INFORME DE DIAGNOSTICO, ANÁLISIS Y ESTUDIO DE VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE PUENTE METÁLICO I GENERALIDADES 1.1 DATOS GENERALES SOLICITA : MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE OROPESA OBRA : “MEJORAMIENTO DEL PUENTE CARROZABLE EN EL CENTRO POBLADO DE HUASAO DEL DISTRITO DE OROPESA PROVINCIA DE QUISPICANCHI - DEPARTAMENTO DE CUSCO” UBICACIÓN : Distrito Provincia Región RESPONSABLE : Ing. Rubén Vargas Gamarra CIP 45135 PRODUCTO ANALIZADO: : Oropesa. : Quispicanchi. : Cusco Piezas de segundo uso de puente metalico 1.2 NORMATIVA Reglamento Nacional de Edificaciones Directiva No 01-2006-MTC/14 Guía de Inspección de Puentes aprobado por RD No 0122006-MTC/14 1.3 OBJETIVO La intención de este trabajo es la de analizar y evaluar, los elementos estructurales metálicos de segundo uso, que conformaran el puente alterno a ser colocado en la localidad de Huasao, sobre el cauce del río Huatanay en la progresiva 23+920. 1.4 PRODUCTOS Un estudio patológico de los elementos estructurales conformantes del puente alterno. Diagnóstico, análisis y estudio de vulnerabilidad Estructural de la obra detallado y completo conforme a lo dispuesto, pero sin limitarse, al RNE y Directiva No 01-2006-MTC/14 Guía de Inspección de Puentes aprobado por RD No 012-2006-MTC/14 Presentar un diagnóstico de la estructura existente que incluya recomendaciones para la viabilidad del proyecto. Metodología para evaluar los resultados y planteamiento de soluciones de refuerzo estructural si fuere el caso. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 II ANALISIS 2.1 ANTECEDENTES Los elementos estructurales metálicos conformantes del puente reticulado fueron transferidos a la Municipalidad Distrital de Oropesa por parte de PRO VIAS Descentralizado Cusco, en fecha 16 de diciembre del 2021, tal como consta en cata que se adjunta. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Respecto a los elementos metálicos analizados, se debe manifestar que estos estuvieron almacenados en el distrito de San Jerónimo en una propiedad particular desde hace ya varios años (3 ó 4) los cuales fueron desmontados del puente de Huayllabamba, momento en el cual lamentablemente cortando diversos elementos estructurales en tres secciones, por lo que para su uso se tendrá que realizar la reconstrucción parcial, según la necesidad actual de uso y condición primigenia de diseño. Foto 01: Estado de almacenaje de las estructuras metálicas del puente Foto 02: Las estructuras estuvieron completamente expuestas a la intemperie Debido a las condiciones de puente de segundo uso, procedimiento de desmontaje y almacenaje de los elementos estructurales metálicos; se requiere una evaluación del puente orientado a una condición de fatiga por la condición de corrosión y rehabilitación para su uso, que garantice la seguridad de su servicio. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 2.2 METODOLOGIA A continuación, se presenta cada una de las fases y etapas de la metodología usada, basada en los antecedentes y marco teórico antes mencionado, con su correspondiente descripción, siendo los pasos a tener en cuenta en esta metodología son los siguientes: a) Tipología del puente y zonas de investigación preliminar para detectar fatiga y/o corrosión: En esta fase es necesario identificar cual es la tipología del puente a ser construido con los elementos estructurales revisados. b) Cargas variables en el tiempo: Se evaluará las cargas variables en el tiempo a que estarán sometidos durante su funcionamiento. c) Patología estructural: Se propone en la siguiente fase una metodología de inspección y diagnóstico estructural de los elementos analizados Inspección Visual: Las técnicas de inspección visual son los principales métodos utilizados para evaluar la condición de la mayoría de las estructuras de los puentes. d) Información de primera categoría: Para evaluar la fatiga de los puentes de acero, es necesario investigar y conocer de la estructura, los siguientes aspectos: Datos de la geometría general, secciones transversales, tipos de uniones, dimensiones de la losa tipos de apoyos y otros. Propiedades mecánicas y químicas de los materiales. Resistencia del acero. Patología estructural basada en Inspección Visual. Información histórica y actual del tránsito (conteos, TPDS, pesajes, configuración de los camiones, distancia entre ejes, etc.). Planos de diseño, de construcción o de rehabilitación. Memorias de cálculo de la superestructura. 2.3 DESARROLLO En la presente sección se desarrolla y explica la aplicación en el presente estudio de cada uno de los puntos de la metodología planteada, siendo el detalle el siguiente: 2.3.1 TIPOLOGÍA DEL PUENTE Y ZONAS DE INVESTIGACIÓN PRELIMINAR PARA DETECTAR FATIGA Y/O CORROSIÓN: Los elementos estructurales analizados, servirán para poder proyectar un puente de un solo claro de y un solo carril, de sección compuesta, formado por vigas metálicas del tipo CAMEL BACK TRUSS (Tijeral de cordón superior arqueado) y tablero de madera, siendo propuesto el colocar un pilar intermedio para el apoyo de la estructura metálica, según información recabada en forma verbal del equipo técnico encargado de la ejecución de la Obra “MEJORAMIENTO DEL PUENTE CARROZABLE EN EL CENTRO POBLADO DE HUASAO DEL DISTRITO DE OROPESA PROVINCIA DE QUISPICANCHI - DEPARTAMENTO DE CUSCO” Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Características del Puente Articulado: 2.3.2 Tipo : Longitudinal Estructura Ancho Altura de la Estructura Peso Propio Estructura Metálica Peso del Tablero Losa de madera Peso total superestructura : : : : : : CAMEL BACK TRUSS: Tijeral de cordón Superior arqueado 33.00 m 4.70 m 3.45 m 35 ton (Aprox) 45 ton (Aprox) 75 ton CARGAS VARIABLES EN EL TIEMPO De acuerdo a la tipología de la vía y dinámica de la población de Huasao, se pudo observar que los vehículos que transitan en forma diaria y constante son automóviles, camionetas, camiones con capacidad de 5 Ton, vehículos de transporte de pasajeros con capacidad de 25 pasajeros, por lo cual se determina que el vehículo con sobrecarga del Tipo HL93 es adecuada y cumple de sobre manera con los requisitos de la demanda. 3.63 t 14.52t 4.27 m 14.52t 4.27-9.14 m Fig. N° 1: Camión HL93 Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Fig. N° 2: Carga Repartida HL93 2.3.3 PATOLOGÍA ESTRUCTURAL Las técnicas de inspección visual son los principales métodos utilizados para evaluar la condición de la mayoría de las estructuras de los puentes. Las técnicas de inspección visual son técnicas de pruebas no destructivas con las que se puede llegar a detectar una gran variedad de defectos o deterioros como la corrosión, defectos en conexiones soldadas, discontinuidades de superficies, generación de grietas producto de fallas por fractura en zonas en donde se originan concentraciones de esfuerzos por lo general cuando se presenta la combinación de corrosión con fatiga la cual es una de las culpables de la ocurrencia de fallas por lo general catastróficas en las estructuras en los puentes de acero. Por lo anterior se realizó la inspección de una manera ordenada el día 11 de febrero del 2022 en el lugar destinado para la limpieza de los elementos estructurales metálicos y rearmado del puente, con el fin de contar con datos precisos para realizar un trabajo detallado para así poder discernir cuales serían las mejores soluciones de acuerdo al grado de afectación o deterioro de cada uno de los componentes de la estru ctura del puente. Foto N° 03 y Foto N° 04: Apoyo, lugar más afacetado con la corrosión Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Foto N° 05 y Foto N° 06: Vista de elementos desalineados, los cuales requieren correcciones en forma mecánica Foto N° 07 y Foto N° 08: Vista detallada del cordon inferior en el cual se requiere reforzamiento o reemplazo del alma del perfil “I” 2.3.4 INFORMACIÓN DE PRIMERA CATEGORÍA: Datos de la geometría general, secciones transversales, tipos de uniones, dimensiones de la losa tipos de apoyos y otros. Las uniones entre elementos son remachadas, habiendo sido cortadas algunas de ellas en el momento del desmontaje del puente, la losa se propone que será de madera por ser un puente provisional y alterno, las secciones de los elementos estructurales principales son de 04 tipos de sección transversal. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Fig. N° 03: Secciones transversales de los elementos estructurales Propiedades mecánicas y químicas de los materiales. Las propiedades de los elementos estructurales se asumen los del acero estructural comercial: Peso Específico: 7850 kg/m³ Módulo de Elasticidad (Modulo de Young): 2.1x106 kg/cm 2 Módulo de Corte: 𝐺 = 𝐸 2(1+𝑣) Coeficiente de Poisson: (=0.3, Rango elástico), (=0.5, Rango inelástico) Resistencia ultima: 4,894.64 kg/cm2 Resistencia del acero. Debido a la evaluación visual, se determina que para el cálculo de la resistencia ultima de cada elemento, se aplicara factores de corrección por sección disminuida por corrosión de 0.55 y por fatiga por ser elementos de segundo uso de 0.75. Patología estructural basada en Inspección Visual. De la inspección visual se desprende: Se debe de corregir el alineamiento de los elementos estructurales en forma mecánica, antes de su ensamblaje final. Se debe de limpiar en forma intensa mediante arenado todos los elementos para eliminar los efectos de la corrosión. Se debe de completar los remaches extraídos al momento de desmontaje, por pernos de alta resistencia. Se debe de reemplazar las cartelas cortadas por nuevas para garantizar adecuadas uniones entre elementos estructurales. Se debe reemplazar o reforzar el alma de las secciones “I”, especialmente del cordón inferior de la estructura próximas a los apoyos los cuales se encuentran afectados por la corrosión en forma severa, en una longitud mínima de 1.00 m. En caso falte elementos estructurales, se debe de completar con piezas de material de características similares, los cuales podrán ser fabricadas in situ. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Información histórica y actual del tránsito (conteos, TPDS, pesajes, configuración de los camiones, distancia entre ejes, etc.). No se cuenta con información histórica del tránsito en el lugar de emplazamiento del puente alterno, puesto en dicho lugar no existía vía alguna en uso, por lo cual dicho valor se estima según la dinámica de la población de Huasao. Planos de diseño, de construcción o de rehabilitación. No se cuenta, no siendo proporcionado por los responsables de obra. Memorias de cálculo de la superestructura. Con fines de verificación, con las consideraciones descritas se realizó un recalculo estructural de la viga de celosía principal por el método de la rigideces, siendo el detalle el siguiente: CAMION DE DISEÑO 3.63 t 14.52t 4.27 m 14.52t 4.27-9.14 m Fig. N° 4: Camión HL93 Fig. N° 5: Carga Repartida HL93 Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 GEOMETRIA DE LA VIGA Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Yf 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.26 0.26 0.52 0.52 0.59 0.59 0.59 0.59 0.52 0.52 0.26 0.26 0.05 0.01 0.00 0.01 0.05 0 0 0 0 0 0 1.00 1.00 1.00 0.48 0.499681 0.48 -0.49968 0.41 0.491803 0.41 0.41 0.491803 0.41 0.48 0.499681 0.48 -0.49968 0.74 0.441176 0.74 -0.44118 0.95 0.208268 0.99 0.081274 0 1.00 0.74 -0.44118 -0.4918 1.00 0.74 0.441176 -0.4918 1.00 1.00 0.99 -0.08127 0.95 -0.20827 1/2 0.006774 2.1E+10 25865051 1/2 0.008065 2.1E+10 30791727 1/2 0.008065 2.1E+10 30791727 1/2 0.008065 2.1E+10 30791727 1/2 0.008065 2.1E+10 30791727 1/2 0.006774 2.1E+10 25865051 1/2 0.006774 2.1E+10 44358196 1/2 0.008065 2.1E+10 52807377 1/2 0.008065 2.1E+10 42761652 1/2 0.008065 2.1E+10 42761652 1/2 0.008065 2.1E+10 39424767 1/2 0.008065 2.1E+10 39424767 1/2 0.008065 2.1E+10 39424767 1/2 0.008065 2.1E+10 39424767 1/2 0.008065 2.1E+10 42761652 1/2 0.008065 2.1E+10 42761652 1/2 0.008065 2.1E+10 52807377 1/2 0.006774 2.1E+10 44358196 1/2 0.008065 2.1E+10 30084003 1/2 0.008065 2.1E+10 30689179 1/2 0.008065 2.1E+10 30791727 1/2 0.008065 2.1E+10 30689179 1/2 0.008065 2.1E+10 30084003 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 8 8 8 8 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 6 8 8 8 8 8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.51 0.51 0.72 0.72 0.77 0.77 0.77 0.77 0.72 0.72 0.51 0.51 0.21 0.08 0.00 -0.08 -0.21 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.86 -0.86 0.69 -0.69 0.64 -0.64 0.64 -0.64 0.69 -0.69 0.86 -0.86 0.98 1.00 1.00 1.00 0.98 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 3.21 3.21 3.96 3.96 4.30 4.30 4.30 4.30 3.96 3.96 3.21 3.21 5.63 5.52 5.50 5.52 5.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.65 1.65 2.85 2.85 3.30 3.30 3.30 3.30 2.85 2.85 1.65 1.65 1.20 0.45 0.00 -0.45 -1.20 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 2.75 -2.75 2.75 -2.75 2.75 -2.75 2.75 -2.75 2.75 -2.75 2.75 -2.75 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.65 1.65 2.85 2.85 3.30 3.30 3.30 3.30 2.85 2.85 1.65 1.65 2.85 3.30 3.30 2.85 1.65 16.50 22.00 27.50 33.00 2.75 2.75 8.25 8.25 13.75 13.75 19.25 19.25 24.75 24.75 30.25 30.25 8.25 13.75 19.25 24.75 30.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.65 2.85 3.30 3.30 2.85 11.00 16.50 22.00 27.50 0.00 5.50 5.50 11.00 11.00 16.50 16.50 22.00 22.00 27.50 27.50 33.00 2.75 8.25 13.75 19.25 24.75 4 5 6 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 9 10 11 12 13 3 4 5 6 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Cy2 5.50 Cx*Cy 11.00 Cx2 0.00 K 0.00 E 5.50 2 e (plg) Area (m ) Sección H h (plg) 0.00 b (plg) 3 Cy 2 Cx 2 L 1 ∆Y 2 ∆X 1 Xf Coord. Final Yi Xi Coord. Inicio Final Nudos Inicio Barra DATOS DE LA GEOMETRIA DE LOS ELEMENTOS Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 K= 1 11 12 U1X U1Y 6E+07 2E+07 2E+07 1E+07 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 -2E+07 -2E+07 -1E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 21 22 U2X U2Y -3E+07 0 0 0 1E+08 -2E+06 -2E+06 4E+07 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -4E+07 2E+07 2E+07 -1E+07 -2E+07 -2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 32 U3Y 0 0 0 0 -2E+06 5E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+07 -2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 0 1E+08 -2E+06 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 3 31 U3X 0 0 0 0 0 0 0 5E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+07 -2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 0 0 42 U4Y 4 0 0 0 0 -3E+07 0 9E+07 0 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 0 0 41 U4X 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+06 5E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+07 -2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 52 U5Y 5 0 0 0 0 0 0 -3E+07 0 1E+08 2E+06 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 2E+07 -2E+07 -2E+07 0 0 51 U5X 6 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 0 1E+08 2E+06 -3E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 2E+07 -4E+07 -2E+07 61 U6X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+06 4E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+07 -2E+07 -2E+07 -1E+07 62 U6Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 1E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+07 -1E+07 72 U7Y 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 0 6E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 2E+07 71 U7X 8 81 82 U8X U8Y -3E+07 -2E+07 -2E+07 -1E+07 -4E+07 2E+07 2E+07 -1E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1E+08 3E+06 3E+06 3E+07 -3E+07 -6E+06 -6E+06 -1E+06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -6E+06 -1E+06 9E+06 5E+07 -2E+06 -2E+05 0 0 0 0 0 0 92 U9Y 9 0 0 -2E+07 -2E+07 -2E+07 2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 -6E+06 1E+08 9E+06 -3E+07 -2E+06 0 0 0 0 0 0 91 U9X 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+06 -2E+05 2E+06 5E+07 0 0 0 0 0 0 102 U10Y 10 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 -2E+07 2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 -2E+06 9E+07 2E+06 -3E+07 0 0 0 0 0 101 U10X 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+06 5E+07 2E+06 -2E+05 0 0 112 U11Y 11 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 -2E+07 2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 0 9E+07 -2E+06 -3E+07 2E+06 0 0 111 U11X 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 2E+07 -2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 2E+06 -2E+05 -9E+06 5E+07 6E+06 -1E+06 122 U12Y 12 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -2E+07 -2E+07 2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 2E+06 1E+08 -9E+06 -3E+07 6E+06 121 U12X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2E+07 -1E+07 2E+07 -1E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 6E+06 -1E+06 -3E+06 3E+07 132 U13Y 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -4E+07 -2E+07 -3E+07 2E+07 0 0 0 0 0 0 0 0 -3E+07 6E+06 1E+08 -3E+06 131 U13X U1X U1Y U2X U2Y U3X U3Y U4X U4Y U5X U5Y U6X U6Y U7X U7Y U8X U8Y U9X U9Y U10X U10Y U11X U11Y U12X U12Y U13X U13Y 11 12 21 22 31 32 41 42 51 52 61 62 71 72 81 82 91 92 101 102 111 112 121 122 131 132 Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 MATRIZ DE RIGIDEZ MATRIZ DE CARGAS Y DE DESPLAZAMIENTOS CARGAS C1X C1Y C2X C2Y C3X C3Y C4X C4Y C5X C5Y C6X C6Y C7X C7Y C8X C8Y C9X C9Y C10X C10Y C11X C11Y C12X C12Y C13X C13Y C1X C1Y 0 -25326 0 -25326 0 -9977 0 -25326 0 -25326 0 C7Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 DESPLAZAMIENTOS D1X D1Y D2X D2Y D3X D3Y D4X D4Y D5X D5Y D6X D6Y D7X D7Y D8X D8Y D9X D9Y D10X D10Y D11X D11Y D12X D12Y D13X D13Y 0 0 D2X D2Y D3X D3Y D4X D4Y D5X D5Y D6X D6Y D7X 0 D8X D8Y D9X D9Y D10X D10Y D11X D11Y D12X D12Y D13X D13Y DESPLAZAMIENTOS CALCULADOS 11 0 12 21 22 31 32 41 42 51 52 61 62 71 72 81 82 91 92 101 102 111 112 121 122 131 132 0 0.0036 -0.053 0.008 -0.079 0.0128 -0.087 0.0176 -0.079 0.022 -0.053 0.0256 0 0.0156 -0.031 0.0189 -0.068 0.0153 -0.085 0.0103 -0.085 0.0067 -0.068 0.01 -0.031 Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 CALCULO Y VERIFICACION DE FUERZAS EN CADA ELEMENTO CALCULO DE FUERZAS CONSIDERACIONES: Barra 1 Resistencia admisible del Acero Factor de sección Factor por fatiga Inicio 1 11 -1 Barra 92735.28 Kgf Fadmisible = 136773.34 Kgf BIEN 147416.76 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 52 Final 6 61 136628.75 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 12 0 Final 8 81 Factuante = -63059.99 Kgf Fadmisible = 136773.34 Kgf BIEN Inicio 2 21 -0.694 22 Final 9 91 162825.40 Kgf BIEN 147416.76 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN -0.72 0.6944 0.7196 Factuante = -639.85 Kgf 0.0036 -0.053 0.0189 -0.068 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 Inicio 6 61 62 0 Final 7 71 Factuante = 110399.14 Kgf Fadmisible = 136773.34 Kgf BIEN Inicio 2 21 22 1 72 0.022 -0.053 0.0256 0 8 0 1 52 Factuante = 6 0 Final 5 51 0 Final 8 81 82 0.8575 -0.514 -0.857 0.5145 Barra 92 42 0 0.0128 -0.087 0.0176 -0.079 82 0 0 0.0156 -0.031 9 Fadmisible = -1 Barra -0.857 -0.514 0.8575 0.5145 Barra Kgf 62 Factuante = Inicio 1 11 1 136628.75 Inicio 4 41 1 32 Factuante = 4 0 -1 Barra 0.0176 -0.079 0.022 -0.053 7 0 0 22 Final 3 31 0.0036 -0.053 0.008 -0.079 42 Factuante = Inicio 5 51 1 Inicio 2 21 -1 Barra 0.008 -0.079 0.0128 -0.087 5 0 -1 Barra 32 0 Final 4 41 2 22 Factuante = Inicio 3 31 1 Kg/cm2 por corrosión Por ser material de segundo uso Barra 0 0 0.0036 -0.053 3 0 -1 Barra 12 Final 2 21 4894.64 0.55 0.75 Factuante = 29428.00 Kgf 0.0036 -0.053 0.0156 -0.031 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 10 Inicio 3 31 0.6944 32 Final 9 91 92 -0.72 -0.694 0.7196 Factuante = 17747.14 Kgf 0.008 -0.079 0.0189 -0.068 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Barra 11 Inicio 3 31 Final 10 101 102 32 -0.64 -0.768 0.6402 0.7682 Barra Factuante = 7717.12 Kgf 0.008 -0.079 0.0153 -0.085 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 13 Inicio 4 41 Final 11 111 112 42 -0.64 -0.768 0.6402 0.7682 Barra Factuante = 5071.44 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 15 Inicio 5 51 52 Final 12 121 122 Factuante = 17747.14 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Inicio 6 61 62 Final 13 131 132 Factuante = 29428.00 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf 19 Inicio 8 81 Final 9 91 82 -0.977 -0.213 Barra Barra 0.0176 -0.079 0.0067 -0.068 17 -0.72 0.6944 0.7196 -0.857 -0.514 0.8575 0.5145 Barra Barra 0.0128 -0.087 0.0103 -0.085 -0.694 Barra Barra Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Inicio 10 101 102 -1 Final 11 111 112 0 1 Factuante = 5071.44 Kgf 0.0128 -0.087 0.0153 -0.085 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 14 0 Factuante = -151573.68 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 52 Final 11 111 112 0.6402 -0.768 -0.64 0.7682 Factuante = 7717.12 Kgf Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 16 Inicio 6 61 18 62 Final 12 121 122 -0.72 -0.694 0.7196 -639.85 ###### Inicio 7 71 72 Kgf 0.022 -0.053 0.0067 -0.068 Kgf BIEN Final 13 131 132 Factuante = -75071.42 Kgf 0.0256 0 0.01 -0.031 Fadmisible = 136773.34 Kgf BIEN 20 Inicio 9 91 92 Final 10 101 102 -0.997 -0.082 0.9967 0.0815 Barra 0.0153 -0.085 0.0103 -0.085 Inicio 5 51 0.0176 -0.079 0.0103 -0.085 92 Kgf -0.64 0.7682 0.8575 -0.514 -0.857 0.5145 Barra -142486.35 0.6402 -0.768 Fadmisible = 0.022 -0.053 0.01 -0.031 Factuante = 42 Final 10 101 102 Factuante = BIEN 0.977 0.2132 Inicio 4 41 0.6944 Barra 0.0156 -0.031 0.0189 -0.068 21 12 Factuante = -154771.45 Kgf 0.0189 -0.068 0.0153 -0.085 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN 22 Inicio 11 111 112 Final 12 121 122 -0.997 0.0815 0.9967 -0.082 Factuante = -154771.45 Kgf 0.0103 -0.085 0.0067 -0.068 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN Barra 23 Inicio 12 121 122 Final 13 131 132 -0.977 0.2132 0.977 -0.213 Factuante = -142486.35 Kgf 0.0067 -0.068 0.01 -0.031 Fadmisible = 162825.40 Kgf BIEN III CONCLUSIONES 3.1 De acuerdo a los resultados hallados del análisis estructural, se concluye que el puente alterno a ser instalado garantiza el transito seguro de vehículos y peatones. 3.2 Se debe de corregir el alineamiento de los elementos estructurales en forma mecánica, antes de su ensamblaje final. 3.3 Se debe reemplazar o reforzar el alma de las secciones “I”, especialmente del cordón inferior de la estructura próximas a los apoyos o extremos, los cuales se encuentran afectados por la corrosión en forma severa, en una longitud mínima de 1.00 m. 3.3 Los elementos estructurales antes de su armado deben ser limpiados en su totalidad, hasta eliminar todo rastro de corrosión. 3.4 Los elementos estructurales antes de su ensamblado, deben ser pintados con base anticorrosiva en dos capas. 3.5 Se debe de reemplazar las cartelas cortadas por nuevas para garantizar adecuadas uniones entre elementos estructurales. 3.6 Se debe de completar los remaches extraídos al momento de desmontaje, por pernos de alta resistencia. 3.7 En caso falte elementos estructurales, se debe de completar con piezas de material de características similares, los cuales podrán ser fabricadas in situ. IV RECOMENDACIONES 4.1 Se recomienda limitar el paso hasta vehículos doble eje con peso máximo de 12 toneladas. 4.2 Se recomienda que la limpieza de los elementos estructurales se con el método del arenado, para garantizar eliminar los vestigios de la corrosión. 4.3 Los pernos a ser utilizados en la sujeción de cartelas y los elementos estructurales deben ser de alta resistencia 4.4 Si se debe realizar soldadura de elementos se recomienda realizar los controles de aclidad correspondientes, mínimamente pruebas de tintura. Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954 4.5 El material usado para el reemplazo de cartelas y almas de las vigas “I” deben ser de calidad igual o superior a la de los elementos a ser reemplazados o reforzados, así como la soldadura a ser usada debe tener los controles de calidad respectivos. 4.6 Se recomienda implementar las siguientes acciones de control: Información histórica y actual del tránsito: Es de gran importancia conocer a cerca del comportamiento histórico del tránsito para de esta manera poder determinar la tasa de crecimiento, así como la realización de los aforos donde vamos a obtener el volumen de transito específicamente el TPD, los cuales son factores fundamentales para predecir la vida a fatiga de los elementos estructurales, puesto la implementación del puente se realiza en un lugar en el cual no existía estructura vial alguna. Monitoreo de cargas, esfuerzos y deformaciones de servicio durante operación: Se debe de implementar en lo posible zonas de monitoreo, que obedezcan a una previa investigación de los máximos esfuerzos que se registran en los elementos de la estructura metálica mediante inspecciones visuales de acuerdo con la tipología del puente. Es muy importante analizar con sumo cuidado la aparición de cualquier grieta que aparezca en un elemento estructural sometido a tensiones mecánicas en un medio corrosivo agresivo, como es el que se puede presentar en los elementos y conexiones de los puentes de acero. Es todo lo que informe en honor a la verda. Cusco, 14 de febrero del 2022 Dirección: COVITUC F-13 Calle Las Gardenias N° 204 San Sebastián – Cusco Teléfonos: 984650460 – 953764272 - 084273954