Montaje Vigas Acero de Puente

[yucapareja]

Buenas,


Me pidieron ayuda para el montaje de una viga de un puente. El puente en una sección entre columnas tiene 50 m de largo, y esta compuesto por 4 vigas de acero conectadas entre si.





Las vigas son bastante esbeltas (2400 de altura) y están conectadas entre si por cruces. El problema es a la hora del montaje, lo ideal seria poder montar las vigas de 2 en 2 (ya conectadas entre si) pero no es posible debido a que se requeriría una grúa demasiado grande. Por ello se debe montar 1 por 1.


Al ser la sección tan esbelta si se monta una y se coloca sobre sus apoyos (cada 50 m) la viga fallara por pandeo lateral torsional bajo su propio peso...


Existe algún "estándar" de como reforzar estas vigas durante el montaje?


Tengo alguna idea como se puede reforzar pero probablemente esto ya este solucionado e inventado hace años...


Gracias de antemano..

[bmx]

Buenas. Lo que tradicionalmente se hace es plantear un sistema de arriostramiento de las alas superiores de las vigas que en compañía con las vigas (o celosías) intermedias, actuando como vigas diafragmas, garantizan un adecuado sistema.
Debes verificar que tu espaciamiento de arriostre garanticen la resistencia de tus vigas por constructibilidad considerando que el peso de la losa aun no fraguada y una sobrecarga de construcción. Comúnmente se suelen emplear perfiles tipo canal o dobles ángulos que puedan empernarse a las vigas principales para que después, si es que se desee, puedan desmontarse.
Es muy importante esquematizar en los planos de construcción el montaje de las vigas, es decir, que elementos y en que secuencia deben ser colocados. Te comento que aquí en Perú han habido SERIOS problemas con este tema.
Quizas haya alguna óptima solución.
Un gusto.

[yucapareja]

Gracias bmx,


Pero lo que busco es informacion acerca de reforzamiento de vigas a la hora del montaje.


Yo asumo que el diseño del puente esta correcto y sus vigas trabajan correctamente como diafragmas para conectarse entre ellas.


Saludos

[Rapaig]

Hola!!


Tengo un documento en la casa, ahora estoy fuera.


Saludos!

[eduardo]

Estimado yucapareja:

Entiendo que no es posible el proceso de montaje empujando el puente desde un lado (incremental launching).

Segun el capítulo 6 de este documento, hay tres tipos básicos de arriostre durante el montaje:
a) Mediante un andamio desde abajo.
b) Arriostre lateral con un elemento auxiliar, como una celosía que se conecta con la viga.
c) Manteniendo la viga suspendida en la grua hasta que se pueda conectar con la segunda viga. Eso requiere controlar la estabilidad de  las dos vigas en conjunto, si la distancia entre ambas es estrecha.

Sería bueno saber cuanto es el extra que requieres de resistencia contra el pandeo lateral. Si requieres solamente un pequeño incremento de capacidad, puede ser suficiente sujetar el alma superior de la viga de acero con cables, desde los extremos.

Si esto no es sufiente, tienes que pensar en el ala superior de tu viga, como una columna en compresión. El area que se necesita reforzar está al medio, y a falta de otra solución, puede ser suficiente reforzar el ala superior en el tercio central.

Espero que nos puedas contar más de tu proyecto cuando el montahe haya tenido éxito!

Saludos

[yucapareja]

Gracias eduardo,


Efectivamente no se puede empujar el puente, ni tampoco usar un andamio (encima de un rio) ni sujetar con una grua (se necesitarían muchas grúas para esto).


Cuanta resistencia contra el pandeo? realmente para evitar que al quedar apoyada (luz de 50 m) falle por su propio peso.

Una pregunta, con darle mas rigidez al ala superior es suficiente? no necesito reforzar ambas alas?

de que documento hablas eduardo? no se adjunto nada

[hugovago]

Pienso que lo más sencillo es arriostrar la viga desde el piso mediante unos tensores en el centro del claro y así evitar la falla por flexotorsión hasta que se puedan colocar las demás vigas y los diafragmas transversales. Solo sería necesario cables y construir bloques de anclaje en el suelo.

http://www.highsteel.com/technical_resources/technical_library/

[eduardo]

Yuca pareja:
El documento es este: S10.1-2007, Steel Bridge Erection Guide Specification
Lo puedes bajar de esta página:
https://www.aisc.org/contentNSBA.aspx?id=20130

Si la solución con cable que menciona hugovago no es aplicable, o refuerzas o usas una celosía paralela.

Si estás pensando en reforzar, "aisla" mentalmente el ala superior e imagínate que falla en pandeo en sentido horizontal. Con eso puedes calcular el refuerzo necesario, como si fuera una columna. No necesitas reforzar el ala inferior, porque no está sufriendo compresión que pueda causar pandeo.
Saludos

[yucapareja]

Gracias por la información eduardo.


He pensado un poco y se me ocurrió esta solución utilizando una cercha horizontal para reforzar el ala superior:

   
• Calcular cual seria el ancho del ala superior necesario para resistir la luz q tengo.
• Con ese ancho calculo la inercia (del ala superior) y con eso el momento que resiste y con eso la carga longitudinal (como una viga simplemente apoyada).
• Y con esa carga diseño la cercha horizontal.

Q tal esa solución?


En todo caso antes del montaje se hara una elevacion de prueba a ver que tal funciona.


Saludos

[PROYECTOR]

Buenos días Yucapareja,

No tengo mucha experiencia en el montaje de puentes, para las ideas que plantean los compañeros parecen viables. Me gusta más la de Eduardo, de usar una cercha paralela que permita arriostrar lateralmente el ala superior de la viga durante el montaje.

Para diseñar esta cercha y los elementos de arriostramiento lateral pienso que podrías aplicar los requisitos del Apéndice 6 del AISC 360-10 "Stability bracing for columns and beams", ya que estos te dan los requisitos de resistencia y rigidez que deben tener estos elementos de arriostramiento. No se hasta que punto estos lineamientos aplican para vigas de puentes, ya que estos se basan en las tolerancias de fabricación y montaje permisibles en edificaciones, pero imagino que en las normas AASHTO o en las guías de la NSBA debe haber requisitos similares.

Saludos,