm) 2 * 210k g
cm 2
el coeficiente mximo asociado a la cuanta mecnica queda definido por:
k max
1
2.36
El valor del coeficiente mximo es: 0.4237

Se verifica por lo tanto que: k max k 0.4237 0.1205
Para que la falla se produzca por fluencia se deber verificar que:
k max
0.4237
k
0.1205 0.2119 0.1205 por lo tanto se verifica la fluencia del
2
2
elemento, descartndose as una falla explosiva del hormign.
La cuanta de refuerzo se determina por:
f ' c 1 1 2.36k
*
fy
1.18
135
donde:
cuanta de refuerzo
fy lmite de fluencia del acero kg / cm 2

k coeficiente relacionado con la cuanta mecnica de refuerzo
Por lo tanto se tiene que:
210kg / cm 2 1 1 2.36(0.1205)
*
0.0065
1.18
4200kg / cm 2
El porcentaje balanceado del elemento se lo determinar por:
b 0.85 * 1*
f 'c
6300
*
fy 6300 fy
donde:
b cuanta balanceada de refuerzo

fy lmite de fluencia del acero kg / cm 2
1 factor que relaciona la profundidad del bloque rectangular equivalente de

esfuerzos a compresin, con la profundidad del eje neutro
TABLA 12.- VALORES DEL FACTOR DE WITNEY ( 1 ) PARA DIFERENTES
RESISTENCIAS DEL HORMIGN.
240
Kg
210
f ' c
cm
280
350
420
490
0.85
0.80
0.75
0.70
0.85
0.85
b 0.85 * 0.85 *
210
6300
*
0.0217
4200 6300 4200
136
La cuanta mxima de acero est definida por:
max 0.5 b por lo tanto la cuanta mxima es: 0.011

La cuanta mnima de acero est definida por:
min
14.1
por lo tanto la cuanta mnima es: 0.0034.
fy
Para que un elemento sea dctil se deber verificar que:
min max
0.0034 0.0065 0.011 por lo tanto se verifica la ductilidad del elemento.
Resumiendo los valores calculados para la viga 1 tenemos lo siguiente:

ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
33
38.66
6.74
6.74
35.52
6.19
6.19
35.46
6.18
DUCTILIDAD
k 0.1205
0.0065
0.0034 0.0065 0.011 ok
El clculo de las reas y ductilidades para los dems elementos estructurales que
conforman el tramo 1 queda determinado de la siguiente manera:
137
Mu= 284.51 ton-m

VIGA 2
b = 175 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
33
50.69
6.82
6.82
46.58
6.26
6.26
46.50
6.25
DUCTILIDAD
k 0.1579
0.0088
0.0034 0.0088 0.011 ok
Mu = 314.67 ton-m
VIGA 3
b = 190 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
33
56.06
6.94
6.94
51.54
6.38
6.38
51.45
6.37
DUCTILIDAD
k 0.1747
0.0099
0.0034 0.0099 0.011 ok
Mu = 349.88 ton-m
VIGA 4
b = 205 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
33
62.33
7.15
7.15
57.34
6.58
6.58
57.24
6.57
DUCTILIDAD
k 0.1943
0.011
Mu = 352.88 ton-m
VIGA 5
ITERACIN
0.0034 0.011 0.011 ok
b = 205 cm
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
138
a(recalculado) (cm)
33
62.87
7.22
7.22
57.84
6.64
6.64
57.74
6.63
DUCTILIDAD
0.011
k 0.1959
0.0034 0.011 0.011 ok
El clculo de los momentos ltimos resistentes que proporcionan las reas de

refuerzo arriba calculadas se establecer mediante la ecuacin:
a
M resistente As * fy d
2
Por lo tanto para la viga 1 tenemos:
M resistente As * fy d
2
kg
6.19
165
cm
2
2
cm
241.12ton m
1 *10 5
35.46cm 2 * 4200
Los momentos resistentes que generan las reas de acero calculadas para las dems
vigas que conforman la superestructura del puente quedan tabulados a continuacin:
CUADRO 19.- MOMENTOS LTIMOS RESISTENTES DE LAS VIGAS QUE

CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO 1.
Elemento
As(requerido)
(cm2)
a
(cm)
c
(cm)
z
(cm)
Momento resistente Momento solicitante

(ton-m)
(ton-m)
VIGA 1
35.46
6.19
7.28
161.91
241.12
216.99
ok
VIGA 2
46.50
6.26
7.36
161.87
316.13
284.51
ok
VIGA 3
51.45
6.38
7.51
161.81
349.66
314.67
ok
VIGA 4
57.24
6.58
7.74
161.71
388.76
349.88
ok
VIGA 5
57.74
6.64
7.81
161.68
392.09
352.88
ok
139
Condicion
4.4.6.3.- DEFORMACIN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE

CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO 1.
El cdigo ACI requiere que los miembros estructurales sujetos a flexin tengan una
resistencia adecuada a las cargas bajo condiciones de servicio, es por esto que se vuelve
necesario el poder calcular las deflexiones a las que cada viga se encuentra sometida, las
mismas que no debern sobrepasar los niveles mximos permitidos tanto en el mismo
cdigo ACI como en el AASHTO-LRFD.
La lnea base para el clculo de las deflexiones estn estipuladas en la Seccin 9.5 del
cdigo ACI-318-08.
Con la finalidad de proveer una base ms precisa en la determinacin de las deflexiones
reales se introduce el momento de inercia efectivo (Ie), el mismo que ser calculado por
la ecuacin propuesta por el cdigo ACI.
3
Mcr 3
Mcr
Ie
Ig 1
Icr
Ma
Ma
Donde:
Simbologa
Descripcin
Unidad
Ie
Momento de inercia efectivo para el clculo de las

deflexiones.
Momento de inercia de la seccin fisurada transformada a
concreto.
Momento de inercia de la seccin bruta del elemento con
respecto al eje que pasa por el centroide, sin tener en cuenta
el acero de refuerzo.
Momento mximo debido a cargas de servicio presente en el
elemento en la etapa para la que se calcula la deflexin.
Momento de fisuracin
m4
Icr
Ig
Ma
Mcr
Mcr
fr * Ig
yt
fr
Mdulo de rotura del concreto
yt
Distancia desde el eje que pasa por el centroide de la seccin

140
m4
m4
ton-m
ton-m
ton/m2
m
bruta a la fibra extrema de traccin, sin considerar el

refuerzo
TABLA 13.- PROPIEDADES Y CONSTANTES PARA EL CONCRETO.
fc (kg/cm2)
210
245
280
350
Ec (ton/m2)
2188197.889
2363523.852
2526713.280
2824951.327
fr (ton/m2)
289.8
313.0
334.7
374.2
Ec = mdulo de elasticidad del concreto con densidad normal 151000 f ' c

= relacin modular
Es
Ec
fr = mdulo de rotura del concreto 20 f ' c

FUENTE: REINFORCED CONCRETE DESIGN Spiegel, Leonard (1980)
El momento de inercia de la seccin fisurada es determinada en funcin de la hiptesis
que el concreto se podr fisura hasta el eje neutro de la seccin transversal del elemento,
en otras palabras se asume que el concreto no tiene esfuerzos de tensin y la pequea
zona de tensin bajo el eje neutral y sobre el lmite superior de fisuramiento es
despreciable.28
FIGURA 32.- CORTE TPICO DE UNA SECCIN FISURADA

FUENTE: REINFORCED CONCRETE DESIGN Spiegel, Leonard (1980)
28
REINFORCED CONCRETE DESIGN Spiegel, Leonard
141
CALCULO DE LA DEFLEXIN.
DATOS DE CLCULO VIGA 1

momento ltimo= 216.99 ton-m
fc = 210 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
recubrimiento = 5cm
b= 135 cm
h= 170 cm
d= 165 cm
As (requerido) = 35.46 cm2
n= 9
Calculo del rea de concreto equivalente para resistir los esfuerzos de tensin.
nAs 9 * 35.46cm 2 319.14cm 2
Localizacin del eje neutro de la seccin transversal fisurada.
bd
135 *165
nAs 1 2
1 319.14 1 2
1
nAs
319.14
25.67cm
Y
b
135
142
Momento de inercia de la seccin fisurada.
bY 3
135 * 25.67 3
2
I cr
(nAs * (d Y ) )
(319.14 * (165 25.67) 2 ) 6956601.42cm 4
3
3
Momento de inercia de la seccin bruta.

bh 3 135 *170 3
55271250cm 4
12
12
Ig
M cr
Momento de fisuramiento.
fr * I g
yt
28.98 * 55271250
18844245kg cm
170
2
Momento de inercia efectivo de fisuramiento.
M 3
M cr
I e
I g 1 cr I cr
Ma
M a
188.44 3
188.44 3
4
I e
55271250
6956601.42 38599696.21cm
1
216.99
216.99
Computo de la deflexin inmediata debido al momento ltimo mximo.
5Ml 2
5(216.99)(24) 2
0.0154m
48EcIe 48(2188197.89)(0.38599)
143
CUADRO 20.- VALORES DE DEFLEXIN MXIMA EN VIGAS DEL TRAMO 1
As(cal)
nAs
Ig
Icr
Yt
Mcr
Ma
Ie
luz
Ec
cm
cm
cm
cm
cm2
cm2
m4
cm
m4
cm
ton-m
ton-m
m4
ton/m2
mm
135
170
165
7.27
35.46
319.14
0.5527 25.67 0.0695
85
188.44 216.99
0.3860
24
2188197.89
15.4
175
170
165
7.36
46.50
418.50
0.7165 25.80 0.0911
85
244.28 284.51
0.4869
24
2188197.89 16.00
190
170
165
7.50
51.45
463.05
0.7779 26.03 0.1006
85
265.22 314.67
0.5061
24
2188197.89 17.00
205
170
165
7.73
57.24
515.16
0.8393 26.39 0.1115
85
286.15 349.88
0.5097
24
2188197.89
18.8
205
170
165
7.80
57.74
519.66
0.8393 26.50 0.1124
85
286.15 352.88
0.5000
24
2188197.89
19.4
VIGA
144
4.4.6.4.- VERIFICACIN DE LA DEFLEXIN MXIMA CALCULADA EN EL

TRAMO 1.
La especificacin de diseo para puentes AASHTO- LRFD /2005, en su artculo
2.5.2.6.2 criterios de deflexin establece que en ausencia de otro criterio, los
siguientes lmites para deflexin pueden ser considerados para estructuras de acero,
aluminio y/o concreto.
TABLA 14.- DEFLEXIN MXIMA EN PUENTES.

Carga vehicular general
Carga vehicular y/o carga peatonal
Carga vehicular en volado
Carga vehicular y/o carga peatonal en
volado
FUENTE: AASHTO LRFD (2005).
luz/800
luz/1000
luz/300
luz/375
Por lo que para el caso se tiene:

Luz = 24000 mm.
deflexion max ima
24000
30mm
800
CUADRO 21.DEFLEXIN
CALCULADA EN EL TRAMO 1
MXIMA
PERMISIBLE
vs
DEFLEXIN MXIMA
DEFLEXIN MXIMA
CALCULADA(mm)
PERMISIBLE (mm)
VIGA
2
Luz
5ML
max
cal
800
48EcIe
1
15.40
30.00
2
16.00
30.00
3
17.00
30.00
4
18.80
30.00
5
19.40
30.00
145
DEFLEXIN
CONDICIN
max cal
ok
ok
ok
ok
ok
4.4.6.5.- ANLISIS DEL TRAMO DE ACCESO L=10 m.
CUADRO 22.- CUANTIFICACIN DE SOBRECARGAS EN EL TRAMO DE

ACCESO AL PUENTE.
DIMENSIONES UNITARIAS ( m )
longitud
ancho
espesor
ELEMENTO NO
ESTRUCTURAL
MATERIAL
DENSIDAD
(kg/m3)
CARGA
ton/m2
VEREDA
HA
2320
10.00
0.70
0.20
0.46
SUPERFICIE DE
DESGASTE
ASFALTO
2250
10.00
8.80
0.10
0.23
PARAPETOS
32
HA
2320
1.00
0.20
0.20
0.09
BARANDAS
48
HA
2320
1.80
0.20
0.20
0.24
VIGA 5
VIGA 4
VIGA 3
VIGA 2
VIGA 1
APOYOS IZQUIERDOS
APOYOS DERECHOS
FIGURA 33.- MODELO MATEMTICO DEL ACCESO.

146
ESTADOS DE CARGA DE LA ESTRUCTURA TRAMO DE ACCESO.

Las combinaciones de carga utilizadas en la evaluacin de la estructura en el acceso en
funcin a lo establecido en las tablas 3 y 4 sern:
Resistencia I
R( I ) 1.001.25DC 1.5DW 1.75( LL IM CE BR PL)
Resistencia II
R( II ) 1.001.25DC 1.5DW 1.35( LL IM CE BR PL)
Resistencia III
R( III ) 1.001.25DC 1.5DW )
Resistencia IV
R( IV ) 1.001.5( DC DW )
Resistencia V
R(V ) 1.001.25DC 1.5DW 1.35( LL IM CE BR PL)
Servicio I
S ( I ) 1.001.00( DC DW ) 1.00( LL IM CE BR PL)
Servicio II
S ( II ) 1.001.00( DC DW ) 1.30( LL IM CE BR PL)
Servicio III
S ( III ) 1.001.00( DC DW ) 0.80( LL IM CE BR PL)
Servicio IV
S ( IV ) 1.001.00( DC DW )
147
CUADRO 23.- VALORES MXIMOS DE MOMENTOS FLECTORES Y REACCIONES EN LOS APOYOS DEL TRAMO DE
ACCESO PARA DIFERENTES COMBINACIONES DE CARGA.
SOLICITACION
VIGA
REACCION IZQUIERDA ( ton )
MOMENTO MAXIMO FLECTOR

(ton - m )
1'
2'
3'
4'
5'
HORIZONTAL
1'
REACCION DERECHA
VERTICAL
2'
3'
4'
5'
1'
2'
3'
( ton )
HORIZONTAL
4'
5'
1'
VERTICAL
2'
3'
4'
5'
1'
2'
3'
4'
5'
RESISTENCIA I
50.79 55.87 47.06 57.26 48.85 4.16
2.73
2.65
3.31
3.42
47.45 57.97 38.10 52.47 55.29 4.07
2.54
2.92
2.57
3.73
48.24 52.86 40.31 58.55 41.30
RESISTENCIA II
43.18 47.70 40.88 48.81 42.19 3.30
2.14
2.10
2.48
2.55
40.70 49.26 33.88 44.72 48.15 3.12
1.92
2.25
2.01
2.92
42.02 45.14 35.58 49.62 36.60
RESISTENCIA III
17.48 20.15 20.03 20.29 19.70 0.40
0.14
0.24
0.56
0.84
17.95 19.88 19.63 18.56 24.06 0.39
0.26
0.00
0.12
0.18
21.01 19.08 19.62 19.49 20.74
RESISTENCIA IV
20.05 23.33 23.24 23.47 22.44 0.48
0.15
0.26
0.61
0.86
20.60 23.06 22.79 21.61 27.26 0.39
0.29
0.00
0.14
0.24
23.94 22.18 22.77 22.63 23.64
RESISTENCIA V
43.18 47.70 40.88 48.81 42.19 3.30
2.14
2.10
2.48
2.55
40.70 49.26 33.88 44.72 48.15 3.12
1.92
2.25
2.01
2.92
42.02 45.14 35.58 49.62 36.60
SERVICIO I
32.40 35.96 30.94 36.77 31.62 2.43
1.58
1.55
1.67
1.61
30.59 37.13 25.74 33.78 36.02 2.15
1.34
1.67
1.49
2.09
31.52 34.09 27.00 37.40 27.51
SERVICIO II
38.11 42.09 35.58 43.11 36.62 3.08
2.02
1.96
2.29
2.26
35.65 43.66 28.91 39.60 41.38 2.86
1.80
2.17
1.91
2.69
36.19 39.88 30.55 44.10 31.04
SERVICIO III
28.59 31.88 27.85 32.54 28.29 2.00
1.28
1.27
1.25
1.20
27.22 32.78 23.63 29.91 32.45 1.68
1.04
1.33
1.21
1.68
28.41 30.23 24.64 32.94 25.16
SERVICIO IV
13.37 15.56 15.50 15.65 14.96 0.28
0.10
0.17
0.41
0.58
13.73 15.37 15.19 14.41 18.17 0.22
0.19
0.00
0.10
0.05
15.96 14.79 15.18 15.08 15.76
FATIGA
14.27 15.31 11.58 15.84 12.49 1.61
1.11
1.03
1.55
1.64
12.64 16.32 7.92
14.53 13.39 1.78
1.15
1.25
1.06
1.52
11.67 14.48 8.87
VALORES
MAXIMOS
50.79 55.87 47.06 57.26 48.85 4.16
2.73
2.56
3.31
3.42
47.45 57.97 38.1
52.47 55.29 4.07
2.54
2.92
2.57
3.73
48.24 52.86 40.31 58.55 41.3

148
16.74 8.81
4.4.6.6.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA CONFIABLE TRAMO DE

ACCESO.
En base a los criterios de clculo expuestos en el apartado 4.4.6.2 se proceder a la
determinacin de la resistencia confiable en vigas para el tramo de acceso, para lo cual
se proceder primero al clculo de la cantidad de acero requerida por la seccin para
absorber el momento ltimo
FIGURA 34.- DIAGRAMA DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA VIGA

T EN EL TRAMO DE ACCESO.
Mu = 50.79 ton-m
VIGA 1
b = 135 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
16.4
18.21
3.17
3.17
16.71
2.91
2.91
16.68
2.91
DUCTILIDAD
k 0.1332
0.0073
0.0034 0.0073 0.011 ok
Mu = 55.87 ton-m
VIGA 2
b = 150 cm
149
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
16.4
20.03
3.14
3.14
18.38
2.88
2.88
18.35
2.87
DUCTILIDAD
k 0.1465
0.0081
0.0034 0.0081 0.011 ok
Mu = 47.06 ton-m
VIGA 3
b = 150 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
16.4
16.87
2.65
2.65
15.43
2.42
2.42
15.41
2.41
DUCTILIDAD
k 0.1234
0.0067
0.0034 0.0067 0.011 ok
Mu = 57.26 ton-m
VIGA 4
b = 150 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
16.4
20.53
3.22
3.22
18.84
2.96
2.96
18.81
2.95
DUCTILIDAD
k 0.1502
0.0083
0.0034 0.0083 0.011 ok
Mu = 48.85 ton-m
VIGA 5
b = 135 cm
ITERACIN
a(asumido)(cm)
As(calculado) (cm2)
a(recalculado) (cm)
16.4
17.51
3.05
3.05
16.06
2.80
2.80
16.03
2.79
DUCTILIDAD
150
0.0069
k 0.1281
0.0034 0.0069 0.011 ok
CUADRO 24. MOMENTOS LTIMOS RESISTENTES DE LAS VIGAS QUE

CONFORMAN LA SUPERESTRUCTURA DEL TRAMO DE ACCESO.
Elemento
As(requerido)
(cm2)
a
(cm)
c
(cm)
z
(cm)
Momento resistente Momento solicitante

Condicion
(ton-m)
(ton-m)
VIGA 1'
16.68
2.91
3.42
78.85
55.24
50.79
ok
VIGA 2'
18.35
2.88
3.39
80.56
62.09
55.87
ok
VIGA 3'
15.41
2.41
2.84
80.80
52.29
47.06
ok
VIGA 4'
18.81
2.96
3.48
80.52
63.61
57.26
ok
VIGA 5'
16.03
2.80
3.29
80.60
54.26
48.85
ok
151
CUADRO 25.- VALORES DE DEFLEXIN MXIMA EN VIGAS DEL TRAMO DEACCESO.
As(cal)
nAs
Ig
Icr
Yt
Mcr
Ma
Ie
luz
Ec
cm
cm
cm
cm
cm2
cm2
m4
cm
m4
cm
ton-m
ton-m
m4
ton/m2
mm
135
87
82
3.42
16.68
150.12
0.0741 12.44 0.0081 43.50 49.354
50.79
0.0686
10
2188197.89
3.5
150
87
82
3.39
18.35
165.15
0.0823 12.38 0.0089 43.50 54.837
55.87
0.0783
10
2188197.89
3.4
150
87
82
2.84
15.41
138.69
0.0823 11.42 0.0077 43.50 54.837
47.06
0.1258
10
2188197.89
2.0
150
87
82
3.47
18.82
169.38
0.0823 12.53 0.0092 43.50 54.837
57.26
0.0734
10
2188197.89
3.7
135
87
82
3.29
16.03
144.27
0.0741 12.21 0.0078 43.50 49.354
48.85
0.0762
10
2188197.89
3.1
VIGA
152
CUADRO 26.DEFLEXIN MXIMA

CALCULADA EN EL TRAMO DE ACCESO
PERMISIBLE
DEFLEXIN
MXIMA
CALCULADA (mm)
N DE VIGA
5ML2
cal
48EcIe
1
12.5
3.50
2
12.5
3.40
3
12.5
2.00
4
12.5
3.70
5
12.5
3.10
DEFLEXIN
MXIMA (mm)
Luz
max
800
vs
DEFLEXIN
CONDICIN
max cal
ok
ok
ok
ok
ok
4.4.6.7.- EVALUACIN DE LA FISURA EN EL CABEZAL DE LA PILA EN EL

TRAMO DE ACCESO.
Al ser el puente el Quilo una estructura que se encuentra conformando una curva
horizontal del trazado vial y con el objeto de poderle asignar el peralte que la carretera
requiere por motivos de seguridad se procedi a inclinar los estribos y pila de la
infraestructura un ngulo de 7 grados en relacin de la horizontal. Dicha inclinacin
153
descompone la fuerza vertical de reaccin que ejerce el cabezal sobre la viga que para
efectos de localizacin y nomenclatura se le ha asignado el nombre (viga 1).
ZONA DE FISURA
FIGURA 35.- DESCOMPOSICIN DE FUERZAS SOBRE EL APOYO FISURADO.

CUADRO 27.- VALORES DE FUERZA SOBRE EL APOYO FISURADO.
FRMULA DE
VALOR CALCULADO
REACCIN
CLCULO
(ton)
Rvx
Rvy*tan(7)
5.92
Rvy
48.24
Rvt
Rvy/Cos(7)
48.60
Rh
4.07
Rht
Rvx + Rh
10.00
154
FIGURA 36. ISOMETRA DE LA SECCIN FISURADA

Por lo tanto el rea efectiva que va a soportar los esfuerzos de corte entre la traba
ssmica y el cabezal es de 1600 cm2.
En base a lo estipulado por el cdigo ACI 2008 y el Cdigo Ecuatoriano de la
Construccin 2001 se opt por manejar el esfuerzo cortante referencial o caracterstico
promedio (v) , lo que facilita la inclusin de los diferentes parmetros que influyen en la
resistencia al cortante. Para el caso de secciones rectangulares, secciones T, secciones L
y secciones I, el ACI y el CEC establecen como esfuerzo cortante caracterstico, antes de
afectarse con otros factores al obtenido mediante la siguiente expresin:29
V
* bw * h
Donde:
SIMBOLOGIA
DESCRIPCION
esfuerzo al corte de una seccin sin refuerzo
V=
fuerza de corte mxima a la que est sometida la
UNIDAD
kgf/cm2
kgf
seccin
factor de reduccin de resistencia ( tabla 11)
29
155
bw=
ancho del alma resistente al cortante
cm
h=
peralte del alma resistente al cortante
cm
La resistencia al cortante se basa en un esfuerzo cortante promedio sobre toda la seccin

transversal efectiva ( bw * d ). En un elemento sin refuerzo para cortante, se supone que
el cortante lo resiste el alma de concreto ( bw * h )30.
En funcin de lo anteriormente estipulado, y bajo la suposicin de que la zona de
agrietamiento no presenta reforzamiento a corte, el esfuerzo al que se ve sometido la
seccin es:
V
10000kg
kg
8.33 2
* bw * h 0.75 * 40cm * 40cm
cm
El esfuerzo mnimo resistente a corte del hormign simple se calcula mediante la

siguiente expresin bsica que por su forma de expresin guarda una relacin directa
con la resistencia a la traccin del hormign.31
c 0.53 f ' c
Donde:
SIMBOLOGIA
DESCRIPCION
UNIDAD
c=
esfuerzo mximo resistente a cortante del hormign
kgf/cm2
fc=
resistencia caracterstica del hormign a compresin
kgf/cm2
A continuacin se presenta una tabla con los valores de resistencia mnima al cortante
para los hormigones ms usuales en el medio.
30
REQUISITOS DE REGLAMENTO PARA CONCRETO ESTRUCTURAL (ACI 318/08)- Comentario

31
156
TABLA 15.- RESISTENCIA AL CORTANTE DE LOS HORMIGONES SEGN ACI.

kg
kg
c ( 2 )
fc ( 2 )
cm
cm
210
7.68
240
8.21
280
8.87
350
9.92
420
10.86
490
11.73
FUENTE: TEMAS DE HORMIGN ARMADO Marcelo Romo (2008)
4.4.6.8.- EVALUACIN DE LA RESISTENCIA AL CORTE EN LA SECCIN
FISURADA.
El hormign simple del cual est conformada la seccin es capaz de resistir un esfuerzo
de 7.68 kg/cm2, mientras que el esfuerzo al que se encuentra sometida la seccin es de
8.33 kg/cm2 por lo tanto el esfuerzo solicitante es mayor que el esfuerzo que el
hormign por si solo es capaz de resistir y es por este motivo que se produce la fisura en
esta zona.
4.5.- VERIFICACIN DE LA HIPTESIS.
En base a los estudios realizados tanto en el campo como en el trabajo de oficina, se ha
logrado establecer las solicitaciones a las que est sometida la estructura actualmente.
El proceso de diagnstico o evaluacin comenz partiendo de un levantamiento
topogrfico de la estructura as como de las zonas aledaas de implantacin, esto
coadyuvo al anlisis hidrulico-hidrolgico de la cuenca del ro. El rea de
levantamiento est establecida en 6815.6 m2 identificndose en este la implantacin de
la estructura as como perfiles transversales y longitudinales aguas arriba y aguas debajo
de la zona de emplazamiento de la estructura. La altimetra fue establecida mediante
curvas de nivel cada metro.
El proceso de inspeccin facilit la toma de datos en los elementos que conforman el
puente los mismos que fueron de esencial importancia en el posterior anlisis
estructural; ayudndonos de una gua de inspeccin se tabul los aspectos ms
importantes de la estructura, partiendo desde aspectos informativos, geomtricos, viales
hasta llegar a un diagnostico superficial del estado y condicin de la estructura.
157
El estudio hidrulico-hidrolgico permiti establecer los caudales y glibos de mxima

crecida en la cuenca del ro El Quilo determinndose as las precipitaciones
mensuales, pocas de estiaje, pocas de crecidas, caudales promedios, humedades
relativas y la curva de calibracin del cauce.
En cuanto a las solicitaciones por carga vehicular se procedi a realizar un estudio de
trfico determinndose as la cantidad de vehculos que anualmente transitarn por esa
va y lo ms importante la clasificacin y volmenes de los mismos segn su clase y
tonelaje lo que ha permitido establecer la carga vehicular de evaluacin.
Finalmente con toda esta informacin recolectada se procedi a evaluar estructuralmente
al puente, para esto se tom en cuenta los datos recolectados en el proceso de
inspeccin. Fundamentalmente la evaluacin estructural se enfoc en establecer la
capacidad resistente de los elementos a las solicitaciones de mayor importancia a las que
estn sometidas y que por ende son ms propensas a presentar falla. Se consider
necesario el establecer la deflexin mxima de los elementos para determinar as su
condicin de servicialidad; y las causas que estn generando el fisuramiento en el
cabezal de la pila central del puente.
158
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1.- CONCLUSIONES.
Las conclusiones aqu expuestas, son formuladas en base al estudio de evaluacin del
puente El Quilo enfatizndose en los aspectos fundamentales para un correcto
funcionamiento y servicio de la estructura tanto en el aspecto estructural, como vial.
Se observa degradacin en el hormign, como prdida de recubrimientos del

acero de refuerzo, filtraciones, cavidades que han sido ocupadas ya sea por
vegetacin o a su vez por insectos, presentndose gran cantidad de hormigueros
y avisperos.
La falta de apoyos adecuados entre la superestructura y la infraestructura

colabora con la degradacin de la estructura, induciendo esfuerzos elevados
entre los miembros estructurales que se encuentran en contacto propendiendo as
a un fisuramiento debido a la falta de amortiguamiento.
El aforo vehicular en el puente es de 2757 vehculos por da de los cuales el

89.76% son livianos, el 3.54% corresponden a buses y camiones pequeos de
dos ejes, el 2.76% son camiones de dos ejes grandes y el 0.2% lo ocupan
vehculos de carga de tres y seis ejes.
La cota de mxima crecida queda establecida en 1121.261 msnm para un caudal

extremo de 25.82 m3/s y un perodo de retorno de 50 aos. Mientras que la cota
inferior de la estructura es de 1128.441 msnm, por lo que la capacidad hidrulica
de evacuacin del agua de la seccin transversal del sitio de la implantacin del
puente es suficiente y la estructura no se ver comprometida por el choque de
agua.
159
Las deformaciones estructurales debido a las cargas presentes en el puente se

encuentran dentro del rango establecido por la norma AASHTO-LRFD que se
adopt como modelo de evaluacin.
En vista de la imposibilidad de poder acceder a la armadura de refuerzo presente

en los elementos estructurales, ya sea por medios manuales, electrnicos o
planos de diseo definitivo, se da por entendido que el diseo de la
superestructura para las solicitaciones actuales es la correcta, por cuanto no se
observan fisuras tanto a corte como a flexin (ver informe de inspeccin-panel
fotogrfico) que haga presumir un comportamiento plstico de los mismos.
Se puede constatar la presencia de un hundimiento en un extremo de la pila

central del puente, que constituye a su vez la junta entre el tramo 1 y el acceso,
el cual se presume se dio por la socavacin generada por el ro sobre la
cimentacin superficial de la pila, antes de la construccin del muro de
proteccin que hoy se encuentra realizado.
Se descarta la posibilidad de falla del suelo, ya que mediante documento oficial

suscrito por el Ing. Manolo Torres en Abril del 2011 titulado Protecciones para
el puente sobre el ro Quilo y que actualmente reposa en los archivos del
Ministerio de Obras Pblicas y Transporte - Direccin Provincial Pastaza se
establece un esfuerzo admisible del suelo de 45 ton/m2.
Como se mencion anteriormente el puente El Quilo se encuentra

conformando una curva horizontal del trazado vial. La estructura fue concebida
como un puente recto, pero bajo la necesidad de acoplarla al trazado se adapt el
tablero y se inclinaron los estribos y la pila para poder as otrgale el peralte a la
curva. Dicha inclinacin produce una descomposicin de la fuerza de reaccin
que ejerce la viga sobre el cabezal de la pila. Precisamente la componente
horizontal de esta reaccin, se encuentra empujando la traba ssmica, y est a su
vez se encuentra fisurando el cabezal de la pila. Se demuestra mediante el
anlisis estructural que la seccin de hormign que est expuesta a esta
componente de la reaccin no es suficiente para absorber los esfuerzos de corte.
160
5.2.- RECOMENDACIONES.
Con la finalidad de preservar la estructura, mejorar su calidad de servicio y mantenerla
dentro de rangos aceptables de seguridad se recomienda a la entidad administradora de
la estructura la adopcin de las siguientes actividades correctivas bajo su mejor criterio.
El desbroce de vegetacin, limpieza y sellado de cavidades presentes en la

estructura.
La reposicin de los recubrimientos perdidos.
La implementacin de apoyos de neopreno que coadyuven a reducir los

esfuerzos entre elementos estructurales en contacto.
El control peridico del hundimiento en la pila central, mediante la colocacin de

una cota patrn para as poder llevar un registro de la falla.
Reforzamiento y sellado de la fisura en el cabezal de la pila.
161
CAPITULO VI
PROPUESTA
6.1.- DATOS INFORMATIVOS.
A mediados de la dcada de 1990 el Ministerio de Obras Pblicas (MOP) contrata con la
empresa argentina Jos Cartellone Construcciones Civiles S.A la construccin,
modernizacin y mejoramiento del trazado vial entre los cantones de Baos de Agua
Santa perteneciente a la Provincia de Tungurahua y Mera en la Provincia de Pastaza.
Entre los rubros contratados consta la ejecucin de variantes al trazado original,
mediante la implementacin de nueva infraestructura tales como tneles y puentes.
Es por este motivo que se proyecta la construccin del puente sobre el ro Quilo
Grande el mismo que consta con una longitud de 34 metros, divididos en dos tramos, el
primero con una longitud de 10 metros y el otro con 24 metros aproximadamente.
Debido a las dificultades propias del clculo que se presentaban en esa poca, el escaso
uso, conocimiento e incluso desarrollo de los paquetes computacionales que permitan
ejecutar modelaciones ms exactas de las estructuras, se recurra al mtodo tradicional
de clculo que de ninguna manera es incorrecto, pero que lgicamente no permite en
honor al tiempo un anlisis estructural mas detallado. Actualmente con la
implementacin de poderosas herramientas informticas que permiten desarrollar
clculos y modificaciones en un tiempo infinitamente menor y con una gran exactitud,
se ha procedido a evaluar la condicin de seguridad tanto estructural como vial que
actualmente presenta el puente. Una vez identificadas las causas negativas que se estn
produciendo sobre la estructura se propone las acciones correctivas y de control que al
modo de pensar del autor son necesarias y suficientes para mantener a la estructura
dentro de un rango de seguridad aceptable.
162
6.2.- ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA.

En base a la evaluacin del puente El Quilo se concluy que las acciones inmediatas a
realizar sobre la estructura son el diseo de los apoyos elastomricos, as como el
diseo del reforzamiento y sellado de la fisura en el cabezal de la pila central.
6.3.- JUSTIFICACIN.
La importancia que representa el puente en el trazado vial, justifica plenamente la
ejecucin de las mediadas correctivas antes mencionadas, ya que la no ejecucin de las
mismas contribuir a un deterioro acelerado de la estructura pudindose provocar una
prdida considerable de resistencia en los elementos estructurales debido al fisuramiento
por falta de amortiguamiento entre elementos estructurales, as como un colapso parcial
del tramo de acceso si la viga pierde el sustento que actualmente le est brindando la
traba ssmica.
El organismo gubernamental responsable de la administracin de la infraestructura vial
en el pas debe garantizar el derecho a una circulacin segura y continua, para ello debe
velar cuidadosamente del estado de los bienes tangibles a su cargo con la finalidad de
poder tomar las medidas correctivas
que conserven los parmetros de seguridad
necesarios para la circulacin de personas y automotores.

6.4.- OBJETIVOS.
6.4.1.- GENERAL.
Mantener las condiciones de servicio tanto estructural como vial del puente El
Quilo dentro de lmites aceptables de seguridad.
6.4.2.- ESPECFICOS.
Disear los apoyos elastomricos necesarios para el correcto funcionamiento de
la estructura.
Establecer el mecanismo de reforzamiento y sellado de la fisura presente en el

cabezal de la pila central.
163
6.5.- ANLISIS DE FACTIBILIDAD.

Si bien el proceso de rehabilitacin de puentes en la actualidad es un tema inexplotado
todava en el Ecuador, se cuenta con toda la tecnologa suficiente y necesaria para este
fin. Es necesario tener presente que los costos econmicos que estos procesos demandan
pueden variar, dependiendo de la oportuna evaluacin e intervencin sobre la estructura,
del grado de intervencin que se requiera y la tecnologa empleada.
Sin embargo ninguna intervencin para repotenciar la estructura debe ser igual o superar
el costo que generara la construccin de una nueva, es por este motivo que es menester
realizar un seguimiento continuo para poder identificar las diversas fallas que se puedan
presentar y as poder tomar en el momento adecuado las medidas correctivas que la
entidad administradora de la estructura considere necesarias.
6.6.- FUNDAMENTACIN.
El diseo de las almohadillas de neopreno se sustentar en lo establecido en las
Especificaciones para el Diseo de Puentes publicado por la AASHTO LRFD 2005, en
base a lo estipulado en el artculo 14.7.6 Almohadillas elastomricas y Apoyos
elastomricos con acero de refuerzo Mtodo A , mientras que para el reforzamiento
de la fisura mediante el empleo de fibras de carbono FRP se utiliz lo establecido por el
subcomit 440 del Instituto Americano del Concreto ACI publicado en el ao 2002
titulado Gua para el diseo y construccin de sistemas externos para el reforzamiento
de estructuras de concreto fundamentalmente se hizo uso del captulo 10 destinado al
reforzamiento a corte.
6.7.- DESARROLLO DE LA PROPUESTA.
6.7.1.- DISEO DE LOS APOYOS DE NEOPRENO PARA EL PUENTE EL
QUILO UBICADO EN EL KM 17+200 DE LA VA PUYO BAOS.
6.7.1.1.- GENERALIDADES SOBRE APOYOS DE NEOPRENO.
Las funciones de los apoyos adems de transferir las fuerzas de la superestructura hacia
la infraestructura, son las de disipar y aislar los desplazamientos de translacin y
rotacin debidos a la expansin trmica, contraccin por flujo plstico, deflexin de
miembros estructurales, cargas dinmicas y vibraciones entre otros.
164
Los apoyos de neopreno son construidos comnmente de materiales flexibles, producto

de la combinacin de diversos elastmeros y otros aditivos qumicos. Este tipo de apoyo
presenta diversas ventajas respecto a los apoyos mecnicos entre los cuales se pueden
mencionar los siguientes:
Economa.- dada su simplicidad en el diseo, facilidad de fabricacin y bajo

costo del material.
Efectividad (como medio de transmisin de cargas).- se deforma rpidamente

desde el comienzo del movimiento horizontal de las vigas y absorbe las
irregularidades de las superficies de contacto.
Ausencia de mantenimiento.- no hay necesidad de limpieza ni de lubricacin.

Todo el movimiento es absorbido por deformaciones de la goma.
Dentro de los apoyos de neopreno se pueden encontrar fundamentalmente dos tipos:

1. Caucho sinttico.- tiene las cualidades elsticas del caucho natural pero posee
mejor resistencia que este contra la corrosin y envejecimiento, especialmente en
los procesos de oxidacin acelerada ante la luz y la intemperie.
2. Apoyo sinttico armado.- es un bloque de caucho sinttico que contiene lminas
de acero en su interior, adheridas mediante un proceso de vulcanizacin,
otorgando as una mayor capacidad de soportar cargas verticales en funcin del
nmero de lminas de acero que el apoyo contenga. Los apoyos armados estn
compuestos por mltiples lminas de material elastmerico separadas por placas
de acero como armaduras. Las dimensiones del apoyo, el nmero de capas de
neopreno y su espesor e igualmente el de las placas de acero, sern
dimensionados en funcin de las cargas a ser transmitidas a la infraestructura. La
inclusin efectiva de las planchas de acero implica un proceso bajo condiciones
de presin y temperatura.
Los neoprenos se especifican por su dureza, propiedad fcil de medir y que puede
correlacionarse nominalmente con el mdulo de corte y de compresin. Cuando un
apoyo de neopreno se somete a la accin de una carga se deforma verticalmente. Esta
deformacin vertical no debe sobrepasar el 15% del espesor antes de ser comprimido el
165
apoyo, si esto sucede se producen esfuerzos internos dentro del neopreno que aceleran la
deformacin plstica y el agrietamiento.
6.7.1.2.- INFORMACIN NECESARIA
ALMOHADILLAS DE NEOPRENO.
Tipo de almohadilla:
PARA
EL
DISEO
LAS
Apoyo comn sin refuerzo
Longitud de la viga :
24.00 m
Ancho de la viga :
0.35 m
Esfuerzo admisible del neopreno:
DE
560 ton/m2 segn AASHTO-LRFD 14.7.6.3.2-1

Shore 70
Dureza escogida para la almohadilla:

Coeficiente de expansin trmica del
0.0000099 cm/m/C
hormign:
Reaccin por carga muerta:
34.58 ton
Reaccin por carga viva + impacto
11.58 ton
6.7.1.3.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ALMOHADILLA DE NEOPRENO.
FIGURA 37.- DIMENSIONES DE LA ALMOHADILLA DE NEOPRENO.

El pre dimensionamiento de la almohadilla de neopreno se lo realiza en base a la
aplicacin de las siguientes frmulas empricas:
b bw 2cm (35 2)cm 33cm

166
L
24.00
h 0.32 0.32
2.56cm
3
3
Pcm Pcv (34.58 11.58)ton
0.249m 25cm
ton
adm*b
560 2 * 0.33m
m
donde :
b= ancho de la almohadilla de apoyo.
h= altura de la almohadilla de apoyo.
l= largo de la almohadilla de apoyo.
L= longitud de la viga.
Pcm= reaccin sobre el apoyo por carga muerta.
Pcv= reaccin sobre el apoyo por carga viva + impacto.
adm= esfuerzo admisible de compresin de la almohadilla.
bw ancho de la viga.
Por lo tanto se asumir las siguientes dimensiones para la almohadilla:
Largo ( l ) = 30 cm
Ancho ( b ) = 30 cm
Espesor ( h ) = 3 cm
6.7.1.4.- VERIFICACIN DE LA GEOMETRA ESCOGIDA.
Segn lo estipulado en las Especificaciones para el Diseo de Puentes AASHTO-LRFD
2005 en su artculo 14.7.6.3.6 establece que para garantizar la estabilidad del apoyo el
espesor total de la almohadilla no deber sobrepasar la relacin l/3.
h
l
3
30cm
3
3cm 10cm
3cm
Por lo tanto se cumple la verificacin geomtrica de la almohadilla.
167
6.7.1.5.- CLCULO DEL FACTOR DE FORMA. (AASHTO-LRFD 14.7.5.1-1)

El factor de forma de una capa de apoyo elastmerico, debe ser calculado como el rea
plana del apoyo dividida para el rea del permetro libre de pandeo. Para apoyos
rectangulares sin perforaciones o agujeros el factor de forma debe ser calculado como:
b *l
30cm * 30cm
2.5
2h(b l ) 2(3cm)(30cm 30cm)
donde :
S= factor de forma
h= altura de la almohadilla de apoyo.
6.7.1.6.- CLCULO DEL ESFUERZO REAL DE COMPRESIN SOBRE LA
ALMOHADILLA.
El esfuerzo real sobre la almohadilla de neopreno se lo calcular dividiendo la carga
total que esta soportar para el rea efectiva de apoyo es decir:
real
Pcm Pcv (34.58 11.58) *10 3 Kg

kg
51.29 2
b *l
30cm * 30cm
cm
donde :
6.7.1.7.- VERIFICACIN DEL ESFUERZO A COMPRESIN.
Para un correcto desempeo del apoyo este no deber sobrepasar el esfuerzo mximo
estipulado por las Especificaciones para el Diseo de Puentes AASHTO-LRFD 2005 en
su artculo 14.7.6.3.2-1 el cual es de 56.00 kg/cm2.
168
real adm
51.29
kg
kg
56.00 2
2
cm
cm
6.7.1.8.- DEFORMACIN PORCENTUAL DEL ESPESOR DEL APOYO.

Una vez establecidos el factor de forma de la almohadilla y el esfuerzo real a la que esta
estar sujeta se deber verificar que la deformacin porcentual que esta sufrir bajo
cargas ltimas no super el 15% que equivale al acortamiento por compresin.
Para este fin utilizaremos las curvas experimentales de Kimmich of Goodyear Tire and
Rubber Co.
FIGURA 38.- RELACIN ENTRE PRESIN ESPECFICA Y DEFORMACIN

DUREZA 70 SHORE.
169
Como se puede observar en la figura 38 para un esfuerzo real de la almohadilla de 51.29

kg/cm2 y un factor de forma de 2.5 se establece una deformacin porcentual
(%) aproximada de 12.30, siendo esta menor que el lmite mximo de deformacin a
compresin.
6.7.1.9.- CLCULO DE LA DEFORMACIN HORIZONTAL
ALMOHADILLA DE NEOPRENO.
6.7.1.9.1.- DEFORMACIN HORIZONTAL POR TEMPERATURA.
DE
LA
Para poder determinar la deformacin horizontal que sufrir la almohadilla por factor
temperatura ser necesario establecer la temperatura promedio de la zona de
implantacin del puente, con esta finalidad utilizaremos los anuarios meteorolgicos
publicados por el Instituto de Meteorologa eHidrologa INAMHI.
CUADRO 28.TEMPERATURA DEL AIRE A LA SOMBRA EN C.

ESTACIN M008 PUYO.
PERIODO
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
MEDIA
MAX
MIN
ENERO FEBRERO MARZO

21.5
22.0
21.5
20.4
20.8
20.9
21.4
20.4
21.2
22.1
22.5
22.0
20.9
20.8
21.4
21.9
21.5
21.7
21.4
21.3
21.7
22.2
22.2
22.0
22.3
22.7
22.1
23.2
22.2
22.3
22.8
22.6
22.6
21.0
21.4
21.1
21.5
22.2
21.5
21.0
20.7
21.0
20.7
20.6
21.4
21.6
23.2
20.4
21.6
22.7
20.4
21.6
22.6
20.9
ABRIL
21.8
21.5
21.1
22.2
20.5
21.9
22.0
22.2
22.6
22.8
22.5
21.5
21.6
21.2
21.4
MAYO
21.0
21.2
20.6
21.8
20.5
21.8
22.3
21.8
21.6
22.3
22.6
20.8
21.5
20.7
21.5
JUNIO
21.2
20.5
21.1
20.8
20.5
21.3
20.9
21.3
21.8
21.2
22.3
20.6
20.3
20.7
20.8
JULIO
21.0
20.0
20.3
20.6
19.8
20.6
21.2
21.0
21.1
21.5
21.2
20.6
20.8
20.5
21.0
21.8
22.8
20.5
21.5
22.6
20.5
21.0
22.3
20.3
20.7
21.5
19.8
AGOSTO SEPTIEMBRE
21.4
21.6
20.5
21.4
20.9
21.6
21.2
21.4
20.4
21.2
21.0
21.6
21.2
21.9
21.6
22.0
21.8
22.2
21.7
21.8
21.4
22.2
21.1
21.2
21.2
20.7
21.2
21.3
21.2
21.8
21.2
21.8
20.4
OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE MEDIA

21.8
21.7
21.5
21.5
21.3
21.9
21.2
21.0
22.3
21.5
21.5
21.2
21.7
22.0
21.6
21.7
20.8
21.6
21.4
20.8
22.1
22.6
22.0
21.7
22.7
22.9
22.8
21.9
22.2
22.3
22.1
21.9
23.3
22.4
22.1
22.2
22.6
23.1
22.5
22.3
22.3
22.7
22.4
22.3
22.3
21.6
21.5
21.2
21.5
21.3
21.4
21.3
21.8
22.0
21.5
21.1
22.4
22.5
21.9
21.4
21.6
22.2
20.7

170
22.1
23.3
20.8
22.1
23.1
21.3
21.8
22.8
21.2
21.6
22.3
20.8
MAX
MIN
22.0
21.9
22.3
22.5
21.6
22.6
22.9
22.3
23.3
23.2
22.8
22.3
22.2
22.0
22.5
21.0
20.0
20.3
20.6
19.8
20.6
20.9
21.0
21.1
21.2
21.2
20.6
20.3
20.5
20.6
22.4
23.3
21.6
20.6
21.2
19.8
De los valores tabulados en el cuadro 28 se establece que la temperatura media mxima

es de 23.3C, mientras que la mnima media es de 19.8C.
El valor de deformacin de la almohadilla por el factor temperatura queda establecido de
la siguiente manera:
cm
23.3 19.8C 0.00083cm
l1 Lt 24.00m 0.0000099
m
donde :
l1= deformacin horizontal del apoyo por temperatura.
L= largo de la viga.
= coeficiente de expansin trmica del hormign..
t= variacin de temperatura.
6.7.1.9.2.- DEFORMACIN HORIZONTAL POR FUERZA DE FRENADO.

La fuerza de frenado que interviene en la deformacin horizontal de la almohadilla se la
considerara como el 5% de la reaccin por carga viva + impacto. Por lo que esta
deformacin horizontal quedar establecida como:
l 2
0.05 * Pcv * h 0.05(11580kg) * 3cm
0.128cm
kg
Go * b * l
15 2 * 30cm * 30cm
cm
l2= deformacin horizontal del apoyo por fuerza de frenado.

Go= mdulo de corte del neopreno.
171
TABLA 16.- VALORES PROMEDIOS DEL

MDULO DE CORTE DEL
NEOPRENO PARA DIFERENTES DUREZAS.
DUREZA
MDULO DE CORTE (Go)
shore 50
8
shore 60
11
shore 70
15
FUENTE: AASHTO-LRFD Bridge Design Specifications (2005)
Por lo tanto la deformacin horizontal total quedar definida como:
l l1 l 2 (0.0008 0.128)cm 0.1283cm

6.7.1.10.- VERIFICACIN DEL ESPESOR DE LA ALMOHADILLA DE
NEOPRENO.
En el artculo 14.7.6.3.4-1 de las Especificaciones para el Diseo de Puentes
AASHTO-LRFD establece que la mxima deformacin por corte de la almohadilla,
debe ser considerada como el mximo desplazamiento horizontal de la superestructura
para ello se deber verificar que:
h 2l
3cm 2(0.1283cm)
3cm 0.2566cm
donde :
h= espesor de la almohadilla de apoyo.
l= deformacin horizontal de la almohadilla de apoyo.
6.7.1.11.- CLCULO DEL DESLIZAMIENTO MXIMO ADMISIBLE.

El deslizamiento mximo admisible de la almohadilla de neopreno se lo calcular en
base a la siguiente expresin:
0.2 Pcm * h
0.2 * 34580kg * 3cm
=1.54 cm
kg
b * l * Go
30cm * 30cm *15 2
cm
donde :
= deslizamiento mximo admisible de la almohadilla de neopreno
h= espesor de la almohadilla de apoyo.
172

l = largo de la almohadilla de apoyo.
Go = mdulo de corte del neopreno
6.7.1.12.- VERIFICACIN DEL DESLIZAMIENTO MXIMO DE LA
ALMOHADILLA DE APOYO.
El deslizamiento mximo de la almohadilla de neopreno debe ser menor o igual a la
deformacin horizontal de la misma, para este propsito se deber verificar que:
l
1.54cm 0.1283cm
Una vez calculadas y verificadas todas las solicitaciones a las que se someter la
almohadilla de neopreno se dan por aceptadas las dimensiones y dureza de la misma.
6.7.1.13.- CLCULO DE LAS DIMENSIONES Y SOLICITACIONES DE LAS
ALMOHADILLAS DE APOYO PARA EL PUENTE EL QUILO.
Con la finalidad de poder proveer una nomenclatura clara y sencilla sobre la ubicacin
de cada apoyo en el puente, se ha visto la necesidad de establecer la siguiente figura:
FIGURA 39.- NOMENCLATURA DE APOYOS SOBRE EL PUENTE EL QUILO

173
CUADRO 29.- DIMENSIONES Y SOLICITACIONES DE LAS ALMOHADILLAS DE APOYO PARA EL PUENTE EL

QUILO
DIMENSIONES DEL APOYO (cm) DIMENSIONES VIGA (m)
Pcm
TEMPERATURA MODULO DE ESFUERZOS DEL APOYO (kg/cm2) FACTOR DEFORMACION DEFORMACION HORIZONTAL (cm ) DESLIZAMIENTO
C
CORTE (kg/cm2) adm
%
(cm)
Pcv+imp
real DE FORMA
l1
l2
l
shore 70
34.58
11.58
3.5
15
56
51.29
2.5
12.3
0.0008
0.13
0.1308
1.54
0.35
shore 60
41.25
32.17
3.5
11
56
54.39
13.6
0.0008
0.33
0.3308
1.66
0.35
shore 60
42.23
27.25
3.5
11
56
51.47
13.1
0.0008
0.28
0.2808
1.7
24
0.35
shore 60
42.49
36.82
3.5
11
56
52.87
3.13
13
0.0008
0.34
0.3408
1.54
24
0.35
shore 60
47.28
21.97
3.5
11
56
51.3
13.1
0.0008
0.22
0.2208
1.91
30
24
0.35
shore 70
35.23
14.64
3.5
15
56
55.41
2.5
13
0.0008
0.16
0.1608
1.57
45
30
24
0.35
shore 60
41.2
32.25
3.5
11
56
54.41
13.7
0.0008
0.33
0.3308
1.66
apoyo simple sin refuerzo
45
30
24
0.35
shore 60
42.19
29.96
3.5
11
56
53.44
13.5
0.0008
0.3
0.3008
1.7
4IZ
50
30
24
0.35
shore 60
42.49
35.75
3.5
11
56
52.16
3.13
13
0.0008
0.33
0.3308
1.55
5IZ
45
30
24
0.35
shore 60
47.26
22.33
3.5
11
56
51.47
13.1
0.0008
0.23
0.2308
1.91
1'D
20
25
10
0.3
shore 60
11.71
14.27
3.5
11
56
51.96
2.8
14.3
0.0003
0.26
0.2603
0.85
2'D
25
25
10
0.3
shore 60
12.41
19.48
3.5
11
56
51.02
3.1
12.6
0.0003
0.28
0.2803
0.72
3'D
20
25
10
0.3
shore 60
12.61
11.9
3.5
11
56
49.02
2.8
13.1
0.0003
0.22
0.2203
0.92
4'D
25
25
10
0.3
shore 60
12.55
22.41
3.5
11
56
55.94
3.1
13.5
0.0003
0.33
0.3303
0.73
5'D
20
25
10
0.3
shore 60
11.62
10.51
3.5
11
56
44.26
2.8
12.5
0.0003
0.19
0.1903
0.84
1'IZ
20
25
10
0.3
shore 60
10.61
16.11
3.5
11
56
53.44
2.8
14.6
0.0003
0.29
0.2903
0.77
2'IZ
25
25
10
0.3
shore 60
12.7
21.79
3.5
11
56
55.2
3.1
13.4
0.0003
0.32
0.3203
0.74
3'IZ
20
25
10
0.3
shore 60
12.61
10.63
3.5
11
56
46.48
2.8
13
0.0003
0.19
0.1903
0.92
4'IZ
25
25
10
0.3
shore 60
12.21
19.63
3.5
11
56
50.94
3.1
12.6
0.0003
0.29
0.2903
0.71
5'IZ
25
25
10
0.3
shore 60
12.82
16.01
3.5
11
56
46.13
3.1
11.6
0.0003
0.23
0.2303
0.75
UBICACION
TIPO DE ALMOHADILLA
bw
1D
30
30
24
0.35
2D
45
30
24
3D
45
30
24
4D
50
30
5D
45
30
1IZ
30
2IZ
3IZ
DUREZA
REACCIONES (ton)
174
6.7.2.- DISEO DEL REFORZAMIENTO DE LA FISURA MEDIANTE EL

EMPLEO DE PLATABANDAS DE FIBRA DE CARBONO EN EL CABEZAL
DE LA PILA DEL PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL KM 17+200 DE
LA VA PUYO BAOS.
6.7.2.1.GENERALIDADES
SOBRE
EL
REFORZAMIENTO
DE
ESTRUCTURAS.
Muchas veces un diseo o un proceso de construccin deficiente, la corrosin de la
armadura de refuerzo, el cambio de uso de la estructura o un incremento sustancial
en las cargas de servicio de la estructura crean la necesidad de proyectar el
reforzamiento de la estructura para as poder mantener los niveles de seguridad
necesarios.
Histricamente el reforzamiento de estructuras se ha hecho de manera convencional,
ya sea agrandando las secciones estructurales o colocando elementos metlicos que
ayuden a soportar las cargas. Sin embargo, en la actualidad existen sistemas de
reforzamiento mucho ms eficientes, basados en nuevos materiales de alta tecnologa
que presentan un sin nmero de ventajas frente a los mtodos de refuerzos
tradicionales.
El sistema de reforzamiento en base a fibras FRP (fiber-reinforcedpolymer) son cada
vez ms usados por muchos factores entre los que destaca el uso de fibras de carbono
que es un polmero diez veces ms resistente a la traccin que el acero (35500
kg/cm2 vs 4200 kg/cm2) y con un peso mucho menor.32
Aunque la aplicacin en nuestro medio es relativamente reciente, el uso de este
sistema de refuerzo no es una novedad en el mundo, se lo ha venido empleando por
ms de treinta aos en la industria aeroespacial, manufacturera de productos de bajo
peso y alta resistencia a la tensin, y lgicamente presentando extraordinarias
ventajas en el campo de la construccin.
Las ventajas primordiales del uso de platabandas de fibra de carbono radican
principalmente en que presentan un peso muy bajo, lo que representa un mnimo
incremento en la carga muerta adicional que la estructura tendr que soportar, la alta
durabilidad ya que es anticorrosiva y requiere de bajo mantenimiento, es de rpida
instalacin, no se necesita mano de obra calificada ni equipos sofisticados con el
consiguiente ahorro de dinero y tiempo de espera, debido a su extrema delgadez
presenta un mnimo incremento en el espesor de la geometra del elemento y por
ltimo gracias a su flexibilidad es adaptable a cualquier forma estructural.
32
REFORZANDO EDIFICACIONES CON FIBRAS DE CARBONO FLORES, Luis
175
6.7.2.2.- CLCULO DEL REFUERZO CON FIBRAS DE CARBONO SOBRE EL

CABEZAL DE LA PILA DEL PUENTE EL QUILO
El proceso de clculo de las platabandas de fibra de carbono necesarias para el
reforzamiento del cabezal estar basado en la Gua para el diseo y construccin de
sistemas FRP adheridos externamente para el reforzamiento de estructuras de
concreto publicado por el comit 440 del ACI en el ao 2002.
La fibra seleccionada para este fin es la SIKAWRAP-300C debido a su facilidad de
adquisicin y permanente presencia en el mercado nacional.
Los datos tcnicos de la fibra proporcionados por el fabricante mediante hoja tcnica
de cuarta edicin publicada en Junio del 2012 son los siguientes:
Resistencia a la tensin
3900 MPas (39750 kg/cm2)
Mdulo de elasticidad
230000 MPas (2344000 kg/cm2)
Elongacin
1.5%
Direccin de la fibra
0 (Unidireccional)
Peso por metro cuadrado
300 gr
Espesor
0.17 mm
Densidad de la fibra
1.8 gr /cm3
6.7.2.3.- HIPTESIS PARA EL DISEO DE LAS PLATABANDAS DE FIBRA

DE CARBONO.
Dentro del diseo de las platabandas de fibra de carbono ser necesario considerar
que:
El diagrama esfuerzo- deformacin de la fibra de carbono es lineal hasta la

ruptura.
Segn lo estipulado en la gua para el diseo de refuerzos externos mediante
el empleo de fibras ACI 440.2R-02 en su artculo 10.4.1.1, establece que la
deformacin mxima de diseo de la fibra deber estar limitada al 0.4%.
El comportamiento del refuerzo por fibras de carbono presenta un
comportamiento anisotrpico, es decir nicamente absorbe esfuerzos de
tensin.
Se desprecia la capacidad de soportar esfuerzos de corte del hormign as
como tambin del acero de refuerzo a corte en vista de la imposibilidad de
176
determinar con relativa precisin su cuanta, por lo que toda la carga de corte
ser absorbida por el refuerzo de carbono.
6.7.2.4.- DISPOSICIN DEL REFUERZO SOBRE EL CABEZAL DE LA PILA.
FIGURA 40.- DISPOSICIN DE LAS PLATABANDAS DE FIBRA DE

CARBONO SOBRE EL CABEZAL.
6.7.2.5.- CLCULO DE LAS PROPIEDADES DE DISEO DEL MATERIAL.
El esfuerzo de diseo ltimo de la fibra estar determinado por lo estipulado en el
cdigo ACI 440.2R-02, mediante la ecuacin:
f fu CE * f fu
donde :
f fu esfuerzo ltimo de diseo de la fibra (MPas)
CE factor de reduccin ambiental (tabla 8.1 ACI440.2R-02)
*
f fu esfuerzo ltimo de diseo de la fibra especificado por el fabricante. ( MPas)
El factor de reduccin ambiental viene dado de la siguiente manera:

TABLA 17.- FACTOR DE REDUCCIN AMBIENTAL PARA VARIOS
SISTEMAS DE REFUERZO CON FIBRAS Y CONDICIONES DE EXPOSICIN.
Factor de reduccin
Condiciones de exposicin
Tipo de fibra y resina
ambiental (CE)
Carbono / Epxica
0.95
Interiores
Vidrio / Epxica
0.75
Aramida / Epxica
0.85
177
Carbono / Epxica
Exteriores (puentes, pilas
y parqueaderos al aire
Vidrio / Epxica
libre)
Aramida / Epxica
Ambientes agresivos
Carbono / Epxica
(plantas qumicas y de
Vidrio / Epxica
tratamiento de aguas
Aramida / Epxica
residuales)
FUENTE: ACI 440.2R-02(2002)
0.85
0.65
0.75
0.85
0.50
0.70
Por lo tanto el esfuerzo de diseo ltimo del refuerzo esta dado por:
f fu CE * f fu 0.85 * (3900MPas ) 3315MPas

*
La deformacin ltima de diseo viene dada por la expresin:
fu CE * fu *
donde :
fu deformacin de ruptura de diseo de la fibra (mm/mm)
CE factor de reduccin ambiental (tabla 8.1 ACI440.2R-02)
fu * deformacin ltima de diseo de la fibra especificado por el fabricante.

( mm/mm)
fu CE * fu * 0.85 * (0.015mm / mm) 0.01275mm / mm

6.7.2.6.- CLCULO DE LA LONGITUD EFECTIVA DE ADHERENCIA.
La gua ACI 440.2R-02 propone la siguiente expresin para el clculo de la longitud
efectiva de adherencia.
Le
23300
(n * t f * E f ) 0.58
donde :
Le longitud efectiva de adherencia (mm)
n nmero de capas de refuerzo
t f espesor nominal de una capa de refuerzo (mm)
E f mdulo de elasticidad de la fibra de refuerzo (MPas)
Le
23300
23300
33.83mm
0.58
(n * t f * E f )
(2 * 0.17mm * 230000MPas ) 0.58
178

COEFICIENTE DE ADHERENCIA A CORTE EN FUNCIN DEL ESFUERZO A
COMPRESIN DEL HORMIGN.
2
f 'c 3
K1
27
donde :
K 1 factor de modificacin aplicado al coeficiente de adherencia

f ' c esfuerzo a compresin especificado del hormign ( MPas)
f ' c 3 20.58MPas 3
K1

0.8344
27
27

COEFICIENTE DE ADHERENCIA A CORTE EN FUNCIN DE LA
DISPOSICIN DE ENVOLTURA.
La gua ACI 440.2R-02 establece las siguientes expresiones para el clculo del factor
de modificacin en funcin de la disposicin de envoltura en la pieza a reforzar.
FIGURA. 41.- DISPOSICIN DE ENVOLTURAS PARA EL REFUERZO A

CORTE.
FUENTE: ACI 440.2R-02(2002)
TABLA 18.- EXPRESIONES DEL FACTOR DE MODIFICACIN EN FUNCIN
DE LA DISPOSICIN DE LA ENVOLTURA.
d f Le
K2
Para envolturas en U
df
K2
d f 2 Le
Para adherencia en dos lados.
df
FUENTE: ACI 440.2R-02.(2002)

179
donde :
K 2 factor de modificacin aplicado al coeficiente de adherencia en funcin de la

disposicin de la envoltura de la pieza a reforzar.
d f profundidad de la fibra para el refuerzo a corte (mm)
Como se muestra en la figura 39 la disposicin de la envoltura para el refuerzo

elegida es en forma de U, por lo que se utilizar la siguiente expresin:
K2
d f Le
df
500mm 33.83mm
0.9323
500mm
6.7.2.9.- CLCULO DEL COEFICIENTE DE ADHERENCIA PARA

ESFUERZOS DE CORTE.
El coeficiente de adherencia para esfuerzos de corte se lo calcular con la siguiente
expresin tabulada en la gua ACI440.2R-02.
Kv
K1 * K 2 * Le
11900 * fu
donde :
K v coeficiente de adherencia para esfuerzos de corte
K 1 factor de modificacin aplicado al coeficiente de adherencia

K 2 factor de modificacin aplicado al coeficiente de adherencia en funcin de la
disposicin de la envoltura de la pieza a reforzar.
Kv
K1 * K 2 * Le 0.8337 * 0.9323 * 33.83mm
0.1735
11900 * fu
11900 * 0.01275mm / mm
El valor del coeficiente de adherencia debe ser menor o igual a 0.75 por lo que se
debe verificar que:
K v 0.75
Por lo tanto 0.1735 0.75 Ok.
6.7.2.10.- CLCULO DE LA DEFORMACIN EFECTIVA DE LA FIBRA.
La deformacin efectiva de la fibra se lo calcular mediante la expresin:
180
fe K v * fu
donde :
fe deformacin efectiva de la fibra de refuerzo. Nivel de esfuerzo relacionado
con la falla de la seccin. (mm/mm)
K v coeficiente de adherencia para esfuerzos de corte

fe K v * fu 0.1735 * 0.01275mm / mm 0.002601912mm / mm

Como se estableci en las hiptesis de diseo la deformacin efectiva de la fibra no
podr superar el valor de 0.004 por lo que se verifica lo siguiente:
fe 0.004 0.002601912 0.004 Ok.

6.7.2.11.- CLCULO DEL REA A CORTE DE LA FIBRA.
El rea a corte de la fibra puede ser calculada mediante la expresin:
A fv 2n * t f * w f
donde :
A fv rea del refuerzo a corte de la fibra con espaciamientos (mm2)
t f espesor nominal de una capa de refuerzo (mm)
n nmero de capas de refuerzo
w f ancho de la capa de refuerzo (mm)
A fv 2n * t f * w f 2 * 2 * 0.17mm * 225mm 153mm2
6.7.2.12.- CLCULO DEL ESFUERZO EFECTIVO DE LA FIBRA.

El esfuerzo efectivo de la fibra puede ser calculado mediante la ley de Hooke con la
expresin:
f fe fe * E f
donde :
f fe esfuerzo efectivo de la fibra (MPas)

181
E f mdulo de elasticidad de la fibra de refuerzo (MPas)

f fe fe * E f 0.002601912mm / mm * 230000MPas 598.44MPas
6.7.2.13.- CLCULO DE LA CONTRIBUCIN DE LAS FIBRAS DE

REFUERZO A LA FUERZA DE CORTE.
La contribucin que la fibra de refuerzo soportar de la fuerza cortante ser calculada
mediante la expresin:
Vf
A fv * f fe ( sen cos )d f
sf
donde :
v f fuerza nominal de corte provista por la fibra (N)

E f modulo de elasticidad de la fibra de refuerzo (MPas)
Vf
vf
A fv * f fe ( sen cos )d f
sf
153mm 2 * 598.44
N
sen(0) cos(0)500mm
mm 2
145335.43N 14.83ton
315mm
6.7.2.14.- CLCULO DE LA FUERZA CORTANTE TOTAL.

La gua ACI 440.2R-02 proporciona la ecuacin de clculo de la fuerza total de corte
absorbida por las fibras de refuerzo mediante la expresin:
Vn Vc Vs f V f
donde :
factor de reduccin de fuerza a corte
Vn fuerza nominal de corte (N)
Vc fuerza nominal de corte del concreto (N)

Vs fuerza nominal de corte de los estribos de acero (N)
f factor de reduccin adicional de fuerza de la fibra (tabla 10.1 ACI 440.2R-02)
V f fuerza nominal de corte provista por la fibra (N)
Como se mencion en la hiptesis de diseo se asumir que toda la fuerza de corte
producida sobre el cabezal ser absorbida por las fibras de refuerzo por lo que la
expresin tabulada anteriormente queda de la siguiente manera:
182
Vn f V f
donde :
Vn fuerza de corte total (N)
factor de reduccin a corte

f factor de reduccin adicional para el refuerzo a corte con FRP
V f fuerza nominal de corte provista por la fibra (N)
TABLA 19.- FACTORES RECOMENDADOS DE REDUCCIN ADICIONAL

PARA EL REFUERZO A CORTE CON FIBRAS.
Elemento completamente envuelto
f 0.95
Elementos envueltos en forma de U
f 0.85
Fuente: ACI 440.2R-02(2002)
Vn f V f 0.85(0.85 *145335.43N ) 105004.85N 10.71ton

6.7.2.15.- VERIFICACIN DEL REFUERZO.
De la misma manera la gua ACI 440.2R-02 exige la verificacin del refuerzo
mediante la expresin:
Vn Vu
donde :
Vn fuerza de corte total (N)
Vu fuerza de corte ltima (N)
La fuerza de corte ltima Vu fue determinada en base al anlisis estructural del

puente en mencin.
10.71ton 10ton Por lo tanto se da por aceptado el diseo de las fibras y su
disposicin en la pieza de concreto a reforzar.
183
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4.- DIRECCIONES DE INTERNET

www.arqhys.com
www.construaprende.com
www.construmatica.com
187
188
ANEXO 1.
REPORTE DE INSPECCIN.
1. IDENTIFICACIN Y UBICACIN.
Nombre puente: El Quilo
Datum : WGS 84
Tipo puente: Losa sobre vigas de hormign armado
Tramo: Puyo 17+200 Baos
Sobre : Ro Quilo Grande
Dpto. Poltico: Cantn Mera
Altitud (msnm): 1125
Dpto. Vial: E30
Latitud ( utm): 9839889 N
Provincia: Pastaza
Longitud ( utm): 17/ 818006 E
Poblado ms cercano: Mera
Ruta: Baos - Puyo
Kilometraje: 5+300 Km
2. DATOS GENERALES.
Puente sobre: Ro El Quilo Grande
Nombre: Puente El Quilo
Longitud total (m): 34
Nmero de vas de transito: 2
Ancho de calzada (m): 10.40
Sobrecarga de diseo (ton/m) : 0.95
Ancho de vereda (m) : 0.70
Nmero de proyecto:
Altura libre superior (m): 10.80
Ao de construccin: 1995 - 1996
altura libre inferior (m) : 8.40
Ultima insp. (dd/mm/aa):
Tipo de servicio: Vehicular y peatonal
Ultima trab. (dd/mm/aa): 15/05/2011
Trfico (veh/da) : 2757
% camiones y buses: 10.24
Ao: 2012
Alineamiento entrada: N330944E
Condiciones ambientales: Hmedas
Alineamiento salida: N87 24 30W
3. TRAMOS.
Nmero tramos: 2
Luz principal (m): 24
Long.total (m): 34
Long.tramo 1(m): 24
Long.tramo 3(m):
Long.tramo 2(m): 10
Long.tramo 4(m):
TRAMO 1 ( PRINCIPAL )
TRAMO 2
Categora/tipo :Losa sobre vigas
Categora/tipo : Losa sobre vigas
Caractersticas secundarias: Tablero curvo peraltado
Caractersticas secundarias: Tablero curvo peraltado
Condicin borde: Simplemente apoyado
Condicin borde: Simplemente apoyado
Material predominante: Hormign armado
Material predominante: Hormign armado
4. TABLERO DE RODADURA.
LOSA
VIGAS
Material: Hormign armado
Tipo : Simplemente apoyadas
Espesor (m): 0.30
N de vigas: 5
Superficie de desgaste: Asfalto
espesor de capa de desgaste (m) : 0.10
Forma: T
Peralte (m): 1.40
Separacin entre ejes (m): 2.40
5. SUBESTRUCTURA.
ESTRIBO IZQUIERDO
ESTRIBO DERECHO
Tipo: Prtico inclinado
Tipo : Prtico inclinado
Cimentacin/tipo: Zapata corrida
Cimentacin/tipo: Zapata corrida
Cimentacin/material: Hormign armado
Cimentacin/material: Hormign armado
189
6. PILARES.
PILAR 1
PILAR 2
PILAR 3
Tipo : Prtico inclinado
Tipo ::
Tipo ::
Material: Hormign Armado
Material:
Material:
Ciment/Tipo: Zapata corrida
Ciment/tipo:
Ciment/tipo:
Ciment/mat: Hormign armado
Ciment/mat:
Ciment/mat:
7. MACIZOS / CMARAS DE ANCLAJE.

IZQUIERDO
DERECHO
Tipo :
Tipo :
Material :
Material :
Ciment/tipo:
Ciment/tipo:
Ciment/mat:
Ciment/mat:
8. DETALLES.
BARANDAS
VEREDAS Y SARDINELES
Tipo: Parapeto
Ancho vereda (m): 0.70
Altura sardinel (m): 0.20

Material : Hormign armado
APOYO 1
APOYO 2
APOYO 3
Tipo:
Material:
Tipo:
Material:
Tipo:
Material:
Ubicacin:
Ubicacin:
Ubicacin:
Nmero:
Nmero:
Nmero:
JUNTAS DE EXPANSIN
DRENAJE DE CALZADA
Tipo: Junta de Construccin
Tipo: Drenaje superficial
Material: Sellante Plstico
Material: Tubos PVC
9. ACCESOS.
ACCESO IZQUIERDO
ACCESO DERECHO
Long. Transicin (m): 65.80
Long. Transicin (m): 22.80
Alineamiento: N330944E
Alineamiento:N872430W
Ancho total de bermas (m): 0
Ancho total de bermas (m): 0
Visibilidad: Regular
Visibilidad: Regular
10. SEGURIDAD VIAL.

ACCESO IZQUIERDO
ACCESO DERECHO
Seal informativa: Si
Seal informativa: Si
Seal preventiva : Si
Seal preventiva : Si
Seal reglamentaria : Si
Seal reglamentaria : Si
Seal horizontal : Si
Seal horizontal : Si
190
11. SOBRECARGA.
Carga de diseo( ton/m) : 0.95
Carga mx. Actual: 40 ton.
Sobresfuerzo :
Sealizacin de carga:Si
12. RUTA ALTERNA.

Tipo otras rutas: Puente paralelo losa sobre vigas de hormign armado simplemente apoyado
VADO
PUENTE PARALELO
Distancia del puente (km):

Periodo de funcionamiento (meses):
Posibilidad de construir: Buena

Longitud total (m): 15.70
Profundidad aguas mnimas (m):
Subestructura: Macizo
Naturaleza del suelo:
Tipo: Cajn
Variante existente:
Necesidad de construirlo:
13. CONDICIN DEL SECTOR DE LA CARRETERA

Condicin de la carretera: Muy buena, asfaltada, con presencia de cunetas y sealizacin vertical. Existe presencia de
explotacin de material ptreo en los alrededores lo que incide en gran nmero de material suelto.
14. SUELO DE CIMENTACIN.

ESTRIBO
IZQ.
ESTRIBO
DER.
PILAR 1
MH
MH
MH
Material:
PILAR 2
PILAR 3
Comentarios: Segn estudio contratado por el MTOP con su direccin Provincial Pastaza y ejecutado por el Ing. Manolo
Torres en Abril del 2011 se establece que el suelo de cimentacin es limo arenoso de alta compresibilidad, dando as una
capacidad de carga de aproximadamente 40 ton/m2.
15. NIVELES DE AGUA.

Aguas mximas (msnm): 1121.73
Periodo aguas mx.: De Abril a Junio
Aguas mnimas (msnm): 1120.83
Periodo estiaje: Agosto y Septiembre
Aguas extraordinarias (msnm): 1121.83
Galibo de aguas mx. (m): 8.30
Galibo determinado (m): 8.40

Galibo obtenido del plano (m):
16. CAPACIDAD HIDRULICA DEL PUENTE.

Longitud aceptable : Si
Longitud requerida (m):
Altura aceptable: Si
Altura adicional requerida (m):
Necesidad de encauzamiento: No
Longitud encauzamiento (m):
Socavacin del cauce: No
Profundidad de socavacin (m):
191
17. CROQUIS
Seccin transversal del puente sobre los estribos
Seccin transversal del acceso al puente
Parapetos y barandas del puente
Estribos laterales del puente
192
Pila central del puente
18. COMENTARIOS, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES.

Se detecta algunas deficiencias en el proceso constructivo del puente, esto ha generado cierta degradacin
del hormign, observndose una serie de hormigueros y avisperos en las cavidades presentes en el material.
Fecha de inspeccin :
Inspector :
Firma:
Fecha de supervisin:
Supervisor:
Firma:
193
ANEXO 2.
CONDICIN GLOBAL DEL PUENTE.
Ao de construccin : 1995 - 1996
Sobrecarga:
Longitud total (m): 34.00
Nombre puente:El Quilo

Tipo puente:Losa sobre vigas de hormign armado
Provincia: Pastaza
Tramo:Puyo 17+200 Baos
Pgina1 de 1
CONDICIN DE LOS ELEMENTOS INSPECCIONADOS

DESCRIPCIN
NRO
104
108
109
117
137
145
153
156
170
174
175
176
177
178
179
182
Losa de concreto armado (refuerzo. transversal)

Vigas principales de concreto armado
Vigas secundarias de concreto armado
Columnas de concreto armado
Elevacin cuerpo del estribo de concreto armado
Zapata de concreto armado para estribos
Capa de asfalto
Vereda de concreto
Juntas de expansin
Parapeto de concreto armado
Guardavas
Mrgenes del rio
Lecho del rio
Enrocado
Muros de concreto armado
Sealizacin
METRADO
UND
34
34
34
M
M
M
11
Calificacin
2
3
4
OBSERVACIONES
5
X
X
X
X
X
X
353.6
23.8
10.4
34
5
30
14
20
18
COMENTARIOS:
FECHA DE INSPECCIN :
INSPECTOR:
0 1
M2
M2
M
M
M
M
M
M
M
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Calificacin
MUY BUENO: 0
BUENO :1
REGULAR :2
MALO :3
MUYMALO:4
PSIMO :5
/
/
FIRMA:
194
ANEXO 3.
PANEL FOTOGRFICO.
Provincia: Pastaza
Pgina 1 de 1
LISTA DE FOTOGRAFAS
DESCRIPCIN
Presencia de hormigueros en el hormign
Registro de humedad en el cabezal de la pila central
Diafragmas
Trabas ssmicas
Prdida de recubrimientos
Disposicin del tablero con relacin a las vigas
Desages de agua lluvia
Panormica puente antiguo
Inclinacin de los estribo margen derecha
Inclinacin estribo margen izquierda
Fisura en el cabezal de la pila central
Presencia de vegetacin en la junta de construccin
Apoyo actual entre la superestructura y la infraestructura en el estribo margen izq.
Apoyo actual entre la superestructura y la infraestructura en la pila central
Panormica del puente
Sealizacin , parapetos y barandas
Hundimiento de la calzada lado izquierdo sentido Baos - Puyo
Presencia de vegetacin estribo margen derecha
Contrafuerte estribo margen derecha
Muro y material de proteccin contra la socavacin en la pila central
Estribo margen izquierdo
Presencia de vegetacin entre la superestructura y la infraestructura estribo izquierdo
Sealizacin vertical de acceso al puente
Panormica aguas abajo del sitio de implantacin del puente
N FOTO
FECHA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
COMENTARIOS:
INSPECTOR:
Ao de construccin : 1995 -1996

Longitud total (m) : 34.00
Ancho de calzada ( m) : 10.4
/
FIRMA:
195
FOTON 1
FOTON 3
FOTON 2
FOTON 4
196
FOTON 5
FOTON 6
FOTON 7
FOTON 8
197
FOTON 9
FOTON 10
FOTON 11
FOTON 12
198
FOTON 13
FOTON 14
FOTON 15
FOTON 16
199
FOTON 17
FOTON 18
FOTON 19
FOTON 20
200
FOTON 21
FOTON 23
FOTON 22
FOTON 24
201
ANEXO 4.
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES DE LA INSPECCIN.
Provincia: Pastaza
Pgina 1 de 1
OBSERVACIONES
ACCIONES NORMATIVAS
Se verifica la inexistencia de aparatos de apoyo entre la
superestructura y la infraestructura
ACCIONES PREVENTIVAS
Existencia de suciedad y escombros en los estribos y pila central
lo que est fomentando el crecimiento de vegetacin
Ao de construccin : 1995 - 1996

Longitud total ( m ) : 34.00
Ancho de calzada ( m ): 10.40
RECOMENDACIONES
Se recomienda el diseo de apoyos que permitan disipar las
fuerzas presentes entre elementos estructurales en contacto
Se realice un desbroce de la vegetacin existente en los elementos

estructurales, para posteriormente realizar un pulido del hormign
a fin de eliminar toda cavidad existente en el mismo
ACCIONES EJECUTIVAS
COMENTARIOS:
INSPECTOR:
/
FIRMA:
202
ANEXO 5.
FORMULARIO DE CONTEO VEHICULAR.
203
ANEXO 6.
ESTUDIO DE TRFICO.
FECHA :SABADO 14 DE JULIO DEL 2012
HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
7h45 - 8h00
8h00 - 8h15
8h15 - 8h30
8h30 - 8h45
8h45 - 9h00
9h00 - 9h15
9h15 - 9h30
9h30 - 9h45
9h45 - 10h00
10h00 - 10h15
10h15 - 10h30
10h30 -10h45
10h45 - 11h00
11h00 - 11h15
11h15 - 11h30
11h30 - 11h45
11h45 - 12h00
12h00 - 12h15
12h15 - 12h30
12h30 - 12h45
12h45 - 13h00
13h00 - 13h15
13h15 - 13h30
13h30 - 13h45
13h45 - 14h00
14h00 - 14h15
14h15 - 14h30
14h30 - 14h45
14h45 - 15h00
15h00 - 15h15
15h15 - 15h30
15h30 - 15h45
15h45 - 16h00
16h00 - 16h15
16h15 - 16h30
16h30 - 16h45
16h45 - 17h00
17h00 - 17h15
17h15 - 17h30
17h30 - 17h45
17h45 - 18h00
18h00 - 18h15
18h15 - 18h30
18h30 - 18h45
18h45 - 19h00
4
12
18
9
16
7
25
15
17
12
20
30
30
24
26
31
25
32
21
35
20
24
21
25
32
50
29
40
40
52
45
49
30
30
35
35
45
28
21
25
40
42
42
25
35
25
28
38
TOTAL
1360
SENTIDO : BANOS - PUYO
2
0
2
2
1
2
1
3
3
0
2
2
0
0
1
1
1
1
1
1
3
0
1
3
0
2
3
0
2
1
1
2
1
1
3
0
2
2
2
0
0
3
3
3
3
0
0
4
C-2-P
2
0
0
0
1
1
1
2
1
3
3
0
0
2
3
0
3
1
1
0
2
0
0
0
4
1
1
1
1
5
1
3
2
3
2
4
3
3
1
0
0
0
2
0
2
1
1
0
C-2-G
2
2
0
0
1
2
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
2
0
2
5
2
3
2
0
0
0
5
0
2
1
1
4
0
0
0
1
1
0
1
1
71
67
48
204
PESADOS
C-3
C-4
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
10
C-5
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
C-6
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
TOTAL
TOTAL
ACUMULADO
10
16
21
12
20
12
28
21
22
17
27
32
31
27
34
33
29
35
24
38
25
25
22
28
39
53
35
46
45
61
50
54
33
35
45
39
52
34
25
29
41
45
47
29
41
26
31
43
59
69
65
72
81
83
88
87
98
107
117
124
125
123
131
121
126
122
112
110
100
114
142
155
173
179
187
202
210
198
172
167
152
171
170
150
140
129
140
162
162
162
143
127
141
1567
5968

HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
7h45 - 8h00
8h00 - 8h15
8h15 - 8h30
8h30 - 8h45
8h45 - 9h00
9h00 - 9h15
9h15 - 9h30
9h30 - 9h45
9h45 - 10h00
10h00 - 10h15
10h15 - 10h30
10h30 -10h45
10h45 - 11h00
11h00 - 11h15
11h15 - 11h30
11h30 - 11h45
11h45 - 12h00
12h00 - 12h15
12h15 - 12h30
12h30 - 12h45
12h45 - 13h00
13h00 - 13h15
13h15 - 13h30
13h30 - 13h45
13h45 - 14h00
14h00 - 14h15
14h15 - 14h30
14h30 - 14h45
14h45 - 15h00
15h00 - 15h15
15h15 - 15h30
15h30 - 15h45
15h45 - 16h00
16h00 - 16h15
16h15 - 16h30
16h30 - 16h45
16h45 - 17h00
17h00 - 17h15
17h15 - 17h30
17h30 - 17h45
17h45 - 18h00
18h00 - 18h15
18h15 - 18h30
18h30 - 18h45
18h45 - 19h00
12
16
17
15
11
7
15
4
20
25
20
10
25
35
26
26
22
27
30
35
22
31
14
35
25
23
23
31
36
32
51
42
43
38
50
61
65
55
51
41
60
80
63
62
39
42
49
54
TOTAL
1616
SENTIDO : PUYO-BANOS
3
1
2
2
1
3
1
1
1
2
1
2
1
1
0
0
1
1
2
2
4
3
2
0
0
2
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
5
3
2
6
2
1
4
1
3
1
C-2-P
3
1
2
2
0
0
1
1
1
2
2
2
1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
4
0
5
0
1
1
0
0
3
0
1
0
0
2
0
0
0
0
2
2
0
1
0
1
1
1
C-2-G
2
2
0
0
0
0
3
1
1
1
1
2
1
1
0
0
1
2
1
1
0
4
1
0
0
5
1
2
2
1
0
1
2
0
1
3
3
0
1
1
4
0
1
0
1
1
0
0
80
47
55
205
PESADOS
C-3
C-4
3
0
1
0
0
0
3
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
2
0
1
0
0
0
2
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
28
C-5
1
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
C-6
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
2
2
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
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TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
24
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22
14
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20
9
24
32
26
17
30
39
26
27
25
31
34
39
26
39
23
39
30
30
27
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58
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45
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79
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99
105
112
112
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117
109
117
129
130
138
127
127
131
122
126
122
132
137
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183
188
183
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231
247
253
231
230
262
271
289
264
221
207
200
1845
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LIVIANOS
BUSES
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37
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100
122
105
87
74
67
77
92
TOTAL
2976
SENTIDO : ACUMULADO
5
1
4
4
2
5
2
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4
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38
14
16
TOTAL
TOTAL
ACUMULADO
34
37
43
34
34
23
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53
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60
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114
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100
148
148
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139
135
147
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178
197
212
229
236
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240
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252
250
237
227
245
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295
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359
402
433
451
426
364
334
341
3412
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LIVIANOS
BUSES
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7h15 - 7h30
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45
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22
23
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37
40
15
42
32
32
41
TOTAL
1504
2
1
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15
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14
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19
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36
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48
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39
31
31
22
31
57
77
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47
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54
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38
29
23
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18
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103
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220
202
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174
169
164
154
143
173
1757
6669

HORA
LIVIANOS
BUSES
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25
28
33
28
15
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67
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90
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81
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47
55
48
43
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1775
SENTIDO : PUYO - BANOS
2
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2
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0
0
0
0
0
0
TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
19
21
23
25
20
12
17
11
18
29
31
4
46
36
30
40
26
34
28
32
40
36
19
34
32
37
27
32
43
39
71
48
60
45
55
68
79
56
80
67
99
82
86
67
55
61
54
49
88
89
80
74
60
58
75
89
82
110
117
116
152
132
130
128
120
134
136
127
129
121
122
130
128
139
141
185
201
218
224
208
228
247
258
283
282
302
328
334
334
290
269
237
219
2023
7654

HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
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20
30
39
30
36
20
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30
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42
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54
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58
59
36
57
75
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68
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89
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90
116
86
89
84
137
114
121
80
89
87
80
84
TOTAL
3279
SENTIDO : ACUMULADO
4
3
3
3
3
3
3
3
4
0
3
4
2
4
2
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0
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5
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166
134
154
209
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1
0
0
0
0
0
14
TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
34
40
46
39
47
26
52
38
55
48
56
39
77
72
64
71
55
82
53
71
71
67
41
65
89
114
69
79
97
98
109
102
102
89
98
107
130
94
109
90
156
129
133
85
107
98
90
97
159
172
158
164
163
171
193
197
198
220
244
252
284
262
272
261
261
277
262
250
244
262
309
337
351
359
343
383
406
411
402
391
396
424
429
440
423
449
484
508
503
454
423
380
392
3780
14323

FECHA : LUNES 16 DE JULIO DEL 2012
HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
7h45 - 8h00
8h00 - 8h15
8h15 - 8h30
8h30 - 8h45
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9h00 - 9h15
9h15 - 9h30
9h30 - 9h45
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12h45 - 13h00
13h00 - 13h15
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13h30 - 13h45
13h45 - 14h00
14h00 - 14h15
14h15 - 14h30
14h30 - 14h45
14h45 - 15h00
15h00 - 15h15
15h15 - 15h30
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16h30 - 16h45
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17h30 - 17h45
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18h30 - 18h45
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6
10
16
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14
7
15
16
19
10
16
18
29
20
27
30
20
19
15
30
15
30
15
20
35
40
25
29
39
48
32
48
25
23
33
30
40
30
24
20
45
47
39
19
40
30
35
40
TOTAL
1240
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
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1
2
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0
1
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C-2-G
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1
2
1
1
1
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35
47
50
210
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0
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0
TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
9
13
19
12
15
10
19
20
22
11
19
21
33
22
30
36
23
21
17
31
18
32
16
26
39
44
29
31
41
52
36
53
27
28
37
33
45
32
29
24
48
52
45
22
42
36
38
44
53
59
56
56
64
71
72
72
73
84
95
106
121
111
110
97
92
87
98
97
92
113
125
138
143
145
153
160
182
168
144
145
125
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147
139
130
133
153
169
167
161
145
138
160
1402
5292

HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
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13h00 - 13h15
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19
17
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35
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47
29
47
56
66
48
50
57
39
68
70
29
33
49
50
27
TOTAL
1388
SENTIDO : PUYO-BANOS
1
1
1
1
2
1
1
0
1
1
0
1
1
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0
0
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0
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2
C-2-P
1
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49
36
211
PESADOS
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19
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0
1
1
0
0
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TOTAL
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13
17
19
19
15
15
11
8
22
25
28
17
22
22
23
32
19
21
21
15
18
33
16
12
25
22
21
35
32
37
47
45
49
33
49
61
72
49
55
63
43
72
73
36
40
50
54
31
68
70
68
60
49
56
66
83
92
92
89
84
99
96
95
93
76
75
87
82
79
86
75
80
103
110
125
151
161
178
174
176
192
215
231
237
239
210
233
251
224
221
199
180
175
1557
5885

HORA
LIVIANOS
BUSES
7h00 - 7h15
7h15 - 7h30
7h30 - 7h45
7h45 - 8h00
8h00 - 8h15
8h15 - 8h30
8h30 - 8h45
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9h00 - 9h15
9h15 - 9h30
9h30 - 9h45
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10h30 -10h45
10h45 - 11h00
11h00 - 11h15
11h15 - 11h30
11h30 - 11h45
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12h15 - 12h30
12h30 - 12h45
12h45 - 13h00
13h00 - 13h15
13h15 - 13h30
13h30 - 13h45
13h45 - 14h00
14h00 - 14h15
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14h30 - 14h45
14h45 - 15h00
15h00 - 15h15
15h15 - 15h30
15h30 - 15h45
15h45 - 16h00
16h00 - 16h15
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16h30 - 16h45
16h45 - 17h00
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18h00 - 18h15
18h15 - 18h30
18h30 - 18h45
18h45 - 19h00
16
23
31
21
25
17
24
22
36
30
41
32
48
40
49
59
35
39
32
42
30
60
26
30
57
59
42
62
67
83
72
93
72
52
80
86
106
78
74
77
84
115
109
48
73
79
85
67
TOTAL
2628
SENTIDO : ACUMULADO
2
1
2
2
2
2
1
1
2
2
1
2
3
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2
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1
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2
4
2
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3
2
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3
C-2-P
2
1
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4
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1
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2
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2
1
2
2
1
2
4
0
0
1
3
3
6
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1
3
3
2
5
0
2
4
1
3
3
1
4
3
2
3
C-2-G
2
2
1
3
1
2
1
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4
0
2
3
2
0
1
4
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2
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3
1
1
2
2
3
1
2
4
0
2
1
2
83
96
86
212
PESADOS
C-3
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0
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1
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C-5
0
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1
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C-6
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2
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0
1
0
1
1
0
0
0
35
12
19
TOTAL
TOTAL
ACUMULAD
22
30
38
31
30
25
30
28
44
36
47
38
55
44
53
68
42
42
38
46
36
65
32
38
64
66
50
66
73
89
83
98
76
61
86
94
117
81
84
87
91
124
118
58
82
86
92
75
121
129
124
116
113
127
138
155
165
176
184
190
220
207
205
190
168
162
185
179
171
199
200
218
246
255
278
311
343
346
318
321
317
358
378
376
369
343
386
420
391
382
344
318
335
2959
11177
ANEXO 7.
ISOLNEAS DE INTENSIDADES DE PRECIPITACIN PARA VARIOS
PERODOS DE RETORNO.
213
214
215
216
217
ANEXO 8.
LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO DEL PUENTE EL QUILO
218

"Evaluación Puente " Por El Métodoaashto - LRFD"

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UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA

TRABAJO ESTRUCTURADO DE MANERA INDEPENDIENTE

EVALUACIN DEL PUENTE EL QUILO UBICADO EN EL

Ambato, Enero del 2013

Ing.M.Sc. Carlos De La Torre D.

Ambato, Enero del 2013

Marco Antonio Altamirano Nez

A Dios principio supremo de todas las cosas.

A todos ustedes gracias!!!

En vista de la imperiosa necesidad que tiene el pas en la actualidad en consolidar un

CAPTULO III .......................................................................................................... 54

4.1.7.6.- TABLEROS. ..................................................................................... 75

4.4.4.6.- CARGAS PEATONAL. ................................................................. 124

6.7.1.- DISEO DE LOS APOYOS DE NEOPRENO PARA EL PUENTE EL

6.7.2.8.- CLCULO DEL FACTOR DE MODIFICACIN APLICADO AL

FIGURA 35.- DESCOMPOSICIN DE FUERZAS SOBRE EL APOYO

CUADRO 13.CAUDALES MXIMOS [m3/s] DE AVENIDA PARA

MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS Y TRANSPORTE , ESTADISTICAS

Hormign armado + metlico

Hormign armado + pretensado

Hormign armado + mampostera de piedra

Hormign armado + metlico + madera

Hormign armado + metlico + mampostera de piedra

Hormign armado + pretensado + mampostera de piedra

Fuente: PAREDES, Vctor Hugo Sistema de administracin de puentes para la

MORAN, Mario Seminario Ingeniera de Puentes

PAREDES, Vctor Hugo Sistema de administracin de puentes para la Provincia de

Hace no mucho tiempo el trazado vial se vea condicionado al sitio de implantacin

Cmo cuantificar el dao en un puente?

ya tiene una ventaja

inherente a un nivel de seguridad mayor. El LRFD permite el uso de mtodos

Evaluar los daos estructurales y viales presentes en el puente El Quilo

Proponer las acciones necesarias y suficientes para rehabilitar la estructura y

Segn MUOZ, E en su investigacin titulada Socavacin de puentes (2004)

Segn CASTELLANOS, Ral en su investigacin titulada Propuesta de un modelo

puentes nuevos. En la actualidad hay una tendencia consistente en la priorizacin de

2.3.1. VARIABLE INDEPENDIENTE.

EICA Puentes de hormign

FIGURA 1. CLASIFICACIN DE LOS PUENTES

2.3.1.1.2. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE.7

Superestructura.- La superestructura comprende todos los componentes del

Capa de rodadura.- Es la porcin de la plataforma que resiste la intensidad del trfico.

TONIAS,ZHAO Bridge Engineering

utilizados principalmente en situaciones donde es necesario vencer largos claros y en

estructura durante el proceso de construccin. A los elementos secundarios se les conoce

FIGURA 2. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUPERESTRUCTURA

Subestructura.- La subestructura consiste en todos los miembros o elementos

Pilares.- Son adaptaciones terrestres de la estructura que soportan la superestructura en

GONZALES ,Anabel GUZMAN, Mara Consideraciones de diseo en la infraestructura de puentes

Espaldones.- Un espaldn es una porcin de muro en el estribo diseado para prestar

FIGURA 3. COMPONENTES PRINCIPALES DE LA SUBESTRUCTURA

(American Association of StateHighway and TrasnportationOfficials) decide a travs de

Qi = Efecto de la carga o de la fuerza;

i = Factor relacionado con la ductilidad, redundancia e importancia operacional;

seguridad es representado mediante un ndice de fiabilidad (). El cdigo LRFD provee

Distribucin de cargas vivas.

Estas dos expresiones, tanto para Vc y Vs pueden ser aplicadas en secciones de