Prototipo de Puente Viga Cajón Segmental a Escala Reducida para el Monitoreo de la Salud Estructural
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Date
2025-02-11
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El monitoreo estructural es fundamental para la identificación temprana de patologías asociadas con efectos de largo plazo, como la fatiga, pérdidas del preesfuerzo, la deformación por fluencia y la corrosión, que pueden comprometer la seguridad y durabilidad de las estructuras. Como consecuencia, surge la necesidad de formular una propuesta de diseño de un prototipo de puente viga cajón segmental a escala reducida, vinculado con el desarrollo del proyecto de investigación 82321 VIE UIS, donde se proyecta su construcción y monitoreo en investigaciones futuras. Con el objetivo de decidir la configuración geométrica, se seleccionó la estructura de referencia, que corresponde al puente El Ramo. De los resultados se decidió emplear una escala reducida 1: 2.5, considerando una dovela inicial 0 ubicada por encima del muro de reacción y dos dovelas en voladizo en cada extremo. Para el diseño correcto del prototipo fue crucial un buen modelamiento de este en un programa de análisis estructural, de los resultados del diseño se obtuvo que, para contrarrestar el peso propio de las dovelas en cada etapa y llevar a la viga al límite de 0.60f’c, se deben tensionar dos barras dywidag de 36mm de diámetro en cada una de las tres etapas constructivas para un concreto de 35Mpa. Las barras resultaron rectas a lo largo de su longitud, lo que impidió pérdidas en el preesfuerzo generadas por curvatura, y se ubicaron en la zona superior de la sección. Los esfuerzos en la viga no excedieron los límites de compresión y tensión en la fase inicial, donde se consideraron las pérdidas instantáneas. Además, se identificó que, para que la viga alcanzara el límite de compresión sin llegar antes al de tensión, se considera necesario considerar cargas vivas, como la carga del pavimento, la carga del camión de diseño y el impacto. Por último, en el diseño a cortante se determinó que la sección de concreto por sí sola resistía las cargas últimas obtenidas del modelamiento; sin embargo, debido a requerimientos del código colombiano de puentes, se decidió ubicar el acero transversal separado a una distancia de 30 cm.
Description
Keywords
Deformación por fluencia, Pre-esforzado, Elementos finitos, Segmental, Prototipo, Escala reducida, Pérdidas, Monitoreo de la salud estructural