Prototipo de Puente Viga Cajón Segmental a Escala Reducida para el Monitoreo de la Salud  Estructural

Cala Tavera, Juan David; Niño García, Luis Carlos

Prototipo de Puente Viga Cajón Segmental a Escala Reducida para el Monitoreo de la Salud Estructural

dc.contributor.advisor	Viviescas Jaimes, Álvaro
dc.contributor.advisor	Vega Villamizar, Silvia Camila
dc.contributor.author	Cala Tavera, Juan David
dc.contributor.author	Niño García, Luis Carlos
dc.contributor.evaluator	Zapata Orduz, Luis Eduardo
dc.contributor.evaluator	Chio Chio, Gustavo
dc.date.accessioned	2025-02-12T13:21:13Z
dc.date.available	2025-02-12T13:21:13Z
dc.date.created	2025-02-11
dc.date.embargoEnd	2027-02-11
dc.date.issued	2025-02-11
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Structural monitoring is essential for the early identification of pathologies associated with long-term effects, such as fatigue, prestress losses, creep deformation, and corrosion, which can compromise the safety and durability of structures. Consequently, it becomes necessary to develop a design proposal for a scaled prototype of a segmental box-girder bridge, linked to the research project 82321 VIE UIS. This project envisions its construction and monitoring in future investigations. To determine the geometric configuration, the reference structure selected was the El Ramo bridge. Based on the results, a 1:2.5 scale was adopted, featuring an initial segment (Segment 0) positioned above the reaction wall and two cantilever segments at each side. Proper modeling in a structural analysis program was crucial for the accurate design of the prototype. The design results indicated that, to counteract the self-weight of the segments at each construction stage and bring the beam to 0.60f’c, two 36 mm Dywidag bars must be tensioned in each of the three construction stages, using 35 MPa concrete. These bars remained straight along their length, preventing prestress losses caused by curvature, and were positioned in the upper part of the section. The stresses in the beam satisfy compression and tension limits during the initial phase, considering instantaneous losses. Additionally, it was identified that, for the beam to reach the compression limit without exceeding the tension limit first, live loads such as pavement weight, design truck load, and impact must be considered. Lastly, in the shear design, the concrete section alone was found to resist the ultimate loads obtained from the modeling. However, to comply with the requirements of the Colombian Bridge Code, transverse steel reinforcement was spaced at 30 cm intervals.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Civil
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44986
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Civil
dc.publisher.school	Escuela de Ingenieria Civil
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Deformación por fluencia
dc.subject	Pre-esforzado
dc.subject	Elementos finitos
dc.subject	Segmental
dc.subject	Prototipo
dc.subject	Escala reducida
dc.subject	Pérdidas
dc.subject	Monitoreo de la salud estructural
dc.subject.keyword	Creep
dc.subject.keyword	Pre-stressed
dc.subject.keyword	Finite-elements
dc.subject.keyword	Segmental
dc.subject.keyword	Prototype
dc.subject.keyword	Reduced-scale
dc.subject.keyword	Losses
dc.subject.keyword	Structural health monitoring
dc.title	Prototipo de Puente Viga Cajón Segmental a Escala Reducida para el Monitoreo de la Salud Estructural
dc.title.english	Reduced-scale segmental box girder bridge prototype for structural health monitoring
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado