UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELSQUEZ JULIACA-PERU 2,012 M.Cs. IngJos Antonio PAREDES VERA METODOLOOGIA DE DISEO DE PUENTES DISEO EN SERVICIO AL DISEO EN ESTADO LIMITE PUENTES METODOLOOGIA DE DISEO DE PUENTES DISEO EN SERVICIO AL DISEO EN ESTADO LIMITE Diseo de puentes por estados lmites Mtodo LRFD TIPOS DE PUENTES Filosofa de diseo para puentes carreteros Tradicionalmenteeldiseoestructuralde puentessegnlasnormasestndares AASHTOsevenarealizandoconlos mtodos:1. ASD: diseo por resistencia admisible Qi Re/FS Qi = una combinacin de cargas Re = resistencia elstica FS = factor de seguridad 2. LFD: Diseo por factores de carga iQi R iQi = combinacin de cargas factorizadas R = resistencia = factor de reduccin de resistencia En la actualidad el manual de diseo de puentes delMTCconsideraelmtododediseopor estadoslmitesdenominadoLRFD(Loadand Resistance Factor Design) iiQi Rn=Rr i = factores de carga 1 = factor de resistencia 1 Qi = efecto nominal de las cargas Rn = resistencia nominal Rr = resistencia factorizada i = modificador de carga=ixi/(Q+2R+2Q) = 2.0, corresponde a 2.7/97.3 = 3.5, corresponde a 2/10000, valor objetivo de AASHTOESTADOS LIMITES Los estados lmites se establecen para definir grupos de eventos o circunstancias que pueden causar que un elemento de la estructura o la estructura se convierta en inservible desde el punto de vista de su funcin original. Las especificaciones LRFD contemplan cuatro (4) estados lmites: estados lmites de servicio, de fatiga y fractura, de resistencia y de eventos extremos.

Elestadolmitedeserviciotratalas restriccionesenlosesfuerzos, deformacionesyanchodefisurasbajo condiciones regulares de servicio. Elestadolmitedefatigayfracturatrata lasrestriccionesalrangodeesfuerzos bajo condiciones regulares de servicio que reflejanelnmeroderangosdeservicio esperadosdurantelavidatildela estructura.Losestadoslmitesderesistenciase entiendenparaasegurarlaresistenciay estabilidadtantolocalcomoglobal,se establecenparaquelaestructuraresista lacombinacindecargas estadsticamentesignificativaqueel puente puede esperar durante su vida til. Elestadolmitedeeventosextremosse entiendeparaasegurarlasobrevivencia estructuraldelpuenteduranteunsismo severo o una avenida extraordinaria. Mu=Asfy(d-a/2) [1.25MDC+1.50MDW+1.75MLL+IM] EJEMPLOS APLICATIVOS Sepresentaunclculopreliminar comparativo (mtodos ASD, LFD y LRFD) delrefuerzoporflexinenunpuentede concretoarmado,seccintransversalde vigasT(2carrilesde3.60+2veredas de 0.60 m), luz de 18.00 m. En la actualidad, en varios pases de Latinoamricapara el diseo de puentes de carreteras se est utilizando dosespecificaciones de la AASHTO: StandardSpecifications for Highway Bridges Design, Edition 17, 2002 AASHTO LRFD Bridge DesignSpecification , 4 Edicin, 2007, + interins 2008-09 EnlasEspecificacionesEstndarsecontemplademaneraexplcitala aplicacinde dos mtodos de diseo: Diseo para cargas de servicio, ASD ( Allowable Stress Design) Diseo para cargas ltimas, LFD ( Load Factor Design) Las nuevasespecificaciones LRFD ( Load and Resistanse Factor Design) de la AASHTOconstituyeunavancehacialaaplicacindelafilosofadediseo para estados lmite, pero consideramos que an esta en etapa de desarrollo y esperamosqueenlaprximasedicionestendremosunasespecificaciones mas racionales y consistentes que las actuales. En Europa y en algunos pases de Amrica ya se utiliza el diseo paraestados lmite desde hace varios aos. Diseo para Esfuerzos Admisibles , ASD( cargas de servicio ) La aplicacin de este mtodo de diseo suponeque para las cargas de servicio la estructura se comporta dentro del rango elstico.En el diseo por ASD se debe cumplir la siguiente expresin: Q(i) sf(adm) (1.0) Donde:Q(i) =Esfuerzo por efecto de la carga i f (adm)=Esfuerzo Admisible del Material Esfuerzo CaractersticodelMaterial / FS (1.1) FS=Factor de Seguridad p.e.Q (D) + Q(L) s Fy / 1.82( 0.55 Fy ) ElEsfuerzo Caracterstico del material puede ser: En el caso de elementos de acero:el esfuerzo de fluencia,Fyel caso de elementos de concreto: f c El factor de seguridad FSesta indicado en las especificaciones de diseo. En la tabla 1.1 se muestra las combinaciones de carga,los FS y esfuerzos admisibles segnlas especificacionesAASHTO, 2002. Diseo paraCargas Factoradas , LFD En el diseo por el mtodo LFD se debe cumplir: |Rn > |iQ(i) (1.2)

Donde: Rn= Resistencia nominal| i=factor de carga , generalmente> 1.0|=factor de resistencia ,generalmente 1.3Q(D) + 2.17Q(L) (1.2.a ) Donde: Q(D) =esfuerzopor carga permanente Q(L) =esfuerzopor carga viva

Para LFD, los factores de resistencia son: |= 0.7 para flexo-compresin = 0.9 para flexin= 0.85 para cortante Engeneral,Laexpresin1.2implicaqueparaeleventodediseo (combinacinde cargas),la resistencia debe ser mayor que la suma de las acciones internasmximasfactoradas Paraeleventodediseoconcargasfactoradas,generalmentelaestructura yaseencuentramasalldelrangoelstico,enconsecuencia,paraaplicarcorrectamenteLFD,elclculodeesfuerzosinternosdebeserrealizado considerando el comportamiento inelstico de la estructura; sin embargo, para facilitarelprocesodediseo,AASHTOsimplificaelprocedimientoypermite aplicarelmtodoLFDutilizandoelclculoelsticodeesfuerzosy deformaciones,loquenaturalmenteconstituyeunainconsistencia,peroque para el caso de estructuras convencionales seconsidera aceptable. Tabla 1.2 COMBINACIONES DE CARGA EN SERVICIO -COEFICIENTES gyb AASHTO STANDARD SPECIFICATIONS 2002 Col.No1233A4567891011121314 FACTORES |GRUPO D(L+I)n(L+I)pCFEBSFWWLLFR+S+FEQICE% I1.01101|E11000000100 IA1.01200000000000150 IB1.01011|E11000000** II1.01000111100000125 III1.01101|E110.311000125 IV1.01101|E11000100125 V1.01000111100100140 VI1.01101|E110.311100140 VII1.01000111000010133 VIII1.01101111000001140 IX1.01000111100001150 CARGAS DE SERVICIO X1.01100|E00000000100 Tabla 1.2 COMBINACIONES DE CARGAS FACTORADAS -COEFICIENTES gy bAASHTO STANDARD SPECIFICATIONS 2002 Col.No1233A4567891011121314 FACTORES |GRUPO D(L+I)n(L+I)pCFEBSFWWLLFR+S+FEQICE% I1.3|D1.6701|E11000000 IA1.3|D2.2000000000000 IB1.3|D011|E11000000 II1.3|D000|E11100000 III1.3|D101|E110.311000 IV1.3|D101|E11000100 V1.25|D000|E11100100 VI1.25|D101|E110.311100 VII1.3|D000|E11000010 VIII1.3|D101|E11000001 IX1.2|D000|E11100001 DISEO POR FACTORES DE CARGA X1.311.6700|E00000000 NO APLICABLE Diseopara Cargas y Resistencias FactoradasLRFD(LRFD = Load and Resistence Factor Design ) (ESTADOS LMITE) La expresin bsica en el diseo por el mtodo LRFD es: Resistencia > Demanda |Rn> q | i Qi (1.3) Donde: q=factor de modificacin de carga,toma en cuenta: ductilidad, redundancia, importancia operacional| i=factor de carga, generalmente > 1.0 | =factor de resistencia, q. i Qi2. Lasdiferentescombinacionesdecargaysuscorrespondientesfactoresse indica en la Tabla 2.2y 2.2 . Los factores de resistencia en la Tabla 2.3. 3. ResistenciaI:Constituyeelestadolmitebsicodediseocuandose considera la carga viva de diseo. Para este estado, el factorde carga viva es 1.75. En este estado no se considera el efecto del viento.4. Resistencia II: Este estado essimilar alanterior,pero se aplica cuando se tiene un vehculo permitido de mayor carga al del vehculo de diseo. En este caso, el factor de carga para la carga viva considerada es 1.35 en lugar de 1.75. En este estado lmite tampoco se considera el efecto del viento.5. Resistencia III : Para este estado lmiteno se considerala carga vivapero si elefecto de viento conmxima velocidad. Estado Lmite de Servicio 1. Los estados lmite de servicio se refieren a las restricciones sobre esfuerzos, deflexionesyanchodegrietasensituacionesregularesdeoperacindel puente. 2. ServicioI:Serefierealestadolmiteparalacombinacindecargasensituacinde uso normal, se considera el comportamiento del puente bajo las cargasconsusvaloresnominales.Esteestadolmiteseutilizaparael control de deflexiones y del ancho de las grietas en estructuras de concreto armado. Para este estado lmite, no se considera loseventos extremos. 3. ServicioII:Seutilizasolamenteparaestructurasdeaceroytienela finalidad decontrolarla fluenciay slip en las conexionespor efecto de la carga viva vehicular. Para este estado las especificaciones LRFDAASHTO indica un factorpara la carga viva de 1.30 en lugar de 1.00. 4. ServicioIII:Seutilizasolamenteparalasestructurasdeconcreto preesforzadoconelobjetivodelcontroldegrietas.Paraesteestadoseindica un factorpara la carga viva de 0.80 en lugar de 1.00, que es una forma de corregir el hecho de que la carga HL93 en condiciones de servicio es mayor que lo que debe ser. Estado Lmite Fatiga y Fractura 1. Serefierealasrestriccionessobreelrangode esfuerzosporefectodelcamindediseo.Notarque en estecaso,lasespecificacionesindican unfactorde 0.75 para los efectos de la carga del camin. ESTADOS LMITE Y FACTORES DE CARGA Factores de Carga LRFD Combinacin de Cargas Estado Lmite DC DD DW EH EV ES LL IM CE BR PL LS WA WS WL FR TU CR SH TG SE EQ IC CT CV RESISTENCIA Ip1.751.001.000.50/1.20TGSE RESISTENCIA IIp1.351.001.000.50/1.20TGSE RESISTENCIA IIIp1.001.40 1.000.50/1.20TGSE RESISTENCIA IV Solamente EH, EV, ES, DW,DC p 1.5 1.00 1.00 0.50/1.20 RESISTENCIA VP1.351.000.40 0.40 1.000.50/1.20TGSE EVENTO EXTREMO IpEQ1.001.001.00 EVENTO EXTREMO IIp0.501.001.001.001.001.00 SERVICIO I1.00 1.001.000.30 0.30 1.001.00/1.20TGSE SERVICIO II1.00 1.301.001.001.00/1.20 SERVICIO III1.00 0.801.001.001.00/1.20TGSE FATIGA SolamenteLL,IM y CE 0.75 FACTORES DE CARGA PARA CARGAS PERMANENTES, p FACTOR DE CARGATIPO DE CARGA MximoMnimo DC : Componentes y Auxiliares1.250.90 DD : Fuerza de arrastre hacia abajo1.800.45 DW : Superficies deRodadura y Accesorios 1.500.65 EH : Presin horizontal de tierra * Activa * En reposo. 1.50 1.35 0.90 0.90 EV :Presin vertical de tierra *Estabilidad global *Estructuras de Retencin *Estructuras Rgidas Empotradas *Prticos Rgidos *EstructurasFlexiblesempotra - dos excepto alcantarillas metli - cas *Alcantarillas Metlicas 1.35 1.35 1.30 1.35 1.95 1.50 N/A 1.00 0.90 0.90 0.90 0.90 ES :Carga superficial en el terreno 1.500.75 Cargas de Diseo Vehicular Sistema de Cargas HS20 ( HS 25 = 1.25 HS 20 ) Sistema de Cargas HL93 Camiones Norma Colombiana de Puentes Camin Norma Ecuatoriana HS-MOP Propuesta Norma Peruana P-42 Camin: P-48a) Camin P-48 b) Carga Distribuida Carga Viva: P-48 MODELO DE CARGA DEL EUROCODIGO 2.1MTODOS DE DISEO PARA PUENTES DE CARRETERAS: ParadisearunpuentecarreterodeconcretoaceroseutilizalaNormadelaAASHTOLRFD2005,denominadaMtodo deDiseo porFactoresdeCargayResistencia,lacualtoma encuentalaresistenciamediaestadstica,las cargasmediasestadsticas,ladispersindeambospormediodeladesviacinestndaryelcoeficientedevariacin, tambin considera los Estados Lmites de: resistencia,fatiga,fractura,serviciabilidad,constructibilidadylaexistenciade eventosextremos.Pormediodeunprocesodecalibracindelosfactoresdemayoracindecargaydelosde reduccindecapacidadgarantizaunndicedeconfiabilidadyapartirdediseosdepruebasimulados,disponedeun juego de factores tales que el proceso de diseo luzca como el procedimiento (LFD). 2.2CONSIDERACIONES INICIALES DE DISEO: LaintencindelosrequisitosdelaNormaAASHTOLRFD2005esqueseanaplicadosaldiseo,evaluaciny rehabilitacindepuentescarreterostantofijoscomomviles.NoeslaintencindeestasEspecificacionesreemplazarla capacitacinyelcriterioprofesionaldelDiseador;sloestablecenrequisitos mnimos necesarios para velar por la seguridad pblica. (LRFD Arto. 1.1) DeacuerdoalaversinLRFDdelasEspecificacionesAASHTO,los puentes deben ser proyectados para cumplir satisfactoriamentelascondicionesimpuestasparalosEstadosLmitesprevistosenelproyecto,considerandotodaslas combinaciones de carga que puedan ser ocasionadas durante la construccin y el uso del puente. Asimismo, debenserproyectadosteniendoencuentasuintegracinconelmedioambienteycumplirlasexigenciasde durabilidad yservicio requeridas de acuerdo a sus funciones, importancia y las condiciones ambientales. Elpropsitoprimariodeunpuentecarreteroesllevarconseguridad (geomtricayestructuralmente)losvolmenesnecesariosdetrabajoylascargas.Porlogeneral,losvolmenesdetrficopresenteyfuturosdeterminanelnmeroyanchodeloscarrilesdetrfico, establecenlanecesidadyelanchodebermasyelpesomnimodelcamindediseo.Estosrequerimientossonestablecidos usualmente por la seccin deplaneaciny diseo de carretera de la entidad propietaria del puente. Si los anchos de los carriles, las bermas y otras dimensionespertinentesnosonestablecidosporlaentidadpropietaria,las normas de la AASHTO deben usarse como gua. Lasconsideracionesdetrficoenpuentesnoestnnecesariamente limitadasavehculosterrestres.Enmuchoscasosdebenserconsiderados barcos y equipos de construccin. Requerimientos para el paso seguro de trfico extraordinario sobre y bajo la estructura pueden imponer restricciones adicionales al diseo que podran ser muy severas. 2.2.1 FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGAS: La siguiente ecuacin constituye la base de la metodologa del Diseo por Factores de Carga y Resistencia (LRFD). (LRFD C1.3.2.1) Loscomponentesyconexionesdeunpuentedebernsatisfacerlasiguienteecuacinparalascombinacionesaplicablesde solicitaciones extremas mayoradas segn se especifica para cada uno de los Estados Lmites descritos en el LRFD Artculo 3.4.1. Q = qiiQi s| Rn = Rr Para el clculo del factor de modificacin de las cargas (i), se toman en cuentalosfactoresrelacionadosconlaductilidad,redundanciaeimportancia operativa. (LRFD Arto. 1.3.2.1)qi= qDqRqI> 0.95 2. ESTADOS LMITES: - Estado Lmite de Servicio: ElEstadoLmitedeServiciosedebeconsiderarcomorestricciones impuestasa lastensiones,deformacionesyanchosde fisura bajocondiciones de servicio regular. (LRFD Arto. 1.3.2.2) ElEstadoLmitedeServicioproporcionaciertosrequisitosbasadosenlaexperienciaquenosiempresepuedenderivarexclusivamenteapartirde consideraciones estadsticas o de resistencia. (LRFD C1.3.2.2) - Estado Lmite de Fatiga y Fractura: El Estado Lmite de Fatiga se debe considerar como restricciones impuestas al rango de tensiones que se da como resultado de un nico camin de diseo ocurriendo el nmero anticipado de ciclos del rango de tensin. (LRFD Arto. 1.3.2.3) LaintencindelEstadoLmitedeFatigaeslimitarelcrecimientodelasfisurasbajocargasrepetitivas,afindeimpedirlafractura durante el perodo de diseo del puente. (LRFD C1.3.2.3) -Estado Lmite de Resistencia: SedebeconsiderarelEstadoLmitedeResistenciaparagarantizarqueseproveeresistenciayestabilidad,tantolocalcomoglobal,pararesistirlascombinacionesdecargasestadsticamentesignificativasespecificadasqueseanticipaqueelpuente experimentar durante su perodo de diseo. (LRFD Arto. 1.3.2.4) -Estados Lmites correspondientes a Eventos Extremos: SedebeconsiderarelEstadoLmitecorrespondienteaEventosExtremosparagarantizarlasupervivencia estructuraldeunpuenteduranteunainundacinosismosignificativo,ocuandoesembestidoporuna embarcacin o un vehculo. (LRFD Arto. 1.3.2.5) 2.2.3 LIMITACIONES DE LAS DEFLEXIONES: Estosrequerimientospermitenusarlasprcticastradicionalesparael controldelasdeflexiones.Sedebeutilizarlaporcincorrespondienteala sobrecargavivadela CombinacindeCargas de ServicioI del LRFD Tabla3.4.1-1, incluyendo el incrementopor cargadinmica, IM. Paralas construccionesdeacero,aluminioy/uhormignsepuedenconsiderarlossiguienteslmitesde deflexin: (LRFD Arto. 2.5.2.6.2) Carga vehicular, general.. Longitud / 800, Cargas vehiculares y/o peatonales.... Longitud / 1000, Carga vehicular sobre voladizos. Longitud / 300, y Cargas vehiculares y/o peatonales sobre voladizos Longitud / 375 2.2.3.1CARGAPARALAEVALUACINOPCIONALDELADEFLEXIN POR SOBRECARGA: Ladeflexinsedebertomarcomoelmayordelossiguientesvalores: (LRFD Arto. 3.6.1.3.2) La deflexin debida al camin de diseo solamente, o Ladeflexindebidaal25porcientodelcamindediseoconsiderado juntamente con la carga del carril de diseo. 2.2.4 LARGUEROS Y VIGAS TRANSVERSALES DE PISO: Los largueros son vigas que generalmente van paralelas al eje longitudinaldelpuente,oseaenladireccindeltrfico.Amenudo,dichos larguerosdebenentramarseconlasvigastransversalesdepiso,pero siestn apoyadosenlasaletassuperioresdeestasvigas,esconvenientequesean continuos en dos o ms paneles. Lasvigastransversalesdepisopreferiblementedebenserperpendicularesalasarmadurasovigas principales.Adems,lasconexionesaestosmiembrosdebencolocarsedemodoquepermitalauninde arriostramientolateraltantoalasvigastransversalesdepisocomoalas armaduras o vigas principales. 3. CARGAS DE DISEO: ElLRFDSeccin3delaNormaAASHTOLRFD2005especficarequisitosmnimosparascargasyfuerzas,sus lmites de aplicacin, factores de cargasycombinacionesdecargasusadasparadisearpuentesnuevos.Los requisitosdecargatambinsepuedenaplicaralaevaluacinestructuraldepuentesexistentes.Ademsdelascargas tradicionales,estaSeccinincluyelassolicitacionesprovocadasporcolisiones,sismos,asentamientoydistorsindela estructura. (LRFD Arto. 3.1) Sedebenconsiderarlassiguientescargasyfuerzaspermanentesy transitorias: (LRFD Arto. 3.3.2) - Cargas permanentes: a.DD = Friccin Negativa (downdrag). b. DC=Pesopropiodeloscomponentesestructuralesyaccesoriosno estructurales. c. DW =Pesopropio delas superficies derodamiento einstalaciones para servicios pblicos. d. EH = Empuje horizontal del suelo. e. EL=Tensionesresidualesacumuladasresultantesdel constructivo, incluyendo las fuerzas secundarias del postesado. f. ES = Sobrecarga del suelo. g. EV = Presin vertical del peso propio del suelo de relleno. proceso - Cargas transitorias: a. BR = Fuerza de frenado de los vehculos. b. CE = Fuerza centrifuga de los vehculos. c. CR = Fluencia lenta. d. CT = Fuerza de colisin de un vehiculo. e. EQ = Sismo. f. FR = Friccin. g. IM = Incremento por carga vehicular dinmica. h. LL = Sobrecarga vehicular. i. LS = Sobrecarga viva. j. PL = Sobrecarga peatonal. k. SE = Asentamiento. l. SH = Contraccin. m. TG = Gradiente de temperatura. n. TU = Temperatura uniforme. o. WA = Carga hidrulica y presin del flujo de agua. p. WL = Viento sobre la sobrecarga. q. WS = Viento sobre la estructura. 1. CARGAS PERMANENTES: 1. CARGAS PERMANENTES: DC, DW y EV La carga permanente deber incluir el peso propio de todos los componentes de la estructura, accesorios e instalaciones de servicios unidas a lamisma,superficiederodamiento,futurassobrecapasyensanchamientos previstos. La densidad de los materiales granulares dependende su grado decompactacinydelcontenidode agua. En ausencia de informacin ms precisa, para las cargas permanentes se pueden utilizar las densidades especificadas en el LRFD Tabla 3.5.1-1. 2. CARGAS DE SUELO: EH, ES y DD Lascargascorrespondientesalempujedelsuelo,sobrecargadelsueloyfriccinnegativadebernsercomo se especifica en el LRFD Artculo 3.11. 2.3.2 CARGAS TRANSITORIAS: 2.3.2.1 SOBRECARGAS GRAVITATORIAS: LL y PL Paralasobrecarga vehicularelnmero decarrilesdediseoyla presenciademltiplessobrecargasdebernsatisfacerlosrequisitosdelos Artculos 3.6.1.1.1 y 3.6.1.1.2, respectivamente. Lasobrecargavehiculardediseosobrelascalzadasdepuentesoestructurasincidentales,designadascomoHL93,deberconsistirenuna combinacin de: (LRFD Arto. 3.6.1.2) a). Camin de diseo o tandem de diseo, y b). Carga del carril de diseo. 2.3.2.2 CAMIN DE DISEO: Lospesosy lasseparacionesentrelosejesylasruedasdelcaminde diseoserncomoseespecificaenlaFigura2.1.Sedeberconsiderarun incremento por carga dinmica como se especifica en el LRFD Artculo 3.6.2. Figura 2.1: Caractersticas del Camin de diseo. AexcepcindeloespecificadoenlosArtculos3.6.1.3.1y3.6.1.4.1,laseparacinentrelosdosejesde145000Nsedebervariar entre 4300 y 9000 mm para producir las solicitaciones extremas. (LRFD Arto. 3.6.1.2.2) 2.3.2.3 TANDEM DE DISEO: Eltandemdediseoconsistirenunpardeejesde110000Nconuna separacinde1200mm.Laseparacintransversaldelasruedassedeber tomar como 1800 mm. Se deber considerar un incremento por carga dinmica segn lo especificado en el Artculo 3.6.2. (LRFD Arto. 3.6.1.2.3) 4. CARGA DEL CARRIL DE DISEO: Lacargadelcarrildediseoconsistirenunacargade9,3N/mmuniformementedistribuidaendireccinlongitudinal.Transversalmente la cargadelcarrildediseosesupondruniformementedistribuidaenunanchode3000mm.Lassolicitaciones debidas a la carga del carril de diseo no estarn sujetas a un incremento por carga dinmica. (LRFD Arto. 3.6.1.2.4) A menos que se especifique lo contrario, la solicitacin extrema se deber tomar como el mayor de los siguientes valores: (LRFD Arto. 3.6.1.3.1) La solicitacindebida al tandem de diseo combinada con la solicitacin debida a la carga del carril de diseo, o LasolicitacindebidaauncamindediseoconlaseparacinvariableentreejescomoseespecificaenelLRFDArtculo 3.6.1.2.2 combinada con la solicitacin debida a la carga del carril de diseo, y Tantoparamomentonegativoentrepuntosdecontraflexinbajounacargauniformeentodoslosclaroscomopara reaccin en pilas interiores solamente,90porcientodelasolicitacindebidaadoscamionesde diseoseparadoscomo mnimo15000mm entreelejedelanterodeuncaminy el eje trasero del otro, combinada con 90 por cientode la solicitacindebidaalacargadelcarrildediseo.Ladistanciaentrelosejesde145000Ndecadacaminsedebertomar como 4300 mm. 5. CARGA PARA EL VUELO DEL TABLERO: Paraeldiseodevuelosdetableroconvoladizo,siladistanciaentreelejedelavigaexteriorylacaradeunabarandade hormignestructuralmente continuaes menoro igualque 1800 mm, la fila exteriorde cargasde rueda se puede reemplazarpor una carga linealuniformemente distribuida de 14,6 N/mm ubicada a 300 mm de la cara de la baranda. Lascargashorizontalesqueactansobreelvuelocuandounvehculocolisionacontralasbarrerasdebernsatisfacerlos requisitos del LRFD Seccin 13. (LRFD Arto. 3.6.1.3.4) 6. CARGA DE FATIGA: LacargadeFatigaseruncamindediseoespecificadoenelLRFD Artculo 3.6.1.2.2o los ejes del mismo, pero con una separacinconstante de 9000 mm entre los ejes de 145000 N. (LRFD Arto. 3.6.1.4.1) A la carga de Fatiga se le deber aplicar el incremento por carga dinmica especificado en el LRFD Artculo 3.6.2. 7. CARGAS PEATONALES: PL Sedeberaplicarunacargapeatonalde3.6x10-3 MPaentodaslas acerasdemsde600mmdeancho,yestacargasedeberconsiderar simultneamente con la sobrecarga vehicular de diseo. Lospuentesexclusivamenteparatrficopeatonaly/ociclistasedeberndisearparaunasobrecargade4.1x10-3 MPa.(LRFD Arto. 3.6.1.6) 8. CARGAS SOBRE LAS BARANDAS: Lascargasenbarandasdebensertomadascomoseespecificaenel LRFD Seccin 13. (LRFD Arto. 3.6.1.7) 2.3.3 INCREMENTO POR CARGA DINMICA: IM AmenosquelosArtculos3.6.2.2y3.6.2.3permitanlocontrario,los efectosestticosdelcamintandemdediseo,aexcepcindelasfuerzas centrifugas y de frenado, se debern mayorar aplicando los porcentajes indicados en el LRFD Tabla 3.6.2.1-1. El factor a aplicar a la carga esttica se deber tomar como: El incremento por carga dinmica no se aplicar a las cargas peatonales ni a la carga del carril de diseo. No es necesario aplicar el incremento por carga dinmica a: Murosdesostenimientonosolicitadoporreaccionesverticalesdela superestructura, y Componentesdelasfundacionesqueestncompletamentepordebajo del nivel del terreno. Losefectosdinmicosprovocadosporlosvehculosenmovimientose pueden atribuir a dos orgenes: (LRFD C3.6.2.1) . /El efecto de martilleo, y . /Larespuestadinmicadelpuenteensutotalidadfrentealos vehculos que lo atraviesan. 2.3.4 FUERZA DE FRENADO: BR Lafuerzadefrenadosedeber tomarcomo elmayordelossiguientes valores: (LRFD Arto. 3.6.4) 25% de los pesos por eje del camin de diseo o tandem de diseo, 5%delcamindediseomslacargadelcarril5%deltandemde diseo ms la carga del carril. 1+ 100 IM Se aplicarn los factores de presencia mltiple especificados en el LRFD Artculo 3.6.1.1.2. En base alosprincipiosde la energa,ysuponiendo una desaceleracin uniforme,lafuerzadefrenadodeterminadacomounafraccindelpesodel vehculo es igual a: (LRFD C3.6.4) 2ga b =v Donde: a es la longitud de desaceleracin uniforme, v es la velocidad de diseo de la carretera y b es la fraccin del peso del vehculo. 2.3.5 FUERZA DE COLISIN DE UN VEHCULO: CT 2.3.5.1 COLISIN DE VEHCULOS CONTRA LAS BARRERAS: En la colisin de vehculos contra las barreras se aplicarn los requisitos del LRFD Seccin 13. (LRFD Arto. 3.6.5.3) 2.3.6 CARGA DE VIENTO: WL y WS 2.3.6.1 PRESIN HORIZONTAL DEL VIENTO: Se asumir que las presiones aqu especificadas son provocadas por una velocidad bsica del viento, VB, de 160 km/h. Se asumir que la carga de viento est uniformemente distribuida sobre el rea expuesta al viento. (LRFD Arto. 3.8.1.1) La velocidadbsica delviento varaconsiderablementedependiendo de lascondicioneslocales.Paralasestructuraspequeasy/odebajaalturael viento generalmente no resulta determinante. En el caso de puentes de grandes dimensiones y/o gran altura se deberan investigar las condiciones locales. Tpicamentelaestructuradeunpuentesedeberaestudiar separadamente bajo presiones de viento actuando desde dos o ms direcciones diferentesafindeobtenerlasmximaspresionesabarlovento,sotaventoy laterales que producen las cargasms crticas para la estructura. (LRFD C3.8.1.1) 2.3.6.1.1PRESIN DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS: WS Si las condiciones locales lo justifican, se puede seleccionar una velocidadbsicadelvientodediseodiferenteparalascombinacionesdecargasquenoinvolucranvientoactuandosobrelasobrecarga.Seasumirqueladireccindelvientodediseoes horizontal,amenosqueelLRFD Artculo 3.8.3 especifique lo contrario. En ausencia de datos ms precisos, la presin del viento de diseo, en MPa, se puede determinar como: B25600 VDZ = PD= B V | V| P DZP 2 2 \B. Lacargadevientototalnosedebertomarmenorque4,4N/mmenelplanodeuncordnabarloventoni2,2N/mmenelplanodeuncordna sotavento de un componente reticulado o en arco, ni se deber tomar menor que 4,4 N/mm en componentes de vigas o vigas cajn. (LRFD Arto. 3.8.1.2.1) 2.3.6.1.1.1CARGAS DE LAS SUPERESTRUCTURAS: Sielvientonoseconsideranormalalaestructura,lapresinbsicadelviento,PB,paradiferentesngulosdedireccindelviento se puede tomar como seespecificaenelLRFDTabla3.8.1.2.2-1,ysedeberaplicaraunanica ubicacin de rea expuesta. El ngulo de oblicuidad se deber medir a partir de una perpendicularal eje longitudinal. Para el diseo la direccin del viento ser aquella que produzca la solicitacin extremaen el componente investigado. Las presiones transversal ylongitudinal sedebernaplicarsimultneamente.(LRFD Arto. 3.8.1.2.2) 2.3.6.1.1.2 FUERZAS APLICADAS DIRECTAMENTE A LA SUBESTRUCTURA: Las fuerzastransversales y longitudinales aaplicar directamentea lasubestructura sedeberncalcular enbasea unapresinbsicadelviento supuesta de 0,0019 MPa. (LRFD Arto. 3.8.1.2.3) 2.3.6.1.2PRESIN DEL VIENTO SOBRE LOS VEHCULOS: WL Sihay vehculospresentes,lapresindelvientodediseosedeber aplicar tantoa la estructuracomoa los vehculos. Lapresindel viento sobre los vehculossedeberepresentarcomounafuerzainterrumpibleymvilde1,46 N/mmactuandonormalalacalzaday1800mmsobrelamisma,ysedeber transmitir a la estructura. (LRFD Arto. 3.8.1.3) Sielviento sobrelosvehculosno seconsideranormalalaestructura,lascomponentesdefuerzanormalyparalela aplicadasa la sobrecargavivase puedentomar como se especifica en el LRFD Tabla 3.8.1.3-1,considerando el ngulodeoblicuidadconrespectoalanormalalasuperficie.(LRFDArto. 3.8.1.3) 2.3.6.2 PRESIN VERTICAL DEL VIENTO: AmenosqueelLRFDArtculo3.8.3determinelocontrario,sedeber considerarunafuerzadevientoverticalascendentede9.6x10-4 MPaporel anchodeltablero,incluyendolosparapetosyaceras,comounacargalineal longitudinal. Esta fuerza se deber aplicar slo para los Estados Lmites que no involucranvientoactuandosobrelasobrecarga,yslocuandoladireccindel viento se toma perpendicularal eje longitudinal del puente. Esta fuerza lineal se deberaplicarenelpuntocorrespondienteauncuarto delanchodeltableroabarloventojuntamente conlas cargas deviento horizontales especificadas en el LRFD Artculo 3.8.1. (LRFD Arto. 3.8.2) 2.3.7 EMPUJE DEL SUELO: EH, ES y LS Elempujedelsuelosedeberconsiderar factores: (LRFD Arto. 3.11.1) funcindelossiguientes - Tipo y densidad del suelo, - Contenido de agua, - Caractersticas de fluencia lenta del suelo, - Grado de compactacin, - Ubicacin del nivel fretico, - Interaccin suelo-estructura, - Cantidad de sobrecarga, - Efectos ssmicos, - Pendiente del relleno, e - Inclinacin del muro. No sedeberutilizar limo ni arcilla magra como relleno,a menos que se empleenprocedimientosdediseoadecuadosyqueenladocumentacin tcnicase incluyanmedidasdecontrolquetomenencuentasupresencia.Se deberconsiderareldesarrollodepresionesdelaguaintersticialdentrodela masadel suelo deacuerdoconelLRFDArtculo3.11.3.Sedeberndisponermedidasdedrenajeadecuadasparaimpedirquedetrsdelmurosedesarrollenpresiones hidrostticas y fuerzas de filtracin de acuerdo con el LRFD Seccin 11. En ningn caso de deber utilizar arcilla altamente plstica como relleno. Figura 2.2: Efecto del nivel fretico. 2.3.7.1 EMPUJE DEL SUELO: EH Se asumir que el empuje lateral del suelo es linealmente proporcional a la altura de suelo, y se deber tomar como: (LRFD Arto. 3.11.5.1) p = k g z (x109 ) s De la ecuacin anterior k es el coeficiente de empuje lateral tomado como ko,especificadoenelArtculo3.11.5.2,paramurosquenosedeformanni mueven,ka,especificadoenlosArtculos3.11.5.3,3.11.5.6y3.11.5.7,para murosquesedeformanomuevenlosuficienteparaalcanzarlacondicin mnimaactiva,okp,especificadoenelArtculo3.11.5.4,paramurosquese deforman o mueven lo suficiente para alcanzar una condicin pasiva. En nuestro caso, se utilizar el coeficiente de empuje activo ssmico, KAE, especificadoenelLRFDA11.1.1.1-1,yaqueestecoeficientesebasaenel Anlisis de Mononobe Okabe. 2. SOBRECARGA UNIFORME: ES Sihayunasobrecargauniforme,alempujebsicodelsueloseledebersumarunempujehorizontalconstante.(LRFDArto. 3.11.6.1) Este empuje constante se puede tomar como:Ap= ksqs 3. SOBRECARGA VIVA: LS Sedeberaplicarunasobrecargavivasiseanticipaquehabrcargas vehicularesactuandosobrelasuperficiedelrelleno enunadistanciaigualala mitaddelaalturadelmurodetrsdelparamentoposteriordelmuro.Sila sobrecargaespara una carreterasuintensidaddeberserconsistenteconlosrequisitosdelLRFDArtculo3.6.1.2.Silasobrecarganoesparauna carretera el Propietario deber especificar y/o a probar sobrecargas vivas adecuadas. Elaumentodelempujehorizontalprovocadoporlasobrecargavivase puede estimar como: (LRFD Arto. 3.11.6.4) Ap= k sg heqx10-9 Los valores de heq tabulados se determinaron evaluando la fuerza horizontal contra un estribo o muro debido a la distribucin de empuje producido por la sobrecarga vehicular del LRFD Artculo 3.6.1.2. (LRFD C3.11.6.4) 2.3.7.4 ANLISIS DE MONONOBE OKABE: La evaluacin del empuje activo dinmico de suelo requiere de un anlisis complejoqueconsideralainteraccinsueloestructura.Paraello,algunos autoreshanadoptadohiptesissimplificativas,considerandoelrellenocomo materialgranularnosaturado,fundacinindeformable,admitiendoquelacua de suelo es un cuerpo rgido y que los desplazamientos laterales son despreciables. Elmtodomsutilizadoparacalcularlosesfuerzosssmicosdelsuelo que actan sobre un estribo de puente es un enfoque esttico desarrollado en ladcadade1920porMononobe(1929)yOkabe(1926).ElanlisisdeMononobe-Okabeesunaampliacindelateoradelacuadeslizantede Coulombque toma en cuenta las fuerzas inerciales horizontalesy verticales que actan sobre elsuelo,quemultiplicadosporelpesodelacuadancomoresultadodos accionesadicionalesalas consideradasporlateoraestticadeCoulomb. Los trabajosdeSeedyWhitman(1970)yRichardsyElms(1979)describenen detalle el procedimiento de anlisis. El enfoque adopta las siguientes hiptesis: 1. El estribo se puede desplazar lo suficiente para permitir la movilizacin de la resistencia total del suelo o permitir condiciones de empuje activo. Si el estriboestfijoyesincapazdemoverselasfuerzasdelsuelosern mucho mayores que las anticipadas por el anlisis de MononobeOkabe. 2. El relleno detrs del muro es no cohesivo y tiene un ngulo de friccin . 3. El relleno detrs del muro est en condiciones no saturadas, de modo que no surgirn problemas de licuefaccin. Considerando el equilibrio de la cua de suelo detrs del estribo ilustrado enelLRFDFiguraA11.1.1.1-1,sepuedeobtenerunvalorEAE delafuerza activaqueejerceelestribosobrelamasadesueloyviceversa.Cuandoel estriboestenelpuntodefallaEAE sepuedecalcularmediantelasiguiente expresin: (LRFD A11.1.1.1-1) 2() 9 EAE= 2 g H 1 k vK AEx10 1 Donde: cos2(| u |) cos u cos2 | cos (o + | + u)

1+ sin (| + o)sin (| u i) ( ( cos (o + | + u)cos (i |) 2 KAE= EAE= fuerza activa total esttica y ssmica (N/mm) g = aceleracin de la gravedad (m/seg2) = densidad del suelo (kg/m3)H = altura del suelo (mm) = ngulo de friccin del suelo () = arc tan (kh/ (1 kv)) () = ngulo de friccin entre el suelo y el estribo () kh= coeficiente de aceleracin ssmica horizontal (adimensional)kv= coeficiente de aceleracin ssmica vertical (adimensional) i = ngulo de inclinacin de la superficie del relleno () = ngulo de inclinacin del paramento interior del estribo respecto de la vertical (sentido negativo como se ilustra) () KAE= coeficiente de empuje activo ssmico (adimensional) Elvalor de ha, la altura a la cual la resultante del empuje delsuelo acta sobreelestribo,sepuedetomarigualaH/3parauncasoestticoqueno involucreefectosssmicos.Sinembargoestevaloraumentaamedidaque aumentan las solicitaciones de origen ssmico. Esto se ha demostrado empricamente medianteensayosy, adems, Word (1973) tambin lo demostr en forma terica, hallando que la resultante del empuje dinmico acta aproximadamente a la mitad de la altura. Seed y Whitman han sugerido que h se podraobtenersuponiendoquelacomponenteestticadelesfuerzodelsuelo (calculadausandolaEcuacinA11.1.1.1-1con=kv=0)actaaH/3dela basedelestribo,mientrasquesepodraconsiderarqueelesfuerzodinmico adicionalactaaunaalturade0,6H.Paralamayoradelasaplicacionessersuficienteasumirh=H/2conunempujeuniformementedistribuido.(LRFD A11.1.1.1-1) 2.3.8 TEMPERATURA UNIFORME: TU Elmovimiento trmico dediseo asociado conun cambio uniforme de la temperatura se puede calcular utilizando el Procedimiento Ao el Procedimiento B.Para puentes con tablero de hormignque tienen vigas dehormign o acero se puede utilizartantoel Procedimiento A como el Procedimiento B. Para todos los dems tiposdepuentes sedeber utilizar elProcedimiento A.(LRFDArto. 3.12.2) El Procedimiento A es el procedimiento histrico, tradicionalmente utilizado para el diseo de puentes. (LRFD C3.12.2.1) 2.3.9 EFECTOS SSMICOS: EQ Peruesunpasenelculsusdiferentesregionessevenafectadasporlasamenazasderivadasdedistintasmanifestacionesdelanaturaleza. Indiscutiblementelasmsimportantessonlavolcnicaylassmica,perolas hidrometeorolgicas,comoloshuracanesylasinundacioneshantenidogran relevancia enla historia de nuestro pas. Los puentes a disear en este documentoestnorientadosenunazonadealtasismicidadydebernser diseados y construidos para resistir las cargas ssmicas. Paraelclculodelcoeficientessmicoyla aceleracin mximadel terrenodelospuentesa disear, se har uso del Reglamento Nacional de Construccin (RNC 07). Estainvestigacinpermitidesarrollarunmarcosistemticoparaevaluarlosfactoresde resistenciapara LRFD en aplicaciones geotcnicas. Este marco est compuesto por varios pasos:a)identificarlasecuacionesutilizadasparaeldiseo;b)descomponertodaslas variablesqueaparecenenlasecuacionesdediseoafindeidentificartodaslas cantidadesmensurablesqueintervienen;c)desarrollarmodelosprobabilsticosparalas cantidadesquetienenincertidumbreusandotodoslosdatosdisponibles;d)usaranlisis de confiabilidad para determinar valores en estado lmite correspondientes a un ndice de confiabilidaddeterminado;e)determinarlosfactoresderesistenciaalgebraicamentea partir de los correspondientes valores nominales y en estado lmite. Para aprovechar las ventajas del LRFD y lograr diseos de confiabilidad ms consistente, losmtodosutilizadosparaejecutarundiseodebenserconsistentesconlosmtodos supuestos al desarrollar los factores para el LRFD. En el presente estudio se propone una metodologaparaestimarlosparmetrosdelsueloautilizarenlasecuacionesdediseo quedeberapermitirmayorconsistenciaestadsticaentrelasvariablesdeentradaquela que sera posible lograr en los mtodos tradicionales. Esta metodologa llamada mtodo delamediaevaluadaconservadoramente(mtodoCAM)sedefinedemaneratalqueel 80%delosvaloresmedidosdeunapropiedadespecficaprobablementeseencontrarnporencimadelvalordelaCAM. PudimosdemostrarqueelprocedimientodelaCAMtiendeaestabilizarlaconfiabilidaddelas verificaciones de diseo realizadas utilizando valores particulares deRF,ancuandolaincertidumbredelsueloinsituseadiferentealasupuestaenel anlisis. ElprincipalobjetivodeesteestudioesproponerunmtododeLRFDpara fundacionessuperficialesyprofundasbasadoenlainvestigacinracionalde los mtodos de diseo en base a la probabilidad. Debido a que los valores del factorderesistenciadependendelosvaloresdelosfactoresdecarga utilizados,sepresentaunmtodoparaajustarlosfactoresderesistenciaque toma en cuenta los factores de carga especificados por los cdigos. Luego los factoresderesistenciaparalacapacidaddecargaltimasecalculanusando anlisisdeconfiabilidadparafundacionessuperficialesyprofundastantoen arena como en arcilla, a utilizar con los factores de carga de ASCE-7 (1996) y AASHTO (1998). Losdiferentesmtodosconsideradosobtienensusparmetrosdeentradade ensayosCPToSPTobiendeensayosrealizadosenlaboratorio.Finalmente, es posible que los diseadores deseen utilizar mtodos de diseo que no han sidoconsideradosenesteestudio.Paraelloeldiseadornecesitapoder seleccionar factores de resistencia que reflejen la incertidumbre del mtodo de diseoelegido.Enelpresenteestudioseproponeunametodologapara hacerlo de manera que sea consistente con el marco presentado Diseo de subestructuras de puentes AASHTO-LRFD ImplementacinLosfactoresderesistenciaobtenidoscomoresultadodelpresenteestudiosepodran utilizarparadesarrollarenelfuturocdigosdeLRFDparaaplicacionesgeotcnicas. Comoprimerpasohaciasuimplementacin,laUniversidaddePurdueyelINDOTestn organizandountallerparaeducaralosdiseadoressobrelosprincipiosyaplicacindelos factores de resistencia y los mtodos de diseo asociados. Este taller formar la base para que losdiseadoresdelINDOTexplorenelusodeestosmtodosenapoyodeldesarrollode cdigos. Es importante observar que, para aprovechar las ventajas del LRFD y lograr diseos deconfiabilidadmsconsistente,losestudiosdesuelosenloscualessebasaeldiseo geotcnico deben ser consistentes con los mtodos de interpretacin supuestos al desarrollarlosfactoresparaLRFD.Enconsecuencia,comoprimercomponentedela metodologa del LRFD se debe implementar el concepto del mtodo CAM. La implementacin delmtodoCAMnorequeriraesfuerzosmayoresquelosqueyasonhabitualesenlos estudios de suelos. Este mtodo es de fcil aplicacin, y el presente informe incluye ejemplos de diseo. Enresumen,lasreasclavesparalaimplementacinsonlassiguientes:realizaruntaller sobre LRFD para introducir a los ingenieros geotcnico a la aplicacin del LRFD al diseo de fundaciones usar el procedimiento de la Media Evaluada Conservadoramente para mejorar la repetitibilidad de la evaluacin de las propiedades del suelopasar a utilizar cargas mayoradas y factores de resistencia para evaluar la resistencia de diseo de las fundaciones.

Estribos Comouncomponenteprincipaldeun puentelosestribosproporcionanel soporteverticalalasuperestructuradel puenteensusextremos;conectandoel puenteconlalosadeaproximaciny conteniendoelmaterialdelterraplen detrs del estribo. Subestructuras: Estribos y Pilares Tipos de estribos En los estribos de extremo abierto hay un terraplenentrelacaradelestriboyel borde de la carretera o ro. Losestribosdeextremocerrado usualmenteseconstruyenmuycercaal borde la carretera o ro. Generalmentelosestribosdeextremo abierto son ms econmicos, adaptables y atractivos que los de extremo cerrado.Definiciones Deacuerdoconlaconexinentreel cuerpo del estribo y la superestructura, los estribossepuedenclasificaren: monolticos o de diafragma extremo y tipo asiento (como se muestra en la figura). Enlosestribosmonolticosnohay desplazamientorelativoentrela superestructurayelestribo.Todaslas fuerzasdelasuperestructuraenlos extremosdelpuentesontransferidasal cuerpodelestriboydeestealrellenodel estriboyasuzapata.Laventajadeeste tipo de estribo es un costo inicial bajo. Adicionalmentesepresentaunempate inmediatoconelsueloderelleno,elcual absorbelaenergacuandoelpuenteest sometidoamovimientostransitorios.De cualquier forma la presin pasiva de suelo inducidaporelrellenopodraresultaren unadificultadeneldiseodelcuerpodel estribo,conunaltocostode mantenimientoesperado.Enlaprctica este tipo de estribos se usa principalmente para luces pequeas. Losestribostipoasientoseconstruyen separadamentedelasuperestructura.La superestructura se asienta sobre el estribo atravsdelosaparatosdeapoyo.Este tipodeestribopermitealdiseador controlar las fuerzas en la superestructura que son transferidas al estribo y relleno. Losaparatosdeapoyocontrolanlos desplazamientosdelassuperestructuras, este tipo de estribos puede ser de pantalla corta o de pantalla alta (como se muestra en la figura). En el caso de estribos de pantalla corta la rigidezdelestriboesusualmentemucho mayor que la de los aparatos de apoyo de formaqueesosaparatosdeapoyo pueden ser tratados como condiciones de extremoenelanlisisdelpuente. Comparativamente los estribos de pantalla altapuedenestarsujetosa desplazamientossignificativosbajo fuerzasrelativamentemenores.Larigidez delapantallaylarespuestadelsuelo adyacentepuedentenerqueconsiderarse en el anlisis del puente.Lafacilidadparaabsorber desplazamientosdelosaparatosde apoyo,desplazamientosdebidosala contraccindefraguaydeformaciones diferidas del concreto hacen que este tipo deestriboseacomnmenteseleccionado parapuentesdelucesmedianas, especialmenteparapuentesdeconcreto presforzado y metlicos. Sibienlosestribostipoasientotienen costos iniciales de construccin ms altos quelosmonolticossucostode mantenimiento es relativamente bajo. Laseleccindeuntipodeestriborequierela consideracindetodalainformacindisponible y los requerimientos de diseo del puente, estas consideraciones incluyen. Geometra del puente Ancho de la carreteraPendiente de terraplenes Restricciones geotcnicasRequerimientos arquitectnicosConsideraciones econmicas etc Seleccionamiento del tipo de estribo Lascargasdediseodelosestribos usualmenteincluyenlascargasverticalesy horizontalesdelasuperestructura,cargas verticalesylateralesdebidasalapresindel suelo,elpesopropiodelestriboylas sobrecargas en el acceso al puente. Losestribossedebendisearparasoportarla presin de tierras, las cargas de gravedad de la superestructuraylascargasvivasdela superestructura (incluyendo la sobrecarga sobre la losa de aproximacin). Consideraciones generales de diseo Engeneral,sedebenestudiartodaslas combinacionesposiblesdecargas,las cualespuedenproducirlascondiciones mas severas de carga en el diseo de los estribos. iQi Rn Eldiseodelosestribosconvencionales usandoelmtodoLRFDrequierela evaluacindelossiguientesestados lmites:EstadolmitederesistenciaI.Aplicable como caso estndar de cargas. EstadolmitedeservicioI.Aplicablepara las cargas de diseo. EstadolmitedeeventosextremosI. Combinacindecargasqueincluyeel sismo. Mtodo LRFD Laseleccindelosestadoslmitesde resistenciadependedeltipodecargas aplicadas(ejemplo:estadolmitede resistencia I para la carga HL-93 sin viento oelEstadolmitederesistenciaIIpara vehculos permitidos). Las consideraciones de diseo que deben evaluarseparaunestriboconzapata apoyadaenelterreno,diseadoparalos estadoslmitesderesistenciayservicioI, seresumenenlatablaadjunta (adicionalmentehayqueconsiderarel estadolmitedeeventoextremoI correspondiente a los sismos). PerformanceE. Lmite de resistencia E. Lmite de servicio Ubicacin resultante OK Presin transmitida OK DeslizamientoOK VolteoOK Asentamiento y desplazamiento OK Capacidad estructural (Ref) OK Resistenciaalapresindecargas verticales e inclinadas. Resistenciaaldeslizamientodebidoa cargas laterales. Resistenciaalasfuerzasymomentosde volteo. Resistencia a las presiones negativas. Resistenciaalosefectosdela socavacin.Lmites de performance Resistenciaalosnivelesvariablesdela napa fretica. Restriccionesgeomtricas(efectode estructuras cercanas). LRFD Determinar las cargas aplicables y sus combinaciones Qi Factores de carga para cada combinacin Qi Diseo del tipo de cimentacin seleccionado Chequeo de deflexin de la pantalla y asentamientosDiseo estructural de la pantalla ElDiseoporFactoresdeCargayResistencia(LRFD)prometeseruna alternativaviableparaeldiseodefundacionesquesepodrautilizarenlugar del enfoque actual del Diseo por Tensiones de Trabajo (WSD). Las principales ventajas del LRFD respecto del WSD tradicional son la capacidad de proveer un niveldeconfiabilidadmsconsistenteylaposibilidaddetomarencuentalas incertidumbresdelascargasylasresistenciasdeformaindependiente.Para que el diseo de las fundaciones sea consistente con las prcticas actualmente utilizadasparaeldiseoestructuralseranecesarioutilizarlasmismascargas, factoresdecargaycombinacionesdecargas.Enelpresenteestudio repasamos los factores de carga presentados en diferentes Cdigos para LRFD deEstadosUnidos,CanadyEuropa.Seimplementaunanlisisde confiabilidadsimpleutilizandoelmtodoFOSMparahallarrangosapropiados delosvaloresdelosfactoresdecarga.Estosfactoressecomparanconlos factorespropuestosenlosCdigos.Lacomparacinentreelanlisisylos Cdigosmuestraquelosvaloresdelosfactoresdecargaespecificadosenlos Cdigos generalmente estn comprendidos en rangos que son consistentes con los resultados obtenidos mediante el anlisis FOSM. ParaqueelLRFDlogreseraceptadoenelcampodelaingeniera geotcnicasenecesitaunmarcoquepermitaevaluarlosfactoresde resistenciadeformaobjetiva.Enelpresenteestudioseproponeun marcodeestetipo,basadoenelanlisisdeconfiabilidad.Parael anlisis se requieren Funciones de Densidad de Probabilidad (PDF) que representenlasincertidumbresdelasvariablesqueintervienenenel diseo. Se presenta un enfoque sistemtico para seleccionar estas PDF. Dichoprocedimientoesunprerrequisitocrticoparaunanlisis probabilsticoracionaleneldesarrollodemtodosdeLRFDaplicables eningenierageotcnica.Adems,paraaprovecharlasventajasdel LRFDylogrardiseosdeconfiabilidadmsconsistente,losmtodos utilizadosparaejecutarundiseodebenserconsistentesconlos mtodossupuestosaldesarrollarlosfactoresparaelLRFD.Enel presenteestudioseproponeunametodologaparaestimarlos parmetros del suelo a utilizar en las ecuaciones de diseo que debera permitirmayorconsistenciaestadsticaentrelasvariablesdeentrada que la que sera posible lograr en los mtodos tradicionales.