https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/256/13093/CONCRETO_EN_EVOLUCION._1997._No.10._Marzo-Abril._0002015501.ocr.pdf 36635c18cfb587808faa6443e56172c5 PDF Text Text CONCRETOEN EVOLUCION Rlvim de II StcdónE:s1uctilntl de II FC-UANl de II Stcción NE de México del lnsti1uto Americano del Concreto Marzo/Abril de 1997, Hlinero 10 CONCRETO EN EVOLUCION es una Revista de EN ESTA EDICION Edlcl6n Número10 MlfldAbtl t991 SUSCRIPCIONES Para susaipciones, visita nuestra página y llena la forma. PATROCINADORES la Sección Estudiantil de la FaaJltad de Ingeniería Civil de la Universidad Autónoma de Nuevo León en la Sección Noreste de México del Instituto �Número 10 / Marzo-Abril de 1997 CC(O)N1fIENID(O) Reto en el Control de Calidad en Tierras Guatemaltecas -~ Construcción de Vigas Requiere Cimbras Especiales Tomando el Peaje VENTA - SERVICIO - APLICACION DISTRIBUIDOR MASTER Parte 11 EN LA PORTADA DE ESTA PUBLICACION: Visite nuestras páginas en Internet http://www.constru-net.com/concreto_en_evolucion • 1111111!r1:asa1s.n. �Reto en el Control de Calidad en Tierras Guatemaltecas por Rebeca Grant Ascoli a produccion confiable de un buen concreto homogéneo no requiere de equipo altamente sofisticado y una mano de obra especializ.ada. El concreto de calidad puede ser logrado en los más pobres países en pequeños proyectos en áreas remotas con trabajadores normales y equipo reconstruido. El factor esencial es la completa colaboración de la gerencia y el personal de campo. Así es como lo hicimos en el proyecto hidroeléctrico del río Bobos en Guatemala. L Descripcion del Proyecto La planta hidroeléctrica del río Bobos es de la iniciativa privada y genera 10 MW. Una presa de gravedad de concreto de 10 m que alimenta un acueducto de acero de 1.25 m de diámetro que desciende 300 m en su kilómetro y medio de longitud. La casa de máquinas alberga una turbina Pelton. El área del proyecto está localiz.ada a 270 km de la ciudad de Guatemala y era inaccesible al tráfico vehicular antes del comienzo de su construcción en 1992 Está escasamente poblada con pequeñas granjas familiares distribuidas a lo largo de terreno montañoso. La precipitatación anual es de 4500mm. Inicio del Control de Calidad Debido a que la Corporación Financiera Internacional estaba participando en el proyecto, el contratista de la obra civil animó al propietario a contratar un consultor para coordinar un programa de control de calidad (Cq. Consecuentemente visité por primera vez el lugar varias semanas después de que el contratista inició sus operaciones. Nuestra meta era producir un concreto que cumpliera con los estándares aplicables de ASTM/ ACI. Restricciones Del Trabajo Programa de Construcción El dueño construyó las carreteras de acceso y desvió el río antes de contratar al contratista de obra civil que construiría la presa y la casa de máquinas. El dueño continuó con los trabajos de la tubería de baja presión y tanque de oleaje. 11 Areas de Préstamo de Agregados Antes de mi envolucramiento, dos depósitos de arena y grava mezcladas habian sido muestreados y se habian llevado a cabo algunas pruebas de rutina. Durante mi primera visita al lugar tomamos muestras adicionales para las pruebas de aceptacion requeridas por la ASfM C33. Afortunadamente los resultados de la pru~ba fueron satisfactorios por que la produccion de concreto para la presa comenzó antes de que los resultados estuvieran disponibles. Produccion de Concreto - Equipo y Personal El contratista de obra civil envió algunos hombres clave desde la ciudad de Guatemala y contrató el resto de su fuerz.a laboral de las poblaciones aledañas. La mayoría de los residentes locales no tenían experiencia previa en la construcción. El concreto para el proyecto fue producido con tres mez.cladoras de concreto con capacidades de 25, 2, y 1 sacos respectivamente; todas eran unidades viejas y habían sido repetidamente reconstruidas. los agregados fueron mezclados por volumen en las tolvas mez.cladoras, el operador de la mezcladora mas grande habia estado con el contratista por años pero los dos operadores adicionales fueron recién contratados e inexpertos. ProgramaCC Mi primera visita al sitio del trabajo reveló que no habia laboratorio ni personal designado, auque estaban disponobles algunos moldes de cilindros y conos de revenimiento. La ingeniería del proyecto no tenia experiencia previa con el control de calidad más allá de un muestreo ocasional de concreto entregado por los camiones de concreto premez.clado, en la ciudad de Guatemala. Sin embargo, el dueño de la firma de construcción quiso un programa CC y su ingeniero de proyecto lo apoyaba. El asunto del personal de laboratorio fu:? resuelto rápidamente; uno de los empleados del contratista habia trabajado como técnico de laboratorio en un gran proyecto hidráulico, asi que fue inmediatamente reasignado al laboratorio. A través de todo el proyecto, el personal del laboratorio consistió en este técnico y un ayudante. Ya que el contratista solamente trabajó un turno, esto fue suficiente. El equipo del programa CC fue entregado dentro del lapso de una semana. El programa de muestreo y pruebas fue regido por un principio: "mantenerlo sencillo". Agregados El laboratorio realizó revisiones diarios de contenido de agua y peso unitario sin compactar para ese contenido de agua. Cuando se entregaron los agregados nuevos, se repitieron estas pruebas. Además, una muestra de tamaño de grano fue tomada para analisis, de cada 50 m3 de agregado utiliz.ado. El número de sacos de cemento usado fue la base para estimar el volumen de agregados empleados. Concreto Debido a que las tres mezcladoras de concreto se usaron simultáneamente y el volumen de las mez.clas individuales fue pequeño (el máximo siendo cerca de un tercio del metro cúbico) el programa de control tuvo que incluir pruebas más frecuentes de lo normal. El revenimiento se revisó cada 5m3 y las determinaciones de peso unitario cada cuatro de cinco pruebas de revenimiento. Un conjunto de cinco cilindros se hacía para cada 50m3 o fracción de un tipo de concreto producido en un día. Los cilindros fueron ensayados a compresión: dos a los 7 dias, dos a los 28 dias, y uno a los 56 dias. Las formas de laboratorio para el control de la producción de concreto incluyeron espacios para enlistar las mez.cladoras que estaban siendo usadas y el nombre del operador de cada mezcladora; cada prueba era atribuida a una mez.cladora y operador especifico. El técnico de laboratorio utilizó un dado para determinar al azar en cual mezcladora habría de muestrear; de ninguna manera podía avisar al operador que una mezcla dada estaba por muestrarse. El contratista no tenía una máquina de pruebas a compresión en campo y todos los cilindros fueron embarcados a un laboratorio en la ciudad de Guatemala. El técnico en el laboratorio fue el encomendado para preparar los cilindros para su transporte y pruebas. Mezclas de Concreto para la Presa El contratista habia planeado el uso de agregado sin lavarlo o clasificarlo (excepto el retiro de las rocas grandes), pero el primer colado de concreto demostró que esto era impráctico. Los agregados de mayor tamaño (mayor que 100 mm) evitaban el desliz.amiento lento del concreto en el canalón, y la mezcla era demasiado arenosa, dado que el agregado natural era aproximadamente 50% arena. El contratista consintió en pasar todo el agregado por una criba de 70 mm a fin de eliminar las piezas más grandes. También algo del agregado se lavó sobre una malla de 10 mm para separar las fracciones de arena y grava. Una nueva mezcla, la C-30, fue diseñada usando una parte de grava por tres partes de agregado sin clasificar en volumen de tal forma que el contenido de arena fue reducido a un 37% en peso. Esta mez.cla se utilizó en el primer mes de producción de concreto durante el colado de la base de la presa. Tan pronto como se obtuvieron los resultados del análisis por cribas de los agregados sin clasificar, hubo preocupación por el exceso de finos que afectaba la durabilidad de concreto. La mezcla C-30A, se empleó entonces; en la cual se utilizó aproximadamente el 25% de la arena lavada, 30% del agregado sin clasificar y 45% de la grava por volumen. La arena se recolectó bajo la criba de 10 mm mientras se lavaba la grava. Todas las mezclas usaron entre 8 y 8.5 sacos de cemento tipo I por m3 y un revenimiento de 50 mm. el proyecto con el fin de ayudar a identificar problemas y estimular el interés por la producción de buen concreto. Los cilindros subsecuentes mostraron un aumento sustancial en la resistencia que atribuyo al interés mostrado por el ingeniero de proyecto. Problemas Tempranos en la Produccion Durante los primeros días de producción del concreto el contenido de agua en los agregados varió considerablemente, causando problemas en las cantidades de agua de mez.cla. Esta dificultad fue rápidamente superada permitiendo suficiente tiempo a los agregados para drenar, luego de su excavación y/ o lavado. También los materiales que se almacenaron para usar)~ al siguiente día fueron cubiertos para impedir que fueran saturados por la precipitación tropical. No se encontraron problemas posteriores. La segregación de agregados sin clasificar fue también una preocupación para el mezclado apropiado del concreto. La solución fue simple: los hombres paleando los agregados a los contenedores mostraron los diferentes tamaños del agregado y la segregación fácilmente visible, y se les instruyó para tomar material no sólo de la parte superior del montón sino también de la parte Werior y de las orillas. Ejecucion del Programa CC Al comienzo de cada periodo de trabajo de 11 CCenAccion El arranque en la producción del concreto puso en evidencia la necesidad del control de calidad. Problemas de Resistencia del Concreto Aunque las muestras de prueba habian resultado en resistencias satisfactoriaspara la mez.cla C-30, casi todos los cilindros a los 7 dias para los primeros 5 días de producción de concreto tuveron resistencias bajas. Tanto la oficina matriz como la de campo del contratista fueron avisados inmediatamente; por lo pronto no habia sido producido más concreto. El ingeniero de proyecto ordenó una recalibración de los contenedores en las mez.cladoras y todos los trabajadores fueron hechos concientes de su preocupación. Visité La p-esa del río Booos 1 �días, antes de producir cualquier concreto, el técnico de laboratorio verificó y repintó las lineas de referencia para el llenado de los contenedores en las mezcladoras de concreto. El programa de CC fue cuidadosamente seguido con los resultados de pruebas y los reportes diarios de campo de producción de concreto que me estaba siendo enviado semanalmente vía fax. Revisaba esos datos más los resultados de los cilindros de laboratorio de la ciudad y reporté toda anomalía al ingeniero de proyecto. Un aspecto importante del programa CC fueron las visitas al campo regularmente para supervisar el laboratorio y para inspeccionar la producción de concreto y agregados. Durante esas visitas mostré gráficas codificadas con colores de los resultados de los cilindros para los operadores de las mezcladoras de concreto de tal manera que cada uno pudiese rápidamente visualizar como su producción se comparaba con las demás. El mayordomo del proyecto discutió las dificultades de producción con los operadores de las mezcladoras y lés ayudó a encontrar las soluciones; por ejemplo, luego de entender que los cambios frecuentes de operadores entorpecían la producción de concreto de calidad, mantuvo al mismo operador en cada mezcladora. Al principio hice visitas a campo casi semanalmente por uno o dos días. Esto aminoró a un día, dos veces al mes durante los siguientes dos meses y posteriormente se redujo a una visita por mes cuando se edificó la casa de máquinas. Se presentó un reporte mensual de CC a la oficina matriz del contratista dentro de tres semanas luego de cada fin de mes. Siempre retuve una copia por separado para la oficina decampo. CC para Bases de Tuberías a Presión Después de dos meses de seguir el programa CC en la construcción de la presa, el dueño decidió que el concreto para las bases de la tubería a presión también debería ser sometido al control de calidad. El concreto para las bases fue mezclado in situ usando simultáneamente tres o cuatro mezcladoras con capacidad de un saco. El mezclado fue hecho por número de paladas de agregado sin clasificar por saco de cemento ·y el agua fue estimada por el operador de la mezcladora. No se realizaron revisiones sobre el revenimiento ni cilindros. Sin embargo los superintendentes del trabajo estuvieron familiarizados con el control de calidad y técnicas de prueba . Programa ce para las Bases agregados. Todo mundo se encontraba entusiasmado. Desafortunadamente, observé falta de cordialidad entre los trabajadores durante el mes cuando ocrrieron varios cambios de personal. Los dos operadores de mezcladora de concreto recientemente entrenados fueron ascendidos a otras posiciones y el mayordomo fue transferido. Poco tiempo después, el nuevo mayordomo se fue. El programa de control fue el mismo que se usó en la prensa a excepción de que no se revisó el peso unitario del concreto fresco. Como el dueño no tenía entre sus trabajadores personas con experiencia en laboratorios, se entrenó un joven de la localidad para muestrear el agregado y pobar el concreto fresco; todas las pruebas al agregado fueron hechas en el laboratorio del contratista de la presa. Cilindros de baja resistencia Control de la Produccion de Concreto Los resultados inciales de los cilindros de la En lo que respecta al mezclado de los producción de concreto estructural fueron buenos, pero luego dos juegos completos de cilindros tuvieron resistencias muy por debajo de los valores requeridos. En el primer caso, el nuevo operador mezcló el concreto en la revolvedora de un saco¡ pero en el segundo, fue el operador experimentado y su revolvedora de 2.5 sacos. Cuando los corazones extraídos fallaron a esfuerzos normales, la conclusión fue que el mezclado inapropiado del concreto debió haber causado que los cilindros tuvieran bajas resistencias. agregados, mi inspección inicial reveló que para un número de paladas dado, realmepte resultaba en un volumen repetitivo, pero cada mayordomo usó un número diferente por saco de cemento. Esto se rectificó inmediatamente y los subsecuentes chequeos en el mezclado del agregado me mostraron que esta contabiliz.ación no varió (cuatro hombres fueron responsables de llenar cada mezcladora¡ mientras dos llenaban cinco mezclas consecutivas para la mezcladora, con 20 paladas cada una, la pareja restante descansaba). La primera producción "controlada" de concreto para una base expuso un problema: el agregado estaba muy húmedo y no liberaba toda su agua en el tiempo normal de mezcla. Una mezcla de prueba mostró un aumento de revenimiento de 50mm después de tres minutos de mezclado a casi 150mm con cinco minutos adicionales de mezclado. La solución inmediata fue aumentar el tiempo de mezclado de cada mezcla. Como esto acortaba severamente la producción, los agregados para subsecuentes producciones de conct'eto se prepararon con anticipación para permitir su drenado. El programa CC se siguió hasta que el contratista de obra civil lo removió por varios meses luego de completar la presa. Sin el apoyo del laboratorio o de mis visitas, el programa CC marchó con dificultad: los agregados no fueron probados y los cilindros no se enviaron regularmente. tonstrucción ~e Viias Re~uiere tim~ras ~s~eciales Sistema ideado por constructor de arenas en California pennite que tanto las vigas esqueleto como las de explanada sean coladas como una sola unidad. Por Jeff Steele y Mark Larsen n marzo de 1995, como superintendentes para Blake Construction Co., tuvimos que derribar uno de los más grandes retos que jamás habíamos encarado: crear 33 vigas esqueleto de concreto reforzado para una arena de 13,000 asientos en un solo nivel que es parte del Centro de Actividades Estudiantiles de la Universidad Estatal de San Diego. Los dibujos de ingeniería para las vigas esqueleto de 32 m de largo, 0.61 m de ancho 2.74 m de peralte fueron los más complejos que jamás habíamos visto. Debido a que las vigas necesitaban ser terminadas para marzo de 1996, era nuestro trabajo idear un sistema de cimbrado que cumpliera con la tarea rápida y eficientemente. Deducimos un plan que permitía que las vigas esqueleto y las vigas de explanada fueran coladas como una sola unidad. E Conclusiones Es posible producir un buen concreto homogéneo sin equipos de fantasía y personal altamente calificado. La preocupación por parte de la gerencia del proyecto y su personal clave es un factor importante. No obstante, si los trabajadores no están contentos, es difícil lograr la misma calidad que sería posible de otro modo. La completa cooperación es necesaria para tener una producción continua de buen concreto. Técnicas Convencionales Cimbrado Rechazadas de Nuestro direccionamiento pedía ensamblar una jaula de acero de refuerzo en el suelo, levantando la jaula sobre las columnas, y luego encerrarla dentro de una cimbra autosoportante de acero de 25 toneladas. Debido a la complejidad del sistema, contruimos un modelo a escala de 1.20 m para ayudar a que los ingenieros, carpinteros, herreros y administradores entendieran como trabajaría. Las limitaciones del sitio de obra y de equipo hicieron éste el sistema más práctico para el proyecto. Consideramos otras técnicas de cimbrado, pero tuvimos que rechazarlas por varias razones. Primero, no podíamos ensamblar una jaula completa de refuerzo dentro de la cimbra de acero autosoportante porque nuestra grúa no habría sido capaz de manejar los pesos combinados de 34 toneladas de la jaula de refuerzo y cimbra. Levantar cada cimbra de aproximadamente 25 toneladas requirió aproximadametne del 90% de la capacidad de la grúa. El refuerzo de la viga esqueleto era extremadamente denso para cumplir con los requisitos sísmicos de la Zona 4, y los herreros requerían acceso completo a todos los lados de la jaula. Segundo, ensamblar el refuerzo dentro de la cimbra de acero después de que ésta hubiera sido levantada en el lugar no hubiera sido económico. Hubieran sido requeridas más unidades de cimbra para mantener un ciclo de construcción razonable, e intentar instalar el refuerzo dentro de una cimbra inclinada, algunas veces hasta 15 m por encima del suelo, hubiera requerido aún más herreros y una cantidad excesiva de tiempo de grúa. Tercero, usar cimbras de madera hubiera requerido bastante apuntalamiento, pero el CC para la Casa de Máquinas Cuando el contratista de obra civil regresó a construir la casa de máquinas, no había duda acerca de producir un concreto de buena calidad. El área de préstamo de agregados fue aprobada y la cuadrilla de producción de concreto de la presa estaba disponible. Planeamos seguir el mismo programa de CC y teníamos un mes para verificar las proporciones de la mezcla y almacenar .. Traducción de: lng. Eliud Assaff Montoya Gcrza Tomado de: Concrete lntemational / Septiembre de 1996 La cimbra autosqxirtante de acero forma la grada en la Universidad Estatal de San Diego: La construción de la Arena requirió doo cimbras especiales para crear las 33 vigas esqueleto de concreto reforzado. 11 �suelo podía soportar solo una cantidad limitada de peso de apuntalamiento. El proyecto está localizado en el lugar del antiguo estadio de fútbol americano Aztec Bowl, originalmente construido en los años treinta encima de hasta 12 m de relleno. Tuvimos que hundir más de 300 cajones de 15 m de profundidad para apoyar las columnas de la arena y el traQajo en la losa. Consideramos inseguro colar vigas pesadas apoyadas en apuntalamientos que descansaban en terreno de relleno e inclinado. Hubiera existido un movimiento y combeo de las vigas. Ensamble de la Cimbra Debido a que habían vigas esqueleto de dos diferentes pendientes, la técnica inusual de construcción requirió dos cimbras diferentes para vigas esqueleto, diseñadas y fabricadas por Symons Corp. de Des Plaines, Illinois. Las cimbras eran de 32 m de largo y 0.61 m de ancho, una con una pendiente de_25.2º y la otra con una pendiente de 24.8°. Ambas podian acomodar modificaciones de campo. Las cimbras de vigas esqueleto y vigas de explanada fueron construidas principalmente por cimbras de acero estándar de Symons fabricadas con rigidizadores integrales. Estas piez.as estándar fueron combinadas con las principales piez.as especiales del sistema de cimbrado, localizadas en la nariz de la esqueleto y las vigas de explanada, y los puntos de apoyo de las columnas (las columnas soportaron la jaula de refuerzo en su centro y en cada extremo). El fondo integral de la cimbra de la viga esqueleto consistía de una serie de puertas con bisagras que podian ser abiertas para la colocación y el desmontaje. Cada puerta era lo suficientemente pequeña y ligera para ser abierta y cerrada a mano. Las plataformas de trabajo fueron montadas en lados opuestos de la cimbra, una plataforma encima y otra debajo. Los componentes de elevación dentro de la cimbra de la viga esqueleto fueron taladrados e instalados en la obra. Fueron colocados a lo largo de una curva parbólica ascendente en lugar de una línea con pendiente constante. Esto asegura que la distancia de la línea de visión para cualquier espectador encima de la cabe:z.a de un espectador en la fila de abajo sea idéntica en toda la arena. La viga de apoyo de la explanada consitía de tres piez.as separadas, incluyendo un ftmdo con plataformas de trabajo y paredes laterales individuales. El fondo fue gateado, desmontado y movido al suelo por una grúa empleando una unidad de gancho C que i ó la cimbra. Secuencia Constante de Construcción. Las jaulas de refuerzo de las vigas esqueleto fueron ensambladas (usualmente dos a la vez) en gigs adyacentes a un muro de madera contrachapada. Este muro estaba marcado precisamente con las localizaciones de la elevación y los amarres de varillas a un ángulo de 65° relativo al acero longitudinal. Una vez que las jaulas eran levantadas ª· su lugar, los amarres eran verticales. Los herreros usaron un aparato de escuadra T para proyectar las localizaciones de las elevaciones del muro hacia la gig. La secuencia de construcción requirió que que la jaula de refuerzo de las esqueleto fuera colocada primero. Fue levantada empleando una barra extensora con acoplamientos a cada 3 a 4.5 m. Para minimizar el combeo, fue colocado un apuntalamiento ligero temporal debajo de los claros como se necesitara. Las cimbras de las vigas de apoyo de explanada fueron movidas a su lugar después, permitiendo subsecuentes instalaciones del refuerzo de las vigas. La cimbra de 25 ton de las vigas esqueleto fue luego colocada sobre la jaula de refuerzo completa y atornillada a las columnas. Las largas cimbras de las vigas esqueleto fueron transportadas usando ocho puntos de acoplamiento (cuatro localizaciones coincidentes a cada lado) separados aproximadamente 7.3 m. Para mantener la pendiente durante el levantamiento, empleamos chokers fabricados a longitud exacta para el trabajo. Una vez que la cimbra de la viga esqueleto había sido colocada encima de la jaula de refuerzo y atornillada en su lugar, la grúa era investida con cabestrillos para levantar la ligera comba en la jaula de refuerzo de manera que las puertas fondo de la cimbra pudieran ser completamente cerradas. La cimbra esqueleto era lo suficientemente rígida para asegurar una deflexión insignificante. Los travesaños dentro de la cimbra esqueleto mantuvieron un espaciamiento constante entre la jaula y la cara de la cimbra. La jaula fue ensamblada con tolerancias dimensionales más estrechas que lo típico para una viga de concreto de manera que las especificaciones de espaciado y recubrimiento pudieran ser alcan:z.adas. desmontaje). El colado comenzó en el fondo de cada viga esqueleto y tardó de cautro a cinco horas usando ya fuera la cubeta de 2.29 yardas cúbicas o una bomba con un boom de 28metros. Mientras iba procediendo el colado del concreto, tuvimos que estar seguros de que el revenimiento era lo suficientemente alto para permitir que el concreto llenara la jaula de refuerzo, pero no tan líquido para que se saliera por la cimbra de elevación. Los tiempos de entrega de camiones de concreto premezclado fueron cuidadosamente calculados para permitir que el levantamiento anterior rigidi:z.ara lo suficiente para permitir que la elevación rebosara. Cimbra de la Viga Conectora Las tres cimbras de acero autosoportantes para contruir las vigas conectoras entre vigas esqueleto adyacentes también presentaron un diseño inusual, con puertas de bisagras en los fondos, permitiendo que la cimbra pudiera ser bajada a su lugar y desmontada en una sola pie:z.a. Elegimos este tipo de cimbra de acero autosoportante tanto por su eficiencia como por su seguridad y esperamos usarla nuevamente en el futuro. Ya que las vigas conectoras de la arena fueron de solo 0.91 m de ancho y localizadas en cualquier lugar por 4.5 a 15 m encima del suelo, la seguridad de los herreros era imperativa. Para ayudar a cubrir esta necesidad, cada cimbra era de 1.82 m de ancho. Los 0.91 m adicionales contenían una plataforma de trabajo dentro de la cimbra para mejorar la seguridad de los herreros y aumentar la capacida de almacenamiento de material. Se construyó y fijó una cabecera de madera para establecer las dimensiones de la viga. Resultado Exitoso Estamos contentos de ver las vigas completadas exitosamente en la fecha programada de marzo de 1996. A esta altura de la construcción, las cuadrillas terminaron hasta cuatro vigas esqueleto-explanada por semana. Y gracias a nuestro sistema único de cimbrado, Blake Construction Co. todavía programaba completar la arena en marzo de este año. Es Requerido Revenimiento Preciso del Concreto Colar cada viga integral esqueleto-explanada requirió de 63.5 m3 de concreto de 350 kg/cm2. Un superplastificante fue añadido al concreto en la obra para producir el revenimiento deseado de 125 mm (aunque las especificaciones requerían solamente un material de 280 kg/ cm2, elegimos esta mayor resistencia para lograr la resistencia a los dos días 210 kg/cm2 requerida para el Traducción de: lng. Juéll Felipe Chapa Cepeda Tomado de: Coo::rete Coostruction / Octubre de 1996 Tomando el Peaje < Los sistemás de recolección automatizada de peaje son cada vez más comunes mundialmente, mientras más y más ca"eteras son operadas por el sector privado. por Patrick Smith L a autopista de cuota Maine en la costa este de los Estados Unidos, está cerca de entrar a una nueva era, de la cual se afirma que traerá algunos sorprendentes resultados. Muchos conductores ya han participado en el sistema de recolección electrónica de peaje (Electronic Toll Collection (Efq) llamado Transpass, pero en Diciembre de 1996 otro sistema sería implementado y se espera que permita a las autoridades de las autopistas de cuota introducir consecutivamente el ETC en todo el sistema. El sistema E (Easy, Electronic, Eficient, Environmental, Equitable; fácil, eléctrico, eficiente, ambiental, equitativo) asegurará un ahorro de 160,000 horas al año a los conductores; acelerar la recolección del peaje y acortar el número requerido de paradas para pagar las cuotas por encima del 41 % (una reducción de 33 millones de paradas anualmente); significa el mismo o aún menos cargos de peaje y reduce el costo de la recolección del peaje en unos US$ 5,000,000 cada año. Deacuerdo con la Asociacion Internacional de Puentes, Túneles y Autopistas de Peaje (IBITA), los boletos de peaje serán rempla:z.ados por un sistema más automatizado de tarifas fijas (50 centavos}, las cuales van a ser recolectadas en la entrada de los 14 pasos a desnivel, eliminando la necesidad de parar en las salidas del sistema. Paul Violette el director ejecutivo de las autopistas (y director de IBITA) evalúo uno de los mayores beneficios: "Los US$ 5,000,000 permitirán a las autoridades de las autopistas continuar rehabilitando los caminos de 50 años de antigüedad y sus viejos puentes sin incrementar el precio del peaje." Esto podría ser una propuesta global, mientras países, en particular aquellos con una carencia de fondos tales como India, China y la mayoria de los países de sureste de Asia, buscan financiamientos privados para proyectos de infraestructura con entusiasmo para traer la construcción tan necesitada de autopistas y programas de mantenimiento. Aun más países "pudientes" como los E.U., Canadá, Inglaterra y Australia están encontrando ese capital privado que pagará la infraestructura que de otra manera seria pospuesta debido a carencia de fondos del gobierno. El reciente simposium de la Federación Internacional de Carreteras (IRF) y de la Asociación de Caminos y Puentes de Vietnam (VIBRA), en la ciudad de Ho Chi Minh, buscó el financiamiento de carreteras en ese país, concluyó que el camino a seguir era el de asociaciones para construir, operar y transferir prooyectos para las autopistas de cuota y puentes. Tres proyectos importantes en Ho Chi Minh y Haiphong están buscando inversionistas. No obsante, se han encontrado inversionistas para el proyecto más grande nunca antes propuesto en Australia con fondos privados, en el cual se usarán algunas de las más avan:z.ada tecnología de peaje en el mundo. El Consorcio T ransurban ha ganado un contrato por valor de cerca de US$ 1,300 millones para la construcción, propiedad, operación y transferencia del anillo vial de Melbourne, Estado de Victoria, un camino de cuota que se extiende 26 km desde el El �aeropuerto de Tillamarine a los suburbios del sureste de la ciudad. El proyecto incluye construir una nueva sección de autopista de 6 caniles, con 2 túneles, cada uno de 3.8 km de largo, construidos bajo el río Yarra. La deuda y la participantes de equidad, incluyendo la ANZ, Commonwealth y Westpac Bank, acordaron el financiamiento para el consorcio, nombrand~ a Hakrow Fox, en asOCiacion con Kinhill Engineers (Melbourne), como consultor técnico. Hyder Consulting (antes Acer), ha estado envuelta en muchos financiamientos de proyectos privados alrededor del mundo y es responsable del diseño y desarrollo del sistema de manejo de tráfico en este proyecto. El proyecto completo se costeará con el peaje, con al anillo metropolitano de Melboume ostentando uno de los más sofisticados sistemas en el mundo. Se usara una identificación automática de los vehículos (IAV), e incluirá un cobro multcarril para el pago de las cuotas a alta velocidad, asegurando no reducir la velocidad durante el proceso del cobro de la cuota. La mayoría de los vehículos registrados en la area de Melboume van a ser dotados de un transmisor que registrará el·· uso de los caminos de cuota cuando los vehículos crucen las puertas localiz.adas a lo largo de la ruta. Deacuerdo con Halcrow Fox, que también es asesor de los tres principales bancos prestamistas en la tecnología del Peaje Electrónico y Manejo de Trafico (PEMI), además varios aspectos del sistema electrónico de peaje se ha probado y usado, "este será el primer proyecto en cualquier lugar en abarcar todas las características de última tecnología." Efectivamente, uno de los líderes en el mundo en sistemás de control de trafico, Philips, está actualmente trabajando en un número de proyectos en Australia, incluyendo el anillo vial en Melbourne. El sistema de trafico e ingeniería de Philips ha agregado al Sistema de Transporte Inteligente (STI) a su ingeniería establecida y habilidades de control. El Sistema Recolector de Peaje Electrónico (SRPE) es una de las tecnologías de STI en la cual Philips esta compremetido, y la compañía dice que está ahora en posición de distribuir, diseñar y proveer sistemas completos de integración del sistemas SRPE para las necesidades del consumidor. En mayo de 1996, Philips anunció un acuerdo de valor agregado de reventa exclusivo con GM-HUGHES en los E.U., dando origen a algunas de las más avanz.adas tecnologías de SRPE en el mercado Australiano. Existe un sistema de comunicación vehículo-carretera, que está sincronizado con la tecnología de detectar y clasificar los velúculos con la ayuda de una placa óptica de reconocimiento. m Una nueva alianza Se conoce que el Greenway tiene problemas a causa de su bajo uso, pero Castle Rock dice que después de tres semanas de apertura del centro de servic10 del consumidor de Fastoll a principio de este año, ha abierto 7500 cuentas; liberado más de 9CXXl transmisores; y ha manejado más de un 8% de utilidades en el camino de cuota de Dulles. Mientras tanto el Gobierno Búlgaro está considerando cobrar en el sistema de autopistas como un método de financiamiento para la construcción y el mantenimiento de la red nacional de caminos y autopistas. La compañía española Europistas, en asociación con Scott Wilson Kirkpatrick (SWK) ha preparado un reporte en el cual tiene la intención de recomendar un adecuado sistema de peaje para los 165 km de autopistas del sureste Sofía (la capital) a la importante ciudad de Plovdiv, y recomendar una estrategia general de peaje para los próximos Sa lOaños. De acuerdo a la Asociación de Empresas Búlgaras de Transporte Internacional y de Caminos (AEBTRI), el éxito de esta primer implantación será crucial para la credibilidad de introducir más autopistas de peaje en Bulgaria. De hecho, el Gobierno Húngaro planea cobrar peaje en las cuatro principales autopistas (Ml, M3, MS y M7), para reunir dinero para expander la red nacional, que se espera enfrente fiera resistencia por parte de los conductores que evitan el uso de las autopistas M, dicen que éstas son las más caras en el cobro del peaje por kilómetro en Europa. Ellos mejor usan los caminos rurales. Pero en algunas partes del mundo, caminos rurales o caminos con mal mantenimiento son todo lo que esta disponible. En esos casos los conductores quieren una opción de alta calidad y alta velocidad, y los ingresos por peaje son vistos orno una manera de entregar esa opción ahora. En esos casos los conductores quieren una opción de una carretera de alta calidad y alta velocidad, los ingresos de peaje son vistos como un modo de llevar esa opción ahora. Otra fuerz.a mayor fue formada en el terreno de los caminos de peaje, con la firma de un acuerdo en el SRPE y STI por Thomson-CSF Communications, una subsidiaria de Thomson-CSF y una operadora líder de autopistas en Italia Autostrade SpA. Bajo los términos del acuerdo, los scx;ios desarrollarán conjuntamente un sistema recolector a control remoto de peaje multicarril para autopistas. Con el nuevo sistema, cualquier vehículo que porte una etiqueta especial de identificación electrónica podrá viajar en ambas autopistas en Francia e Italia sin reducir la marcha en las casetas de cobro de peaje. La solución será diseñada en base a el sistema de recolección de peaje actualmente en uso en las redes operadas por Autostrade en Italia y la Societé des Autoroutes ParisRhin-Rhone en Francia (SAPRR). Esta exigencia garantizará una completa interoperatividad y hará lo más de la inversión que ha sido realiz.ada en esta red. Los beneficios esperados incluyen congestiones menores, áreas de cobro más pequeñas y una contaminación reducida. Los socios planean conjuntar sus librerías de circuitos integrados y su conocimiento técnico y aplicar los hallazgos de los programas Europeos de investigación en telemática carretera, a los cuales ThornsbnCSF Communications y Autostrade están contribuyendo. A través de este acuerdo, ambas partes dicen que reforzarán sus posiciones para tener un mercado de peaje a control remoto. Autostrade desarrolló y ahora está en operación un sistema electrónico de peaje en Italia que tiene más usuarios que cualquier otro sistema en Europa, mientras que Thomson-CSF Communications, en asociación con Ascom Elsydel y Syseca, desarrollaron el sistema de autopistas A42 y A45 para Francia bajo el contrato de la SAPRR. Otra compañía francesa, Cegelec CGA ha hecho también recientes acuerdos con el objetivo de reforzar más su posición en el mercado mundial de recolectores automáticos de peaje, mientras que Sistemas Castle Rock, junto con Syntonic esta buscando expandir los centros de servicio al consumidor de Fastoll, mientras los sistemas ETC de Virginia son conocidos colectivamente. Actualmente Fastoll esta operando en la carretera de peaje de Dulles y en el Dulles Greenway de 23 kilómetros (la extensión del camino privado de peaje de Dulles), el primer camino de peaje privado en los Estados Traducción de: Unidos en Washington D.C. durante muchos Salvooor Chapa Flores Tornado de: años. Wo11d Highways- Routes du Monde/ Julio-Agosto 1996 • por Ra11dall W. Poston y Moliammad Irsl,ad E ste es el segundo de un articulo de dos partes que discute las estructuras de puentes para el servicio de tránsito en rieles METRO para el Condado de Fairfax, Virginia, E.U. El diseño de ingeniería de reparación consistió en sustituir segmentos de trabes cajón externamente postensadas de una sola celda y simplemente apoyados por tres trabes cajón de celda gemela coladas en el lugar. Estas estructuras sustitutas fueron aprobadas por por la Autoridad de Tránsito del Area Metropolitana de Washington (WMATA). Este trabajo de dos partes resume el programa de pruebas de carga estática y dinámica conducido para los segmentos de las trabes cajón postensadas en los puentes reparados que comprenden las estructuras aéreas J-2e. En la parte I se proporciona una breve historia de las estructuras de puente dañadas, ilustraciones y la reparación propuesta. Resultados Evaluación de las y Pruebas Para evaluar las estructuras de trabes cajón reparadas se requirió una extensa comparación del comportamiento medido con los resultados teóricos. Por brevedad solamente, aquí se presentan sólo algunos resultados seleccionados. Los cambios en los perfiles de deflexión longitudinal de la prueba de momento máximo del Cameron Run de 39.6 m y el claro W. Eisenhower de 33.5 m se presentan en las figuras 1 y 2, respectivamente. Los datos de deflexión presentados son los cambios en las medidas tomadas a lo largo de la línea de centros longítudinal del puente bajo las cargas de la prueba. Los datos han sido corregidos por las deformaciones del bloque de apoyo. Aunque hubo una obvia deflexión hacia abajo debido a la prueba de carga, aún hubo una deformación neta durante la carga completa de servicio. También están presentados los resultados analíticos resultantes de los modelos de trabes convencionales. Además, se presenta un perfil de deflexión que fue derivado de los datos del inclinómetro longihldinal (rotación). Puede verse que los datos de la prueba tienen buena correlación con el comportamiento calculado por el modelo modificado el cual incluía los efectos no intencionales de rigidez. El modelo simple sobreestima la deflexión. Los perfiles de deflexión determinados a partir de la rotación medida también tienen generalmente buena concordancia con los datos de deflexión medida en el campo y el comportamiento calculado por el modelo modificado de trabe. Comparando la deflexión máxima medida en la prueba de momento máximo de cada claro a medio claro de deformación que existió en todos los claros antes de la carga, se concluyó que bajo los efectos de la carga viva total más el impacto, hubo una defommción Claro Central del Cameron Run Momento para Deflexiones Máximas (Prueba 1) neta en el medio claro que persistió en todos los claros. Todas las deflexiones por carga viva fueron significativamente menores al límite especificado en los criterios de diseño de la WMATA (1/lCXXJ; l = longitud del claro). Los resultados de deflexión indicaron claramente que los puentes de trabes cajón segmentales externamente postensadas reparados se estaban comportando como estructuras lineales monolíticas de concreto sin agrietamiento, como se esperaba. Además, una revisión de los datos de la acción de descarga final al terminar un dia de pruebas dado indicó que las estructuras eran elásticas con recuperación completa a la deflexión de la carga viva impuesta. Para examinar tanto la distorsión longitudinal como transversal del cajón de celda sencilla, los resultados de campo medidos en la prueba de rotación torsiona1 máxima del claro del Cameron Rw, de 39.6 m fueron comparados con los resultados obtenidos del análisis de elementos firutos. Para un entendimiento cualitativo del comportamiento esperado, la figura 3 presenta la forma deflexionada del claro bajo el efecto de la carga excéntrica para la prueba de la máxima rotación torsional como se determinó con el análisis de elementos finitos. La figura 4 representa una comparación de las secciones deformada y no deformada en el centro del claro. Claro Oeste Eisenhower Momento para Deflexiones Máximas (Prueba 1) -0.1 / -0.2 ... . -0.4 _ • Defl.de Campo -M- .... - Modi,1o s,,r¡;¡. -. ~ Moáoficado ·O.l t_-=~.:..====...::==-:¡¡__.__..__...__J o 10 20 30 •o so eo 10 eo eo 100 no 120 130 Longrtud(~) Figura 1. Comaparación de la deflexión longitudinal para la prueba de momento máximo de la estructura del Cameron Run. Longrtud (ft.J Figura 2. Comaparación de la deflexión longitudinal para la prueba de momento máximo de la estructura Eisenhet.ver. 111 �CIWo&.•V111Dom Qarof&la-V1t10om Momere ~ (Pruebe 1) Momet1o Márm:, (Pruebl 1) ~defafuerman.clodlro Grúalwdt &fuenoamedodlfo o __, .,.___..___.....__..L....J .• .. ... .•\ ............. . """"7oo(roo) •,·• ,._,._ ,n.•~T 1 ¡ _'¡._.. .L._ __ FIQUra 3. Oeflexión del dcro del CérTléron Run ~ los efectos de la prueba momento máximo de torsión rotérional. La distorsión global tridimensional de la sección cajón puede ser vista como la superposición de los siguientes efectos: deflexión por flexión longitudinal; cuerpo rígido y distrorsión rotacional de la sección transversal debido a la excentricidad de la carga y la curvatura de la estructura; y, la deflexión en voladizo del patín superior. La punta en voladizo en el lado de la vía exterior se deflexiona más claramente que la interior debido al efecto rotacional. La estructura real rota aún más de lo indicado por el análisis debido a la deflexión diferencial de los soportes de elastoméro. La figura 5 presenta las deflexiones longitudinales medidas a lo largo de la linea de centros del cajón y las puntas de los voladizos para la máxima rotación torsional del claro de 39.6 m del Cameron Run comparados con los perfiles obtenidos del análisis de elementos finitos y los datos medidos en campo por el inclinómetro longitudinal. Las deflexiónes en campo sin ajustar de las puntas de los voladizos son mayores que aquellas implicadas por los datos de rotaciones medidas y los resultados del análisis de elementos finitos. No obstante, después de corregir la rotación del cuerpo rígido en los apoyos, las deflexiones de campo ajustadas son razonablemente cercanas a las determinadas por los datos de la rotación. Los resultados del análisis de elementos finitos son cercanos para el perfil a la mitad claro y la punta interior en voladizo, pero sobreestiman la deflexión en la punta exterior del voladizo. Esta diferencia parece ser debida a el modelaje puntual de las cargas axiales, en tanto que las cargas axiales de los trenes colocados en los rieles de la estructura real están distribuidos en cierto grado por los bloques de concreto de los rieles, los cuales teinden a reducir las deflexiones del voladizo. La figura 5 presenta una comparación del esfuerzo longitudinal medido promedio con el que se obtuvo analíticamente en la prueba del momento máximo de los claros de 30.5 m de la calle Van Dom. En la figura 5 se dibujó una Figura 4. Defora,rioo de la 58:riál tra'lsversal amedio dcro. linea punteada que conecta las lecturas promedio obtenidas de los dos medidores electrónicos montados en el lado inferior del patín superior y las lecturas promedio obtenidas de los dos medidores eléctricos montados en la parte superior del patín inferior. Las medidas promedio de los medidores mecánicos del par de medidores en cada elevación de sección transversal se grafican como puntos individuales para indicar que la tendencia general del gradiente del esfuerzo lineal supuesto. Varias tendencias generales se indican en la figura 6. Las lecturas de los medidores mecánicos generalmente indican que el gradiente de esfuerzo es lineal como se esperaba. También se observó la misma tendencia como se vio en las comparaciones de deflexiones. Los esfuerzos medidos son menores que los predichos por el modelo de viga modificada, y significativamente menores que los pronosticados por el modelo de viga simple. También se nota que que el eje neutral implicado por las lecturas de los medidores eléctricos (intersección del gradiente con el eje de esfuerzo cero) coincide con el implicado por los resultados del modelo modificado. Esto sustenta la ubicación más alta del eje neutro real debido a los efectos de la rigidez no intencional en la losa superior. Los resultados de los datos de esfuerzo longitudinal de nuevo confirman que los puentes aéreos J-2e se estaban comportando como estructuras monolíticas de concreto sin agrietamiento. Los medidores mecánicos colocados a través de las grietas reparadas en el diafragma de los segmentos de estribos y los tendones desviadores para monitorear la estabilidad de las grieta durante las pruebas de carga indicaron claramente que no hubo propagación significativa de grietas o nuevo desarrollo de ellas. Es más, los medidores colocados a través de los segmentos a medio claro también revelaron claramente que no había abertura de juntas mesurable. Esto fue posteriormente corroborado por las comparaciones de deflexiones que indicaron que las trabes cajón estaban comportándose como estructuras monolíticas de concreto sin pérdida de rigidez debida a la abertura de juntas. Este resultado era esperado basándose en los resultados de pruebas del modelo experimental de laboratorio. Programa de Pruebas de Carga Dinámica Los resultados de las pruebasde verificación de carga estática establecieron confianza en la integridad estructural de las estructuras aéreas J-2e como fueron reparadas. Basado en las conclusiones positivas de esta evaluación, estas extensiones de la linea METRO fueron abiertas como se había programado para su operación. Como una continuación del amplio programa de pruebas de carga estática, las estructuras fueron monitoreadas durante el primer mes de operaciones para proporcionar una medida agregada de confianza en su integridad estructural bajo cargas dinámicas. En las pruebas estáticas de la Fase 1, la estructura aérea J-2e fue sujeta a las cargas completas de diseño incluyendo los efectos de impacto dinámico, y fuerzas centrífugas y de rodamiento. Aunque la magnitud de las cargas representaba la carga máxima de servicio anticipada, con toda probabilidad, esta prueba tal vez simulaba el muy raro evento de que dos trenes totalmente cargados pasaran por el lado interior y el exterior al mismo tiempo con un factor de impacto dinámico de 30 porciento como el que se supuso en el diseño. La información tomada durante la Fase 1 de pruebas de carga estática para verificación inicial sirvió de referencia para la Fase 2 de monitoreo de post-operación- (pruebas dinámicas) de las estructuras J-2e. Los resultados de la Fase 1 de carga estática mostraron que las estructuras se estaban comportando como estructuras de concreto lineales, elásticas y sin agrietar. Así, la premisa básica por la cual las estructuras fueron evaluadas para la Fase 2 de carga dinámica ... -l. .1 ,...rt.--;;r Figura 5. Comaparación del esfuerzo longitudinal para la prueba de momento máximo del daro de la estructura V'a/1 Dom. fue que el comportamiento debería ser linealmente proporcional al comportamiento observado durante las pruebas de carga estática. Ya que los trenes en operación tenían cargas de pasajeros muy ligeras y generalmetne sólo un tren cruzaba la superestructura en un momento dado, la proporción básica de comportamiento esperado durante la Fase 2 de monitoreo de post-operación era: 0.5 x (Peso del carro vacío / peso del carro cargado) ó 0.5 ?< (70k/120k). Esto era aproximadamente 30 porciento de lo que se midió en la Fase 1 de prueba de carga estática, y tal vez aún menor, ya que el factor real de impacto es probablemente menor que el valor de diseño de 0.3. Instrumentación Para tomar medidas en tiempo real (en la figura 6 se muestra como el esfuerzo y la aceleración en las estructuras aéreas mientras pasaban los trenes en operación sobre el claro requirió el uso de un sistema de adquisición de datos de alta velocidad basado en PC). La tarjeta análogo-digital en el sistema es capaz de sensar hasta 16 canales con una tasa de muestreo de 50 kHz. No obstante, fue empleada una tasa de muestreo de tan sólo 100 Hz ya que el análisis dinámico preliminar anterior a la prueba determinó que los modos estructurales predominantes estaban muy por debajo de 50 kHz. Se monitorearon cuatro medidores de esfuerzo a medio claro. Ejecución de las Pruebas El monitoreo de las estrucuras en tiempo real durante las pruebas dinámicas fueron conducidas mientras los trenes de pasajeros de la WMATA cruzaban los claros. La recolección de datos fue iniciada antes de que los trenes que se mueven sobre el claro bajo consideración y recolectada por un total de 15 segundos. A una tasa de muestreo de 100 Hz, cada canal recolectó 1500 puntos por tren que cruzaba. Durante el programa de pruebas dinámicas, se recolectaron cerca de un millón Figura 6. Fotografía moslraldo la instalación del sistema de ooquisición de datos. de puntos de datos. La figura 7 muestra un tren de pasajeros WMATA cruzando el claro del corredor Cameron de 39.6 m mientras los datos estaban siendo recolectados para ese cruce en particular. Los trenes en operación rentable consistían predominantemente en trenes de cuatro carros. La velocidad de los trenes que cruzaban sobre la estructura variaba de 65 a 120 km/hr con la mayoría de los trenes cayendo entre 88 y 113 km/hr. Para el análisis dinámico, fue utilizado el amortiguamiento proporcional de la masa. Para el cálculo del coeficiente generalizado de amortiguamiento, e•, la relación crítica de amortiguamiento, !;, usualmente es supuesta de 3 a 5 porciento para estructuras de concreto. Ya que se esperaba que la respuesta P =carga axial en función del tiempo; u(x,t) = desplazamiento en función de la distancia al ij)(x) Modelos de Análisis Basado en los -rei,ultados del programa de pruebas de carga estática y los datos reportados del modelo eperimental de laboratorio, era razonable suponer que el comportamiento estructural medido durante las pruebas dinámicas con los trenes en operación rentable seria también linealmente elástica y proporcional. De acuerdo con esto, cualquier pérdida significativa de integridad estructural seria señalada por una desviación significativa de esta premisa. Se anticipaba que la principal respuesta estructural de un claro simplemente apoyado sujeto a una carga vehicular (punto de carga móvil) era del modo fundamental de vibración. De acuerdo con esto, fue empleado un análisis dinámico de grado simple de libertad (GSL) para propósitos de comparación general. La figura 8 resume el modelo dinámico de GSL empleado para el análisis, cuyo desarrollo puede ser encontrado un libro de texto sobre dinámica estructural. Estos términos se definen en la tabla l. El análisis dinámico fue conducido empleando un programa computarizado propio que calcula la respuesta de un sistema estructural usando un análisis de frecuencia de dominio. Note que la carga generalizada P* es una suma y depende del número de ejes (el número de carros supuesto en el tren, ya sea un tren de cuatro o seis carros). También note que la carga es función de la Va y la longitud L del claro (figura 8). Y(t) M• ü e• 1í K• µ L w ~ E ij," Vo P" apoyo y el tiempo; =función asumida de forma; =coordenada generalizada; =masa generalizada; = aceleración; = amortiguamiento generalizado; = velocidad; = rigidez generaliz.ada; =masa por unidad de longitud; = longitud del claro; =frecuencia circular (w - [I<*/ M*]"0.5); = factor modal de amortiguamiento; =módulo de elasticidad; = momento de inercia; =segunda derivada de la función de forma; =velocidad del tren; =función generalizada de carga. Tabla 1. Definición de los términos para el análisis de GSL estuviera dentro del rango lineal y los puentes eran considerados relativamente "limpios", fue considerado más apropiado el valor de ~ = 3 porciento. El monitoreo de campo durante las pruebas dinámicas proporcionó lecturas de esfuerzos en tiempo real de la parte inferior del patín superior y de la parte de supenor del patín inferior. Se derivó una expresión con fines de evaluación para calcular los esfuerzos contra el tiempo del análisis dinámico de GSL. Para la forma de la función supuesta de tp = sin 7TX (figura 8), el esfuerzo teórico, e, en L la sección cajón de concreto a medio claro como función del tiempo puede ser mostrado como: �t-------ffu ft j f1 ~ ~ jv(t) __ / ~ ~- -----u (x, t) - cf> (x) Y(t) Suponga <I> (x) -Sin 17 M'ü + C•u + K"u - p• (t) .. M"- fLµ(cf>)2tJx-~ ·· e• - Jo 2 2M'c.>~ .. K' - (LEJ <<1>") 2 dx - Jo 1t•Ef 2L 3 L N 1tV,t P' - ( P(x,t) <f> (x) dx - ¿,PN Sin-LN Jo Figura 7. Tren entrando al déJO del Ca'TlelOO Run ¡:xx-el carril intericr. donde y = distancia del eje neutro; L = longitud del claro;· y, Y(t) = desplaz.amiento con el tiempo computado del análisis dinámico de GSL. Resultados de la prueba y evaluación Las elevaciones y lecturas del inclinómetro en las posiciones de la losa superior fueron hechas justo antes de la fecha de operación y al comienzo de la cuarta semana de operación mientras los trenes no estaban cruzando los claros. Las lecturas fueron hechas para determinar si había ocurrido cualquier cambio significativo en el perlil de carga muerta de la superestructura cajón desde que se conducieron las pruebas de carga estática y durante el primer mes de operaciones que pudiera haber señalado un pérdida de integridad tal como una reducción en el pretensado. Los cambers registrados fueron virtualmente idénticos, indicando que no había ocurrido una pérdida mesurable de presfuerzo. Comparando las lecturas de elevaciones justo antes de la operación y aquellas hechas al comienzo de la cuarta semana de operaciones, se notó que virtualmente no hubo cambio en las lecturas. Este resultado esperado confirmó que las estructuras estaban exhibiendo un comportamiento elástico. Se registraron historias representativas de esfuerzos filtrados de bajo-pase de los medidores inferiores del Cameron Run de 39.6 m para tres cruces de trenes por el lado exterior: 1) Justo antes a la apertura oficial de la línea en operaciones rentables (pre-Op); 2) durante la primera semana de operaciones rentables (post-Op); y 3) durante la cuarta semana de operaiones rentables (post-Op). Las historias de esfuerzos aparecen similares. Las historias de esfuerzos post-Op tienen magnitudes de esfuerzos máximos casi idénticas. También se muestra la magnitud del esfuerzo que se esperaba ~do en la proporción de los resultados de las pruebas de 1-1 F19ura 8. Modelo din~ de Gra'.lo Simple de Liberta:! (GSL). carga estática (Fase l) que fue conducida para las cargas de servicio diseñadas. Esto implica que el factor de impacto dinámico fue menor que el 30 porciento empleado en el diseño. Los resultadosindicaron que el factor de impacto dinámico está probablemente en el rango del 15 porciento. También se compararó la historia de esfuerzos filtrados de bajo-pase adquiridos de los medidores superiores e inferiores y que calculaods para una velocidad de tren de 113 km/hr por análisis dinámico de GSL para el claro este de la estructura de 33.5 m del Cameron Run. La magnitud del esfuerzo pico y la envolvente de todas las historias de tiempos es bastante acorde con el modelo teórico. Se muestra además el esfuerzo medido en el programa de carga estática (Fase 1) para el diseño con carga completa proporcionados apropiadamente. En compresión para el medidor superior se ~ola que el ruido eléctrico en el sistema de adquisición de datos es del mismo orden de magnitud que el esfuerzo pico. En general, este valor proporcionado por la prueba de carga estática es mayor que los esfuerzos dinámicos pico teóricos y los medidos en tiempo real. Nuevamente, eso implica que el factor de impacto es menor que la especificación de diseño de 30 porciento. Hubo una rara ocasión en la cual pasaron simultáneamente trenes en el lado interior y en el exterior de la superestructura que se estaba monitoreando. Un análisis de los datos de campo indicó que había aproximadamente un retraso de dos segundos entre la llegada de el tren del lado interior y del exterior en el claro. Hay buena concordancia entre la respuesta al esfuerzo teórico y el esfuerzo medido. Una observación interesante sobre las historias de tiempo y es el número de ciclos de esfuerzos en la sección media del claro que se experimentan mientras un tren pasa. Sólo hay un ciclo de esfuerzos dominante con muchos ciclos de amplitud menor alrededor ·del esfuerzo medio. Sin desempeñar un daño acumulativo formal por fatiga tal como la cuenta de la "caída de lluvia," parece que cada tren que cruza produce por el orden de 1.5 ciclos de carga. Una revisión del itinerario actual de los trenes indica que anualmente aproximadamente un total de 65,CXXJ trenes pasan por los lados interior y exterior de la estructura. Suponiendo un itinerario similar para un futuro próximo, esto implica que las estructuras están experimentando anualmente alrededor de 100,CXX) ciclos de carga. Las historias de tiempos de aceleración fueron registradas empleando un aceler'metro montado en la parte inferior del patín superior a medio claro. En el espectro de amplitud de Fourier asociado con el registro de aceleración para el claro de 39.6 m del Cameron Run. Se pudo notar que hay siete picos de amplitud en las frecuencias menores de 2 Hz. Examinando el espectro de Fourier de la carga, se determinó que que estaban asociados con la frecuencia de la carga del tren en movimiento. El primer pico significativo más allá de estos picos relacionados con la carga es alrededor de 26 Hz, que es el modo estructural fundamental de vibración. Este se compara razonablemente concon el valor calculado de 3.1 Hz usando el modelo tridimensional de elementos finitos y el valor de 2.8 Hz calculado usando el modelo de GSL. Se lúzo un intento para integrar y filtrar doblemente la historia de tiempos de aceleración para averiguar la deflexión; no obstante, fue un fracaso. Conclusiones La principal conclusión de la evaluación de las pruebas de carga de los puentes de trabes cajón segmentales externamente postensadas que forman las estructuras aéreas J-2e fue que no se observó comportamiento alguno que que comprometiera su integridad estructural y, por lo tanto, evitara la apertura programada de las estructuras a operaciones normales. Es más, se recomendó que las estructuras continuaran siendo emplead.as para sus operaciones normales como se tenía planeado. Traducción de: lng. Juan Felipe Chapa Cepeda Tomado de: Concrete lntemalional / Septiembre de 1996 �� Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Concreto en evolución Description An account of the resource Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera. Text A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text. Título Uniforme Concreto en Evolución Año de publicación El año cuando se publico 1997 Número Número de la revista 10 Mes de publicación Mes cuando se publicó Marzo-Abril Día Día del mes de la publicación 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Bimestral Relación OPAC https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1753327&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn= Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1997, No 10, Marzo-Abril Creator An entity primarily responsible for making the resource Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección Subject The topic of the resource Ingeniería civil Concreto Pavimento Puentes Caminos Publicaciones periódicas Description An account of the resource Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera. Publisher An entity responsible for making the resource available Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto Contributor An entity responsible for making contributions to the resource Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño Villarreal Serna, Rogelio, Traductor Date A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource 01/03/1997 Type The nature or genre of the resource Revista Format The file format, physical medium, or dimensions of the resource tex/pdf Identifier An unambiguous reference to the resource within a given context 2015501 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., (México) Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores Acero de refuerzo Agrietamiento Contracción por secado Losas de concreto Ondulamiento de la losa Transporte intermodal