PUENTES DE ARCO: Selección del tipo y la forma del Arco.



Elección de la directriz del arco. La directriz más efectiva será aquella con la  cual el arco trabaje  con los mininos esfuerzos.  Esta situación tiene  lugar cuando  la directriz  coincide  con el  polígono antifunicular   de las  cargas a  las cuales está sometido  el arco.

Hay tres casos simples que son los siguientes:

a)  Arco horizontal sometido  a presión de agua. En este  caso en que  el  arco está    sometido  a  fuerzas uniformemente repartidas y  radiales el  antifunicular de  las cargas  y por  lo  tanto  la   directriz  está  constituida  por  un circulo.
b)  Arco sometido a  carga uniformemente  repartida sobre  la horizontal,  el antifunicular  de las cargas  es  en este caso una parábola de segundo grado.
c)  Arco sometido a carga uniformemente repartida sobre la directriz, el antifunicular de  las cargas es entonces una catenaria.

En caso de los puentes que estén  sometidos además de su peso propio  a  las  sobrecargas constituida por cargas móviles y que por lo tanto tienen un gran numero de polígonos antifuniculares, la directriz más económica es aquella que equidista de las  posiciones extremas  de los polígonos antifuniculares.

Por  facilidad  de  cálculo,  es  conveniente que  la directriz del arco  sea una  curva de  ecuación conocida. Por otra parte la forma  de la directriz es de la mayor importancia en el calculo del  arco,  pequeños cambios  en  su  posición ocasionan variaciones apreciables en los esfuerzos, es por eso que debe ponerse gran cuidado en la elección de la directriz.

Diversas fórmulas han sido propuestas por diferentes autores, pero siendo la sobrecarga móviles, los espesores dependiente de la directriz y el peso propio de los espesores y de la forma de la directriz, el problema es en realidad muy indeterminado.

La mejor curva se obtiene con un poco de experiencia a base de un tanteo preliminar hecho a base de obras ya construidas, de características similares o de curvas recomendadas en los libros sobre el particular.
El siguiente criterio ayudará a encontrar las curvas más convenientes:

Si el arco es de tímpanos aligerados y por lo tanto su peso propio se acerca bastante a la condición de carga uniformemente repartida sobre la horizontal, la curva más conveniente es aproximadamente una parábola de segundo grado.

Si el arco es de tímpanos llenos y la relación de flecha a luz es menor de 1/4, la curva más conveniente es una catenaria. La catenaria puede ser sustituida muy aproximadamente por una directriz circular de uno o más centros, teniendo la ventaja de una ecuación mas sencilla.
Si el arco es de tímpanos llenos y la relación  flecha a luz es mayor de 1/4, la curva más conveniente  es aproximadamente una elipse.

Las diferencias entre las diferentes curvas propuestas es tanto menor cuando mayor sea el rebajamiento del arco ósea cuanto menor sea la relación flecha a luz.

Relación de flecha a luz. Permaneciendo constante la luz y las cargas, los esfuerzos en el arco son tanto menores cuanto mayor sea la relación de flecha a luz. Si a esto añadimos que para una altura de rasante dada, las cargas sobre el arco son menores para el arco mas peraltado, resulta que en los puentes la relación de flecha a luz debe se la mayor posible.

La línea de los arranques en el intradós debe coincidir o estar lo más bajo posible sobre las aguas máximas del río; y el extradós en la clave lo más cerca de la rasante posible.

En los puentes de tímpanos rellenos y especialmente en los de albañilería es sin embargo conveniente dejar sobre el extradós en la clave un espesor de relleno mínimo de 30 cm. para disminuir los efectos del impacto de la sobrecarga directamente sobre el anillo del arco.

0 comentarios:

Publicar un comentario en la entrada