Reforzamiento de puentes de concreto utilizando postensado externo.

Abstract

Guatemala tiene una topografía muy irregular, terrenos llanos y montañosos, grandes quebradas y peñascos, ríos que atraviesan grandes extensiones, por lo que la construcción de puentes es indispensable para conectar caminos y carreteras. La construcción de puentes en Guatemala fue surgiendo debido a la necesidad de intercambiar comercio y conectar ciudades, sin embargo muchos de los puentes construidos en épocas anteriores, se hicieron con códigos de diseño de muy diferentes a los que ahora se tiene. Actualmente los códigos han cambiado, incrementando los factores de seguridad en los puentes, así como las cargas que circulan sobre ellos, esto hace necesario reforzar los puentes existentes, muchos de ellos diseñados para cargas livianas.

Este trabajo de graduación consiste en la propuesta de intervención estructural para puentes en servicio con capacidad de carga viva baja a los cuales se les desea aumentar su capacidad basada en los requerimientos actuales y futuros de tráfico, esto es posible por medio del postensado externo, para ello se analizan dos estructuras con capacidad de carga diferente, una diseñada para un camión de carga HS-15, que es la capacidad actual de muchos puentes en Guatemala y otra diseñada con un camión de carga HS-25, que es una de las cargas requeridas por los códigos actuales.

Al diseñar ambas estructuras se puede determinar el momento último de diseño, asumiendo que la diseñada con el camión de carga HS-15 ya está construida, al comparar ambos momentos, se logra determinar un momento adicional para el cual no tiene capacidad la construid para HS-15, por lo que se determinan los esfuerzos adicionales que el camión de carga HS-25 produciría en esta estructura. Esto es muy importante, ya que al saber los esfuerzos adicionales debidos a la sobre carga o la carga viva adicional, se puede determinar la fuerza que es necesario aplicar en la estructura que produciría los esfuerzos que anulan los generados por la carga viva adicional.

Es importante indicar que los valores de la resistencia del concreto se asumen, sin embargo al realizar una intervención, el diseñador deberá determinar por medio de ensayos en laboratorio la capacidad real del concreto de la estructura a la que se le va aplicar postensado externo, para que la fuerza aplicada no sobrepase la capacidad de resistir esfuerzos por el concreto existente.

Al determinar la capacidad real del concreto, será posible determinar el porcentaje de fuerza que se podría aplicar a la estructura y revisar que esta fuerza anule los esfuerzos de tensión producidos por la carga viva adicional, al tener un equilibrio entre todos los factores que intervienen en las estructuras de concreto postensado, se puede reforzar estructuras y aumentar su capacidad de resistir carga. Esto queda demostrado en el análisis que se realizó a las dos estructuras diseñadas en este trabajo de tesis, comprobándose por medio de cálculos matemáticos que la aplicación de fuerza activa por medios mecánicos, sí contrarrestan esfuerzos a tensión en estructuras de concreto reforzado, simplemente apoyadas.