Arriostramiento lateral

-\RRIOS'I RANIILN'IO I,A'I IIRAT, Y I)E PÓR'I'ICOS PARA
Arriostramiento lateral
y de pórticos para puentes
181. Slsrsu¡s DB ARRTosTRAMIEN'I o LATIIRAL. Proyectados el sistema de piso y las vigas trianguladas para las cargas de las ruedas o
una sobrecarga equivalente simplificada, el puente tiene una resistencia
suficiente para cumplir su misión si se mantienc derecho. La finalidad
del arriostramiento lateral ¡r de los pórticos es mantener las vigas trianguladas en pie en los adecuados planos verticales v resistir al viento
y otras fuerzas late¡ales. Como se ve en la figura 161, un puente triangulado, de tablero inferior, contiene una viga triangulada horizontal
o lateral a la altura de cada cabeza de las armaduras principales. De
hecho, las cuerdas de las vigas trianguladas principales forman también
Fue¡z¿s laterales supenores
Vrga de piso
CXITCMA
Vig¿ de piso
Armazón contraladeó
Viga de piso
extfema
Figultt tht
\ii?nu ldter(l pold
u1r
pl!¿nle trianguldda dc t(bl(ro ínletlot
las cabezas de las vigas trian¡Juladas de arriost¡¿miento lateral' Las vigas
del tablero actúan como puntales o barras t¡ansvcrsales de Ia ar¡¡adur¿l
de arriostramiento inferior, de manera que esta viga triangulada queda
compue,sta por simple adición de las diagonales que se indican en la
vista infcrior de la figura 161. I.a viga triangulada dc arriostramiento
superior utiliza l¿rs cabezas en la,s armaduras principalcs y barras transvcrsales que son los elementos horizontales superiores de las armazones
contraladeo junto con las diagonalcs correspondientes Son ncces¡ri¡-s
262
263
diagonales dobles porque tales elementos son frecuentemente demasiado
largos y esbeltos para trabajar en comprcsión. Las fuerzas laterales
pueden producir un esfuerzo cortante horizontal positivo o negativo
en cualquier módulo de las vigirs triangulada-s de arriostramiento lateral
I
Fuerz¿s l¡lerales inferiores
PT]IiNI'I'S
superior o inferior.
Función de las pórticos. .Ln la figura 161 resulta evidente que el
portal extremo puede producir la reacción necesaria contra la-s fuerzas
superiores laterales del viento si se proyecta adecuadamente' En esta
{orma, la trayectoria del esfuerzo sería a t¡avés de las laterales superiores hasta. los pórticos o porlales extremos bajando por éstos hasta
los estribos. Sin embargo, es posible otra solución como consecuencia
de la necesidad de una armazón contraladeo en cada nodo para tensar
lateralmente las secciones transversales inte¡nas del puente, mariteniendo
las armadura^s en sus planos verticales Un pórtico como el representado
en la figura 161 consiste en un par de postes verticales unidos rígidamente a la viga de piso en la parte infeúor y reunidos en la parte
superior por un puntal con arriostramiento
diagonal. Las diagonales llegan hasta el
punto más bajo posible de los postcs, te-
niendo en cuenta las exigencias del paso
libre. El resuicado puede ser una armazón
contraladeo casi tan rígida como un pórtico extremo. La otra alternativa para la
transmisión de las fuerzas laterales superiores a los apoyos sería bajando por el
pórtico interior correspondiente hasta la.s Ftqur¿ 1o2. A.ción ¡1¿ la aF
o lrórlíco in'
laterales inferiores y a lo largo de éstas názón ñntrnlideo
leTlol'
hasta los apoYos.
Trayectoria de los esfuerzos. La elección de la ruta hasta los apoyos de las fuerzx aplicadas a las cabezas superiores dependerá de la
forma en que se desea funcione la estructura. Una armazón contraladeo interiór o extrema puede resistir un empuje horizontal en Ja parte
superior solamente por deformación horizontál como la indicada en la
figura 162. Pero hay que recordar que existen empujes laterales que
aJtúan sobre la-s armaduras laterales superiores e inferiores simultánea'
mente, como se indica err la figura 161' Por lo tanto, las vigas trianguladas superior e inferior -se deformarán lateralmente ala vez v los postes
o barras verticales de las atmazones contraladeo tenderán a mantenerse
rectos. Por lo tanto, las fuerzas laterales superiores deben transmitirse
principalmente a través de los pórticos extremos, cuyas bases esfán en
los apoyos fijos.
T¡¡l-,r
LrNfoN
264
6:
Fuerzu¡ laíe¡uLt¡ qu¿ uc¡úan sobrt: los puenlesx
Ii. (;IlrNItit{
El argumento que acabamos de dar debe invertirse cuando se utrliza una plata{orma a base de concreto o emparrillado de acero. Tales
plataformas constituyen una viga horizontal que es mucho más rígida
que la mejor viga triangulada lateral. Por ello, la deformación horizontal bajo las luerzas laterales inferiores es despreciable y se produce
realmente la deformación de las a¡mazones contra.ladeo como indica
la figura 162. Por lo tantr,, las fuerzas laterales superiores deben ser
transmitidas a los estribos por el sistema de piso y nr: por las laterales
inferiores, que prácticamente no trabajarán. Más adelante se hará una
suger€ncia para dividir las fuerzas laterales superiores entre las armazones contraladeo y los pórticos extremos en los puentes de carretera.
l
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Iit(;A tiI óN
lisP lt(l I trlcACt ()^! l.ls
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AASI
y
esÍueÍzos en los sistemas
.{R
fLrcr¿a lrorizonr¡l rnóvil
rlc 30 tl,/pic! sobre 1.5 !e(cs la st¡pcr-fi.ic del alza-
lrL¡cnte (¡rgado
do incluycndo la platalorma l las barandillas, y
/r dc Ia süpcrficic dc las
trj, ngulzdas o de
tger
Jlmr l¡c,r¡ cn cxtcso d,.
20o lb/pi(:L C pies sot're
la .alz¿da. 30{r lb/pie prra
rerroc¡t ril (on trxcc;ón
dc arriostramiento
182. Euru¡r,s LATERALES DE vrENTo. La presión lateral del viento
la fuerza que se recuerda inmediatamente al considerar el diseño del
arriostramiento lateral. Aunque las especificaciones, como las dadas en
la tabla 6 sección a) pueden variar algo, es usual proyectar pa¡a urr
empuje lateral del viento de 30 lb/pie'? sobre una superficie igual a
1.5 veces la superficie lateral de las vigas trianguladas, las barandillas
y la proyección vertical del piso y guarnición. Esta fuerza debe dividirse entre las cabezas superior e inferior según las superficies conespondient€s. Sin embargo, es práctica bastante común aplicar los dos
tercios del esfuerzo del viento en la czbeza cargada. Se especifica una
fuerza móvil de 200 lb/pie'!, aplicada a 6 pies sobre el piso para representar el empuje del viento sobre una línea de automóviles. Para un
tren, esta fuerza es de 3001b/pie aplicada a B pies sobre la parte superior del carril. Véase la tabla 6, sección ó). Se especifica como alternativa una carga de viento de 50 lb/pie'z sobre ün puente descargado,
sección r), para combinarla con los esfuerzos debidos al peso muerto,
siempre que esta sobrecarga produce esfuerzos combinados superiores
a PP * CV * impacto * fuerzas laterales actuando sobre la carga viva
y sobre el puente cargado como se indica en las secciones a), b), e) 't l)
de Ia tabla 6.
Acción de Los sistemas de püo. Ota finalidad del arriostramrento
lateral es poner rígida la estructura y cvitar vibraciones laterales indeseables. Para asegurar el empleo de un arriostramiento lateral satisfactorio, es usual especificar que debe aplicarse una fuerza lateral móvil mínima de 150 lb/pie de puente ¿ la cabeza descargada, y una fuerza
mínima de 300 lb/pie a la cabeza cargada, para el proyecto del ar¡iostramiento lateral. Véase la tabla 6, seceión d), En los puentes de ¡:arrces
j ¡ {cAarIoNri,s
li^
()
.arBa viva
Cargas
l,.sPti(
IO
c¡éctrica.
Vienb sobrc el
puente descargado,
Como altcrnativa,puede
toma¡se üna sobrecarga
de vienro' de 50 lb/pie.
(Combine con
PP
solamente)
sobre las superficies ¡Jpc
l-urrzr l,o 7,'nrrl jró\jL dr trl
ll,/pic. suhle l.¡ vtfus ct alzado
de l¿s \igrs dr rlmr llcnit. I,rÚ
r|ln¿d Lr13s uljlicc Ia supcrticic
¡el ¡lzado más ta tuti¡tiri¿d del
ar-ea
dc sot:lvento en las
viEas
triangula.las no protegidrs
iior
lb/pic sobrc una vía, apli,
300
c¡do a 8 pies sobrc la zoná o
cabezr superio¡ dcl carril.
Como altcrnativa pued€ tomarse r|n¿ sübrcrarga dc b0 lb/pie3
sobre las srrpcrficies especifice-
.ificadas en a).
I'ara vigas de alm¡ llena,
no menos de 300 lb/pie.
del vicnto.
[Utillcese si
Paü ar¡raduras, no
es
mayor quc d,
+
mc-
nos dc 300 lb/pic pa¡a la
cabeza cargada y 150 lb/
pie pam la cabeza des'
¿J.)l
cargadü.
I'ara vigas de alma llena y trianguladas no mcnos de 200 lb/
pic para la c¿iirla {J parin car'
Brdos y 150 lb/pic para ia crl
beza o patín descargados. [s
poco. probablc quc esta carga
lleguc a se¡ iglual a a)+b).
e)
No se aplica a los
tes de carretcra.
Serpertco dc
f)
Fuerza ccnr¡ífug¡
I'ara trenes con
puen-
tracción
eléct¡ica dcbc supone$e
csta fucrza igual al l0%
dc la carga. Actúa lateral
mente a 4 pics sobre ]a
cabeza superior dcl carril
I
e)
Estabilidad cont¡-a
cl
vr¡clco
r
94.1, AASTTO).
Considé¡esc cl arroyo de
sotavcnto solnctido a r¡na
carga de 400 tb/pie sin
r,¡pac¡o. Según ¿J y ó, o
aprquesc er vrenro.
'].l
,,,.,;.,::" '"""""
,{plíqLresc
i¡¡a
fuerza móvil la-
teral única de 20,000 libras ho'
riz-ontalmente en
la
cabe?r su-
perior clcl ca¡¡il. Prescíndase
iodo efecto vertical.
de
Lin¿ lr¡¿¡za lateral ¿piicada
a
6 pies
sob¡e
ya
.:
la
cabeza superio¡
del Grril se da como ur por'
cenlajc de Ia carga por ¡r¡cda
por l¡ fórmula siguientc, dondc
S cs la velocidad en millas por
hora y ¡J et grado dc .urvatúra.
F .c
o.tyjt
17
s¡D.
(lonsidércse la vía dc sotave¡rto
someticla a üna sobrecarg¿ dc'
t,20O
impacto. -Ap¡lsr:gi\n a) y b).
lb/pie sin
qr¡csc
ci v'cnto
latcralcs v krnsitt,clinalcs nr¡ rleben scr increme¡ia.tas para
265
¡1
f l \ l ') \
l . (; R I \ l l ,\
tera nodernosr el concreto arnado o el piso de rejilla soldadzr sc acoplan
a los patines superiorcs de las vigas de piso v de los largueros. Esta
viga maestra ho¡izontal es de tal modo superior en rigidez al arriostramiento lateral, que el arriostranriento diagonal por debajo del plano
del piso prácticamente no sufre esfuerzo alguno una vez terminada la
plataforma. La finalidad del arriost¡amiento lateral en el plano de
la plataforma es simplemente ayudar al montaje del puente y permitir
a éste resistir los esfuerzos debidos al viento dur4nte el montaje. Las
cspecificaciones deben permitir que estos elementos se proyecten mediante secciones ligeras para resistir la presión del viento en las vigas
trianguladas v la maquinaria de montaje solamente. Por otra parte,
entre las cabezas superiores de los puentes de tablero inferior deben
utilizarse dobles diagonales, preferiblemente de sección rígida.
183. Esru¡nzos EN ARMADuRAS LATERALES, En la figura 16l se
representan la-s formas usualcs de arriostramiento lateral para un puente
Pratt de ta.blero inferior característico. El sistema lateral inferior de
arriostramiento va de un apoyo a otro. El sistema lateral superior tiene
una longitud inferior a la de la luz en dos módulos, como consecuencia
de la inclinación de los postes extremos.
El cálculo de los esfuerzos en las diagonales de las armaduras laterales se lleva a cabo lo mismo que en cualquier viga triangulada de
cabezas paralelas. Si las dos diagonales dobles son elementos rígidos
(donde I/r no es superior a 140) debe considerane que ambas trabajan. En tal caso se divide el esfuerzo co¡tante latera.l en el módulo
por igual entre las dos diagonales. Para diagonales más esbeltas se
co¡sidera que solamente trabaja el elemento de tracción. El emplazamiento de la carga móvil lateral (deben tratarse toda.s l¿rs fuerzas del
viento como cargas móviles, porque puedcn ser producidas por rátagas) que da lugar al esluerzo cortante máximo en un módulo determinado, se determina cargando todos los nodos desde este módulo
hasta el extremo más alejado de la armadura. No es necesario tener
en cuenta la inversión de es{uerzos porque se produce uno con mayor
intensidad (esfuerzo cortante) bajo los efectos del viento que sopla en
dirección opuesta.
Cabezas y puntales de los sistema¡ de arríoslramiento lateral. Rara
vez es necesario realizar el cálculo de los esfuerzos en la^s cabezas y
ba¡ras traruversales (puntales) del sistema de arriostramiento lateral
de un puente de carretera por los motivos siguientes: las cabezas del
sistema de arriostramiento lateral también lo son de las armaduras principales, y los esfuerzos primarios en estos elementos deben incrcmentane
en un 25% bajo los efectos del viento antes de qrre se¿ necesario incrementar la sección dc las c¿rbezas. Los esfue¡zos del vicnto en las barras
266
.,\ttl{los |RAMI[]N"r-O LA:t.ER.{r.
y t)¡t
t óR r
r(ios PARA
puriNl.l,s
267
dc las cabtzas no llegan ordinariamente al 257. de sus
esfucrzos pri_
lut.es superiores a los 150 pies. Naturatmente,
ll::]:r.-:ll":,llla
e:ecro,puedr llegar? ser ¡mpoftantc cn los puentes de ferrocarril este
estre_
cnos tvla unlca). Las barr¿s transversales del sistema
lateral inferior
son las vigas de piso. Una viga de piso tiene una ,...iárr-ti,,
gru.,d.
que el esfuerzo medio directo produiido por el viento ..rá'a.rp.."iublemente pequeño. Sin embar.go, si el ar;iostramiento lui..oi
.",u.onectado solamente a un ala dc la viqa dc piso, ésta será Ia que
actuará
comr¡ elcmento transversal y su resistent ia ai pandeo lateral
dele ser comprobada, Los puntales dc las latc¡ales supcrio.es d.lren p.oye.tu.r..o*o
soportes. En tales elementos, el requcrimiento
.a. .ig.ide, (Llr<140)
hará necesariamente la inchrsión dá üna sección.op"u,
d.'i..rrti. un
esfuerzo varias veces superior al máximo producido po.
.i-uiinro.
, Laterales superiores en armaduras de cabeza car¿¿. Cor¡ro estos
elementos no están contenidos en un plano único, la
determin¿ción
exacta de los esfuerzos sería bastante complicada. La hipótesis
usual
consiste en que el sistema lateral de arriosiramiento puaáa
.,rp,,rr".r.
extendido en un plano horizontal con el fin de calcuür
sus es{uerzos.
En tales condiciones, la armadura lateral scría demasiado larga para
el puente pero el cálculo de los esfuerzos es satisfactorio pu.u iiná
d.
diseño. El método común es el de rransmitir l¿s fuerzas riales laterales
existentes en los nodos al nuevo sistema, sin modificación alguna.
184. El ¡onrar. Como los apoyos extremos de la armadura lateral
superior están por los pórticos extr€mos, la máxima fuerza Iateral en
el extremo superior de éstos no puede superar la mitad de la totalidad
de Ia fuerza lateral tributaria a la cabeza superior. Cuando la plata_
forma está- formada por un piso de concreto armado o de perfiles sol_
dados en forma de rejilla, las deformaciones laterales en lo,s nodos cle
la cabeza inferior seráir con mucho más pequeños que las deformaciones laterales correspondientes de los nodos de Ia cabeza superior.
En este caso característico puede transrnitine a los nodos de la cabeza
inferior, a través de las arntazones cont¡aladeo, hasta la mitad de las
fuerzas existentes en la cabeza superior, Esta t¡ansmisión no sería posible si la deformación lateral de la cabcza inferior fuera absorbida solamente por las vigas de arriostramiento lateral infe¡iores, por lcr ranro,
esta carga debe t¡ansmiti¡se a los estribos por el sistema de niso v rrcr
por las laterales inferiores. Co¡no consecuencia de esta posibilidaá de
transmisión de cargas a través de _las arm.rzones aont.uludao, p,,..."
admisible reducir la carga en el portal del 25 al 33o/o según la iigidez
¡elativ¿r de portales y cont¡aladeos. Estl recomcndlción es aplicable a
pue¡tes de
_carretera con pisos de conrrcto o de rejilla metáiica, pero
no Io es a los prrentes ca¡acterísticos cle ferrocarril ion tablero ¡bieto.
I, IN'TON
268
El portal
f,
(;RTN'I'IiR
a una pequeña carga repartida
que actúa sobre su soporte del lado de barlovento por efecto de la
presión directa del viento, pero esta fueua es tan pequeña en comparación con la carga en el extremo superior del portal que da igual
conside¡arla concentrada en este punto. Aumentar la compleiidad del
está sometido realmentc
cálculo del portal para tener en cuenta csta pequeña .n.eu dltrib.,idu
parece un refinamiento no justificable.
Fíjación en la ba¡e de los soportes. {Jna vez que se ha determinado
la fuerza lateral en el extremo superior del portal, su cálculo se realiza
por los métodos que se emplearon en cl capítulo 5 sección 102. pueden
emplearse métodos aleebraicos o gráficos (sección 103). El único punto
por aclarar es el emplazamiento adecuado de los supuestos puntos de
inflexión en los soportes que son los postes extremos de la armadura.
Cuando se utilizan uniones remachadas es usual considerar el exremo
inferior del poste y situar articulaciones imaginarias a la mitad de la
distancia entre este empotramiento inferior y el ataque del esquinal.
De hecho, es posible que la unión remachada no tenga que absorber
momento alguno. lncluso en un puente con uniones articuladas, las
articulaciones no están en el plano del portal y, a menos que el momento debido al viento en la base del poste extremo sea suficienremente
grande para superar al peso propio o mu€rto que actúa sobre la articulación, el extremo del elemento de hecho se mantendrá fiio. I-a inversión del esfuerzo sobre la articulación produ< iría la rotación ljbre de la
base del pórtico. El momento flexionante y el esfuerzo directo aplicado
en el Doste extremo como miembro del portal (figura 83 ) es de importancia, ya que puede exigir un incremento en su sección transversal.
185. Ll ,c.n¡{¡,2óN coNTRALADEosi Se emplean las armazones contra]adeos en todos los nodos. Se da a los elementos correspondientes
el máximo peralte compatible con las exigencias del espacio libre nece-
sario. Son de gran importancia en la rigidez de la estructura. Las diagonales de estas armazones pueden componerse de ángulos dol¡les unidos por remaches y de longitud ligeramente inferior a la necesaria, de
tal modo que puedan ponerse en tracción inicial para su montaje. Una
varlacíín de 1/zz de pulgada se permite en la longitud total de elemenros
con ambos extremos acabados para contacto completo. Los elementos
con extremos sin acabar, que estarán ensamblados a otras partes dc la
estructura, pueden tener una variación en la longitud de lln de pulgada como máximo, para miemb¡os meno¡es de 33 pies, y /s para
mayores. La tracción inicial, como consecuencia de esto, puede también
ulilizar-se en el arriostramiento laterel.
Si el pórtico se ha provectado para menos de la mitad de la fuerza
lat€ral total quc actíla sobre la cabeza superior, las :lrmazones contra-
,{RRIOS'I'RAMIIIN-I'o I,AI'I',RAI, Y I)E P(IRTIC]OS PARA PTJIIN'I'IiS
269
ladeos deben ser capaces de transferir el resto de esta carga al sistema
de piso. Hubo una época en que se pensaba que los pórticos transver_
sales contraladeo, muy resistentes, igualarían el efecio de las cargas
aplicadas asimétricamente sobre l¿u dos armaduras principales, pero
actualmcnte ya no se piensa así. Las armaduras lateiales y armazón
contraladeo de las que dependen para su apoyo lateral son tan flexible¡,
con la-s vigas trianguladas principales, qu€ su capa_
.comparadas
cidad de distribución de las cargas situadas asiméiricu-.rrt. d.b. i..
verdaderamente pequeña, Se observará que los ángulos mínimos nor_
malmente admitidos por las especificaciones son satisfactorios para las
diagonales de los pórticos contraladeo, aunque frecuentemente se utili_
zan ángulos de mayor sección para aumentár Ia rigidez.
186. Fur¡rz¡ crNrnírucl, sERpENTEo rr vuEr,co. Como se espe_
.-cificó en la tabla, la fuerza centrífuga en las vías curvas debe tratarse
como una fuerza lateral distribuida comparable a Ia acción del viento.
Ademrís, la curvatura de la vía situará la sobrecarga de la locomotora
o del tren en una posición excéntrica, contribuyendo a la producción
de un momento de volteo. El serpenteo o balanceo de la iocomotora
se toma en cuenta situando una fuerza de 20,000 libras en la cabeza
superior del carril, actuando horizontalmente en cualquier dirección
y en cualquier pu_nto a lo largo del puente. Debe consideiarse que estas
fuerzas horizontales, junto con el víento, afectan los esfuerzos en el
arriostramiento lateral de la cabeza cargada y los otros arriostramientos
contra el viento según la trayectoria recorrida por los esfuerzos. Debe
comprobarse la posibilidad de vuelco de todos Iós puentes baio la com_
binación de las fuerzas laterales del vienro con el pe"o muertá o propio
I l1-.Tqu viva de 400 lb/pie lineal para un puerrte de carretera o de
1,200
Ib/pie
lineal
.para un puente ferroviaiio (sin impacto)
supo_
niendo esta carga situada en la vía o amoyo de sotavento. Debe recordarse también que las fuerzas laterales nunca se consideran incrcmcntadas por el impacto. Éste es un campo en el que cabe la aplicación
del sentido común. ya que ciertas combinacioncs'dc fuerzas .Jn ,mnn-
sibles o al menos improbables.
187. SIsr¡ues LATERAT-ES pARA puDNTES DE cuBIERTA, Lt¡s oucn_
tes ferroviarios frecuentemente son de plataforma superior, especialmente
cuando-se utilizan viga-s m,aestras de alma llena. La {igura 163
u.,u
fotografía del esquema de arriostramiento lateral dJ un puente
", de
fenocarril de plataforma superior antes de colocar las traviesx. En este
caso, una de las estñ-rcturas transversa_lqs consiste meramente en un Dar
de diagonales que van de una cabeza superior a la cabeza superior
opuesta de la viga de alma llena, Tales estructuras son tan rígidas que
toda.s las fuc¡zas late¡ales aplicadas a la cabcza superior pueden trans-
I_IvION
270
¡t. (;ttlNlt:
,.
mitirse a t¡avés de ellas,v a kr largo cie las cabczas laterales inferiores
hasta los estribos. Hsto cs en la hipótesis cle quc los apoyos están al nivel
de las cabez¿rs inferiores de
la.s vigas. Si la viga está soportada al nivel dc las cabczas superiores (lo que es más
común cuando se utilizan viuas trianguladas que cuandcl
se emplean vigas de ahra llena) sería posible, inclusivc,
suprimir las cstructuras de
arriostramiento lateral, y todas las fuerzas laterales se
transmitirían a los apovos a
través de la armadura de
arriostramiento lateral supeFigurr 1ü. l.ul(tules su|eriu¿s e i'¡letiot?\ ) rior. En puentes de ca¡retera
tr¡nazón tonlraladeas de n pucnte ¿on plxla'
de tablero supe¡ior con viga,s
folt¡kt \ül)eriot
de alma llena, en los que se
utilizan pisos de concreto bien anclados a la estructura, pueden omitirse
las armaduras para esfuerzos late¡ales si se emplean arriostramientos
transversales con separación no superior a los 25 pies. Sin embargo,
para puentes fer¡ovia¡ios se consideran de gran importancia las vigas
trianguladas de arriostramiento lateral entre las cabezas de compresión
\ se proyectan para un esfuerzo cortante transversal calculado a partir
de las fuerzas laterales, más el 2.5n4 de la suma de los esluerzos en
las cabezas de compresión de la viga. Obsérvese la robustez de las laterales superiores en la figura 163.
Problemas
/55. DibLrjc Lrn sistcma completo de arriostramiento lateral pala la viga
triangulada del problcma 133. La separación entrc armadu¡as es de 24 pies 6 pulgadas y deben soportar un piso de tabloncs de 22 pies. l)etelmine los ¡sfuerzos
nráxirnos cn las diagonales de la triangulación late|al strperior,
Traviesas de
lateral inferior y en el porial produr:idos pot una fuerza
/O"x /O'x /4rO"
lateral dc 250lh/pie e¡r ia cabcza supcrior y de 600Ib/pie
en la cabeza inferior. Se consider-a que los pórticos contraladeo no trabajan.
156. l)¡ter¡¡ine cl coeficit'ntc de segu¡idad contra
el
vuelco del puente dr platalolma super'ior con vigas de alnra
llena, que sc rcpresenta. Siganse las instrrrcciones de 1a AREA
dadas en la tabla 6, sección g) El pes. tr¡tal del t.a¡ro dc
90 pies es dc i70.000 libr¡s.
Problcrra t f,6
R}]sI,ri EsrA
r
1.67.
ARRIOS IRANI
IIiNI'O l.Al
¡-.RAl, Y
l)E P(iRTlcOs PARA I'tlliN'l.f
S
271
/57. Repita e1 proirlenra 156 pera PP. E-72 CIl. empuje de viento dc a; y óJ
de la tabla 6, fuerza dc serpcnteo de r; pero sin inlpacto. Utilicc OU!i pala
cl momc¡lto en el cent¡r¡ de la Iuz, en sustitlrción de ¿'-72.
158. Estudie un sisrcn¡a dc ¡¡r'iostranriento latcral ¡:aIa la viga dcl p|oblenra I56. ClalcLrlt' krs esfuclzos ¡náximc¡s en todas las diagonales debidos al
viento y a1 serpenteo de la vrbrecarga de locomoiora E-72. Pala rrrayor segur'idad, consider'e las frrcrzas latcr-alcs supcriores transmitidas en su {i7,ori, por las
cstrucluras inter edias 1¡ansversales y later'eles inferio:-es y tanrbién el 67u1,
a tlavés de le triangulación latcral srrper'ior' y las estructLl¡-as transv.rsales ex-
Esluerzos producid,os
pot las füerzas longitudinales
188. Esrun¡zos DE TRAccIóN F-N ARMADURAS pARA p(iENTES lERRovrARros, Los esfuerzos de tracción no son importantes en el diseño
de los puentes de carretera, pe¡o deben tenerse cn cuentiu en el proyecto de puentes de fc¡rocarril. Los esfuerzos de tracción son producidos por el efecto de Ia aceleración o frcnaje del tren. Esta fuerza
de inercia, que actú¿ en la dirección de la vía, se aplica en el centro de
gravedad del t¡en, o sea aproximadamentc a 6 pies sobrc la t:abeza
superior del carril, En el pasado se ha tomado esta fl¡erza como un 20o/o
del peso de la carga viva, pero más recientemente se ha especificado
cl 15% de la totalidad de la sobrecarga debida al frenado o el 25f,
de Ia carga en las ruedas mot¡ic€s en tracción. Esta fuerza se sitúa
a 6 pies sobre la cabeza superior del carril. Para pu€ntes de carretera
puede utilizarse el 5'/. de la carga viva a 4 pies sobre la calzada. Las
fuerzas dc tracción son transmitidas a los nodos, sea por las vigas de
piso trabajando a flexión o por las triangulaciones del arriostramiento
lateral cuando están unidas a los largueros en los puntos de cruce. Debe
plefcrirse el segundo arreglo, al menos en los puentes de tablero abierto.
Para puentes de carretera, la cifra reducida del 57á para la tracción
cs compensada por la cxigencia imperiosa de que se consideren todas
las vías somctidas a sob¡ecarga con el tránsito moviéndose en la misma
di¡ección.
Análi..sis de los esf uerzo.s
de lracción. En la figura
1fi4 se nruestra la aplicación de le¡,s fuerzas dc
,;¿";;;;;;;;r;; "'
{o*,Á,uu'
-\::T/,5',
/44AAo /b.
6
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reacciones correspondientes /ig,.a tó1. (:úlcltlo de bs ¿1rc)¿os d¿ trat(tÓtt
calculad¿¡s por estática. Los
esfuerzos cn la-s ba¡ra-s puedcn calcularse por el método de los esfue¡zos
cortantes para la^s barras inte¡iores v por el método de los momentos
para las barras de las cuer¡las o cabezas.