Modelado de puentes de vigas prefabricadas en CSiBridge

CSiBridge permite generar y editar modelos estructurales de puentes de vigas prefabricadas de forma rápida y clara. En una etapa inicial, con el Wizard concebido para este tipo de estructuras, solo será necesitará definir el tipo de vigas (doble T o artesas) y su pretensado. El caso ejemplificado en este artículo corresponde a un puente de vigas doble T pretensadas y prefabricadas, que se colocarán in situ simplemente apoyadas y solo después se hormigonará la losa.

El flujo de operaciones para generar un modelo de este tipo será:

Modelización de los elementos estructurales

• Definir el tipo de puente / sección transversal;
• Definir el esquema de pretensado, así como sus propiedades e interacción con las vigas;
• Definir la pendiente lateral; 
• Definir la posición y las características de las pilas y los estribos, así como sus conexiones al tablero;
• Definir la posición y las características de los diafragmas;
• Definir las juntas de dilatación y esviajes.

Definición e introducción de cargas

• Definir las cargas superficiales, puntuales y lineales de forma paramétrica y vinculada a la geometría del puente;
• Definir los vehículos, ya sea un puente peatonal, de carretera, ferrocarril o de carretera y ferrocarril;
• Definir los carriles de acuerdo con la normativa. Hay que tener en cuenta que un carril tiene características asociadas permiten determinar automáticamente si es un carril interior o exterior, así como calcular las fuerzas de arranque, frenado y centrífugas;
• Definir las acciones de temperatura uniformes y diferenciales;
• Definir el espectro de respuesta para las acciones sísmicas;
• Definir el proceso constructivo (*).

Un caso típico en este tipo de estructuras seguiría las etapas a continuación:

Etapa 1

Tarea: Colocación de las vigas prefabricadas

Acciones: Peso propio, pretensado y efectos reológicos de los materiales;

Sección resistente: Vigas prefabricadas

Sistema estructural: Isostático

Etapa 2

Tarea: Hormigonado de la losa sobre la zona de apoyos

Acciones: Peso propio del hormigón fresco y efectos reológicos de los materiales;

Sección resistente: Vigas prefabricadas

Sistema estructural: Isostático

Etapa 3

Tarea: Tesado de los cables de continuidad

Acciones: Postensado y efectos reológicos de los materiales;

Sección resistente: Vigas prefabricadas y vigas + losa en la zona de apoyo

Sistema estructural: Continuo

Etapa 4

Tarea: Hormigonado de la restante losa

Acciones: Peso propio del hormigón fresco y efectos reológicos de los materiales;

Sección resistente: Vigas prefabricadas y vigas + losa en la zona de apoyo

Sistema estructural: Continuo

Etapa 5

Tarea: Aplicación de cargas

Acciones: Restantes cargas permanentes, sobrecargas y efectos reológicos de los materiales;

Sección resistente: Vigas + losa

Sistema estructural: Continuo

(*) – Se puede definir la secuencia de entrada de cada parte de la estructura y las cargas asociadas, teniendo en cuenta el proceso constructivo de un puente de este tipo, así como su evolución en el tiempo (retracción, retracción diferencial, fluencia, relajación, y todas las pérdidas inmediatas debidas al pretensado) a través de las definiciones de los materiales y las geometrías de las secciones.

Verificación de la capacidad resistente de las secciones

Finalmente, se analizan los resultados y se verifica la capacidad resistente frente a la capacidad requerida. En una sección de este tipo, el post-procesador de diseño permite, por ejemplo, verificar las tensiones en las fibras para el criterio de descompresión, los momentos resistentes y la resistencia al cortante.