PÁG. N°
1 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Empresa de los Ferrocarriles del Estado
NORMA TÉCNICA
DISEÑO PUENTES FERROVIARIOS
NT-01-02-01
VERSION 01
Página N° 1 de 152
APROBADO :
AUTORIZADO :
Nombre:Guillermo Muñoz S.
Nombre: Jaime Contreras L.
Cargo: Gerente Infraestructura
Cargo: Gerente General ( I )
Fecha:
Fecha:
Firma:
Firma:
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
2 de 150
I. CONTROL DE VERSIONES VS. PAGINAS DEL DOCUMENTO MODIFICADO
VERSION
N°
FECHA
Nª PÀGINA
MODIFICADA
01
24.11.2006
Ninguna
NT-01-02-01
Versión 01
MODIFICACIÒN
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
3 de 150
CONTENIDO
1. ALCANCES ................................................................................................. 9
2. APLICACIÓN ............................................................................................... 9
3. DEFINICIONES ........................................................................................... 9
4. UBICACIÓN DEL PUENTE ....................................................................... 11
5. CLASIFICACIÓN ....................................................................................... 11
6. INTEGRACIÓN CON LA VÍA ..................................................................... 12
6.1. Ubicación del Puente ...................................................................... 12
6.2. Tablero de la Vía en Puentes y Pasos Inferiores ............................ 13
6.3. Unión del Puente con los Terraplenes de Acceso ........................... 16
6.4. Drenaje y Aislamiento ..................................................................... 16
6.5. Dispositivos para Inspección y Mantenimiento................................ 17
7. ESTUDIOS HIDROLÓGICOS .................................................................... 18
7.1. Consideraciones Generales ............................................................ 18
7.2. Estudios Hidráulicos ........................................................................ 19
8. GÁLIBOS PARA PUENTES Y PASOS SUPERIORES ............................ 20
8.1. Gálibo de Equipos ........................................................................... 21
8.2. Gálibo de Construcción ................................................................... 21
8.3. Galibo en Curvas ............................................................................ 24
8.4. Galibo en Puentes con superestructura separadas para cada vía .. 24
8.5. Galibo en puentes sobre ríos navegables ....................................... 25
9. SERVICIOS AUXILIARES ......................................................................... 26
10. BASES DE DISEÑO .................................................................................. 26
10.1. Generalidades ................................................................................. 26
10.2. Cargas Muertas............................................................................... 27
10.3. Cargas vivas ................................................................................... 28
10.4. Coeficiente de Impacto ................................................................... 31
10.5. Acción Longitudinal del frenado y arranque de los trenes ............... 31
10.6. Acción transversal de la fuerza centrífuga ...................................... 32
10.7. Cargas verticales en aceras y pasarelas ........................................ 33
10.8. Acción del Viento ............................................................................ 33
10.9. Acción por variaciones de temperatura ........................................... 34
10.10. Cargas de Construcción .................................................................. 34
10.11. Presión Hidrodinámica y por arrastres de las corrientes ................. 35
10.12. Acción por empujes de tierras ......................................................... 35
10.13. Acción Sísmica................................................................................ 37
10.14. Acción por fricción de los aparatos de apoyo .................................. 37
10.15. Acción por efectos del choque de vehículos en las cepas de los
pasos superiores ................................................................................. 38
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
4 de 150
10.16. Presión de hielo .............................................................................. 38
10.17. Otras cargas.................................................................................... 39
10.18. Acción debida a impactos horizontales transversales de la carga
viva ...................................................................................................... 39
11. CRITERIOS DE DISEÑO ........................................................................... 39
11.1. Criterios para la combinación de cargas y acciones ....................... 39
11.2. Diseño sísmico ................................................................................ 41
11.3. Estabilidad de posición de las estructuras ...................................... 42
11.4. Asentamientos ................................................................................ 43
11.5. Socavación...................................................................................... 43
11.6. Control de deformaciones ............................................................... 43
12. ESTRUCTURAS DE ACERO .................................................................. 45
12.1. Requisitos Generales de Diseño ..................................................... 45
12.1.1. Materiales ............................................................................. 45
12.1.2. Tipos de Puente ................................................................... 49
12.1.3. Disposición de Cerchas, Vigas y Longuerinas ..................... 49
12.1.4. Deformaciones ..................................................................... 50
12.1.5. Gálibos ................................................................................. 50
12.1.6. Dimensiones para el Cálculo de Tensiones ......................... 50
12.1.7. Puentes Esviados ................................................................. 50
12.1.8. Durmientes en Puentes de Tablero Abierto.......................... 50
12.1.9. Contraflecha ......................................................................... 51
12.1.10. Placa de Identificación.......................................................... 51
12.2. Cargas, Fuerzas y Tensiones ......................................................... 51
12.2.1. Cargas y Fuerzas ................................................................. 51
12.2.2. Distribución de la Carga Viva ............................................... 51
12.2.3. Cargas Laterales del Equipo ................................................ 54
12.2.4. Estabilidad de Tramos y Cepas ............................................ 55
12.2.5. Arriostramiento Entre Elementos en Compresión ................ 55
12.2.6. Fatiga ................................................................................... 55
12.2.7. Pernos de Alta Resistencia Sometidos a Fatiga en
Tracción ........................................................................................ 56
12.2.8. Tensiones Combinadas ........................................................ 70
12.3. Tensiones Admisibles Básicas ........................................................ 72
12.3.1. Acero Estructural, Remaches, Pernos y Pasadores
(kg/cm2) ......................................................................................... 72
12.3.2. Soldadura ............................................................................. 79
12.3.3. Acero Fundido ...................................................................... 79
12.3.4. Albañilería ............................................................................ 80
12.4. Normas Generales .......................................................................... 80
12.4.1. Razón de Esbeltez ............................................................... 80
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
5 de 150
12.4.2.
12.4.3.
Diámetro efectivo de Conectores ......................................... 80
Area Efectiva de Aplastamiento en Remaches y Pasadores
80
12.4.4. Espesor del Material ............................................................. 81
12.4.5. Accesibilidad de las Partes ................................................... 81
12.4.6. Drenaje de Zócalos .............................................................. 81
12.4.7. Conexiones Excéntricas ....................................................... 81
12.4.8. Sección Neta ........................................................................ 82
12.4.9. Conexiones y Empalmes ...................................................... 83
12.4.10. Conexiones de Terreno ........................................................ 84
12.4.11. Desarrollo de Suples ............................................................ 84
12.4.12. Combinaciones de Distintos Tipos de Conexión .................. 85
12.4.13. Sellado ................................................................................. 85
12.4.14. Conexiones de Componentes de Miembros Armados ......... 85
12.4.15. Miembros Soldados de Sección Cajón Cerrada ................... 86
12.5. Miembros solicitados en Tracción o Compresión Axial ................... 87
12.5.1. Miembros en Compresión .................................................... 87
12.5.2. Elementos no Atiesados en Compresión.............................. 88
12.5.3. Chapas de Unión .................................................................. 89
12.5.4. Reticulado y Placas Conectoras Perforadas para
Miembros en Tracción y Compresión ........................................... 89
12.5.5. Sección Efectiva de Ángulos o Tes ...................................... 92
12.6. Miembros solicitados en flexión ...................................................... 92
12.6.1. Dimensionado de Vigas........................................................ 92
12.6.2. Secciones de Ala .................................................................. 93
12.6.3. Espesor de Planchas de Alma ............................................. 94
12.6.4. Unión Ala-Alma en Vigas Soldadas ...................................... 94
12.6.5. Empalmes en Alas................................................................ 95
12.6.6. Empalmes de Alma .............................................................. 96
12.6.7. Atiesadores de Apoyo .......................................................... 96
12.6.8. Atiesadores Intermedios ....................................................... 97
12.7. Elementos de piso y colgadores de vigas de piso........................... 98
12.7.1. Travesaños Extremos........................................................... 98
12.7.2. Travesaños y Colgadores de Travesaños ............................ 98
12.7.3. Conexiones Extremas de Miembros de Piso ........................ 99
12.8. Construcciones remachadas y apernadas ...................................... 99
12.8.1. Paso y Gramil de Conectores ............................................... 99
12.8.2. Longitud de apriete de Remaches ...................................... 100
12.8.3. Espaciamiento Mínimo entre Conectores ........................... 100
12.8.4. Distancia al Borde de Conectores ...................................... 100
12.8.5. Tamaño de los Conectores en Ángulos.............................. 101
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
6 de 150
12.8.6. Conectores en Empalmes Indirectos .................................. 101
12.9. Construcciones soldadas .............................................................. 101
12.9.1. Transición de Espesor o Ancho en Uniones Soldadas a
Tope. ........................................................................................... 101
12.9.2. Tipos de Unión y Soldadura no Autorizados ...................... 102
12.9.3. Soldadura de Filete ............................................................ 102
12.9.4. Accesorios Soldados .......................................................... 103
12.9.5. Miembros de Falla Crítica................................................... 103
12.9.6. Soldabilidad del Material .................................................... 103
12.10. Arriostramientos ............................................................................ 104
12.10.1. Arriostramiento de Alas Superiores en Vigas con Tablero
Inferior ......................................................................................... 104
12.10.2. Arriostramiento Lateral ....................................................... 104
12.10.3. Riostras de Portal y Contraladeo ........................................ 105
12.10.4. Diagonales y Diafragmas para Tramos de Tablero Superior105
12.10.5. Arriostramiento de Cepas y Torres de Viaducto ................. 106
12.10.6. Elementos de contraventación usados solo como tirantes o
puntales ...................................................................................... 107
12.11. Rótulas y miembros rotulados ....................................................... 107
12.11.1. Rótulas ............................................................................... 107
12.11.2. Sección en Agujeros de Rótula .......................................... 107
12.11.3. Planchas de Refuerzo en Agujeros de Rótulas .................. 108
12.11.4. Extremos Bifurcados de Miembros en Compresión ........... 108
12.12. Plan de Control de falla para miembros de falla crítica ................. 108
12.12.1. Alcance............................................................................... 108
12.12.2. Definiciones ........................................................................ 109
12.12.3. Responsabilidades de diseño y revisión ............................. 110
12.12.4. Certificación de calidad del fabricante ................................ 111
12.12.5. Calificación y certificación de inspector de soldadura ........ 111
12.12.6. Calificación y certificación de personal para ensayo no
destructivo................................................................................... 112
12.12.7. Tenacidad con Muesca del acero en miembros con falla
crítica .......................................................................................... 112
13. ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO .......................................... 112
13.1. Diseño por estados límites ............................................................ 112
13.2. Diseño por tensiones admisibles ................................................... 112
13.2.1. Notación ............................................................................. 112
13.2.2. Disposiciones generales ..................................................... 114
13.2.3. Tensiones permisibles bajo cargas de servicio .................. 114
13.2.4. Longitud de desarrollo y traslapes del acero de refuerzo ... 116
13.2.5. Flexión ................................................................................ 116
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
7 de 150
13.2.6. Elementos en compresión con o sin flexión ....................... 117
13.2.7. Cortante y torsión ............................................................... 117
13.3. Elementos de Hormigón Pre y Postensado................................... 128
14. PILOTES.................................................................................................. 129
14.1. Generalidades ............................................................................... 129
14.2. Diseño ........................................................................................... 129
14.2.1. Cargas ................................................................................ 129
14.2.2. Capacidad de carga ........................................................... 130
14.2.3. Excentricidad de las cargas ................................................ 130
14.2.4. Subpresión sobre pilotes .................................................... 131
14.2.5. Espaciamiento de pilotes.................................................... 131
14.2.6. Pilotes inclinados ................................................................ 132
14.2.7. Socavación ......................................................................... 133
14.3. Cargas permisibles sobre los pilotes ............................................. 133
14.3.1. Investigaciones de suelos .................................................. 133
14.3.2. Pilotes columna .................................................................. 134
14.3.3. Pilotes fricción. ................................................................... 134
14.3.4. Apoyos laterales ................................................................. 135
14.3.5. Determinación de la longitud del pilote ............................... 135
14.3.6. Tipos de Pilotes .................................................................. 137
15. APARATOS DE APOYO .......................................................................... 138
15.1.1. Aparatos de apoyo elastoméricos ...................................... 139
15.1.2. Generalidades .................................................................... 139
15.1.3. Diseño ................................................................................ 139
15.2. Aparatos de apoyo metálicos ........................................................ 140
15.2.1. Expansión ........................................................................... 140
15.2.2. Apoyos ............................................................................... 140
15.2.3. Zapatas y Pedestales ......................................................... 141
15.2.4. Balancines y Rodillos ......................................................... 141
15.2.5. Planchas de Base............................................................... 142
15.2.6. Apoyos Inclinados .............................................................. 142
15.2.7. Pernos de Anclaje .............................................................. 142
16. ALCANTARILLAS Y TUBOS ................................................................... 143
16.1. Generalidades ............................................................................... 143
16.2. Dimensiones ................................................................................. 143
16.3. Información de campo ................................................................... 143
16.4. Principios de diseño ...................................................................... 144
16.5. Cargas .......................................................................................... 144
16.5.1. Carga viva. ......................................................................... 145
16.5.2. Impacto............................................................................... 145
16.5.3. Manipulación ...................................................................... 145
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
8 de 150
16.5.4. Instalación .......................................................................... 146
17. PUENTES CON VÍAS SOLDADAS ......................................................... 146
18. REFERENCIAS ....................................................................................... 149
19. VIGENCIA ............................................................................................... 150
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
1.
PÁG. N°
9 de 150
ALCANCES
Esta Norma establece las especificaciones de proyecto y métodos de cálculo
para puentes, viaductos, pasos inferiores y alcantarillas, sobre los cuales pase
la vía férrea.
2.
APLICACIÓN
Se aplicará en el diseño de obras nuevas para ferrocarriles de 1676 mm de
trocha donde el material a utilizar en los mismos sea el convencional:
hormigón armado, hormigón pretensado, acero o una combinación de ambos.
3.
DEFINICIONES
Obra Ferroviaria:
Toda estructura que sirva para sortear un
obstáculo, natural o artificial, que se interponga
a la continuidad de las vías férreas y que sea
calculada para resistir el tráfico de trenes.
Punto Fijo Térmico:
Es el punto a partir del cual comienza a
producirse la dilatación de la estructura. A
efectos prácticos puede considerarse el punto
donde se ubica un aparato de apoyo fijo.
Longitud de Dilatación:
Es la distancia entre el punto fijo térmico y la
extremidad del tablero.
Puente Mayor o Puente:
Estructura con luz igual o mayor a 10m o con
varias luces menores, pero que sumadas
resulta un largo total igual o mayor a 20m.
Puente Menor:
Estructura que tiene luces de 4 a 10m y que
sumadas resulta un largo menor a 20m.
Alcantarillas:
Estructura de luces menores a 4m y que
pueden ser de diversos tipos, como marcos
cerrados de hormigón armado, tubos de acero
corrugado, vigas metálicas apoyadas en
estribos de H.A., losas prefabricadas, etc.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
10 de 150
Atarjeas:
Alcantarillas abiertas en su cara superior cuya
luz libre no exceda 60 cm, son acequias o
canales revestidos que atraviesan las vías
férreas.
Sifones:
Alcantarillas que permiten pasar líquidos por
una cota inferior a sus bocas de entrada y
salida.
Pasos Inferiores:
Puentes menores o mayores cuyo objetivo
específico es atravesar un camino vehicular.
Terraplén:
Es el suelo natural o modificado que sirve de
plataforma a la vía férrea y que se encuentra a
una cota superior a la de los sectores laterales,
por lo cual debe tener a lo menos el talud
natural.
Talud Natural:
Pendiente del ángulo que forma el derrame de
un terreno con la horizontal.
Infraestructura de un Puente: Está compuesta por los estribos (apoyos
extremos) y por las cepas o pilas (apoyos
intermedios).
Superestructura de un Puente:
Se refiere a los tramos de un puente, que
pueden ser de acero, hormigón armado,
hormigón pretensado o una combinación
de ambos
Tablero:
Es la carpeta de rodado de un tren por un
puente, y consta, generalmente, de travesaños,
longuerinas, durmientes y rieles.
Travesaños:
Vigas transversales al eje de la vía férrea, que
transmiten los esfuerzos a las vigas principales
del puente.
Longuerinas:
Vigas longitudinales que reciben directamente
el peso por rueda del tren.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
11 de 150
Vía Superior:
Un puente es de vía superior cuando sus vigas
principales están bajo el tablero del puente.
Vía Inferior:
Un puente es de vía inferior cuando sus vigas
principales están invertidas con respecto al
tablero del puente.
4.
UBICACIÓN DEL PUENTE
4.1
En el diseño de los puentes ferroviarios deberá considerarse todo lo
establecido en las normas de construcción vigentes, incluidas todas las
disposiciones y reglamentos de seguridad, tanto en el período de construcción
como de explotación.
4.2
Los puentes y alcantarillas proyectados deberán garantizar durante el tiempo
de servicio, y para los parámetros de diseño considerados; seguridad,
circulación continua, al igual que la mayor facilidad en su mantenimiento.
4.3
Los puentes y alcantarillas proyectados en vías fluviales, deberán asegurar el
paso de las aguas y el movimiento de objetos flotantes en su nivel de agua
máximo correspondiente a su probabilidad de cálculo.
4.4
Deberá garantizarse también el movimiento normal de transporte terrestre y
fluvial.
4.5
En el proyecto, las dimensiones y formas, el sistema constructivo, los
materiales y el aspecto exterior de los puentes y alcantarillas, deberán
corresponder a su función y a las condiciones locales, así como al desarrollo
perspectivo del transporte y a la comunicación subterránea, superficial y
elevada.
4.6
Para la ubicación de los puentes y alcantarillas situados en áreas urbanas,
deberán tenerse en cuenta los requerimientos urbanísticos y de planificación
de las mismas.
5.
CLASIFICACIÓN
Para los efectos de este documento, los puentes en general se clasifican en:
5.1
Puentes: Construcciones viales que requieren para su diseño tener en cuenta
los estudios hidrológicos e hidráulicos.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
12 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
5.2
Viaductos: Construcciones viales que salvan un accidente topográfico.
5.3
Pasos: Construcciones viales que salvan otras vías.
FERROCARRILES
Tipo de Puentes
Luz
L
Longitud Total
A
Grandes
L > 20
A > 100
Medianos
10  L < 20
50  A < 100
Pequeños
L < 10
A < 50
Tabla 5.1
6.
INTEGRACIÓN CON LA VÍA
6.1
Ubicación del Puente
6.1.1 La selección del lugar de paso y ubicación de la estructura en elevación y vista
superior, tiene que realizarse considerando los parámetros técnicos del trazado de
la vía y explotación, régimen de la corriente, condiciones del lecho, geológicas,
locales y otras, que determinan la solución técnica óptima para el tramo
correspondiente de la vía, teniéndose en cuenta su desarrollo ulterior.
6.1.2 En cada cruce de la vía con una corriente fluvial, deberá proyectarse una estructura
cuya abertura permita pasar el caudal de cálculo, considerando los requisitos
hidráulicos, técnico económicos y otros establecidos en esta norma. La ubicación
de la obra debe procurar no alterar el cauce natural de las aguas.
6.1.3 Todos los puentes, así como las alcantarillas, podrán ser ubicados en cualquier
combinación de la vista superior y el perfil, de acuerdo con las normas de proyecto
de la vía correspondiente y sus restricciones.
Los puentes de ferrocarril sin balasto se deben ubicar en alineación recta y
horizontal; no obstante, la ubicación de este tipo de puente con pendientes
longitudinales mayores del 0.4%, se permitirán sólo con la debida fundamentación
técnica.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
13 de 150
6.1.4 El espesor mínimo del relleno sobre las alcantarillas y puentes de arco de tímpano
relleno, debe satisfacer los valores que se indican en la tabla 6.1.
Tipo de obra
Arcos de tímpano relleno
Alcantarillas
En vías férreas (desde la
base del riel hasta la parte
superior de la alcantarilla o
a la clave del arco).
0.7
1.00
Tabla 6.1: Espesor del Relleno (m)
En casos excepcionales, cuando por requerimientos de proyecto, sea necesario
utilizar alcantarillas a rasante, o con espesores de relleno menores que los límites
establecidos en el epígrafe anterior, éstas se calcularán, al efecto de las acciones
exteriores, como en el caso de los puentes.
6.1.5 En las estructuras de puentes y alcantarillas se deberán proyectar juntas de
dilatación que no afecten la invariabilidad del sistema y que garanticen la libertad de
las deformaciones correspondientes.
6.2
Tablero de la Vía en Puentes y Pasos Inferiores
6.2.1 La construcción de la vía en puentes y pasos inferiores deberá garantizar el
movimiento seguro y suave de los trenes a las velocidades de diseño de la vía y
además, el paso de las ruedas a los guardarrieles en caso de descarrilamiento.
6.2.2 La vía férrea en los puentes se colocará sobre el balasto de piedra triturada y con
durmientes de madera u hormigón. En los puentes metálicos se permitirá el colocar
la vía férrea sobre durmientes de madera sin el empleo de balasto, con la debida
fijación del durmiente a la estructura.
La vía férrea, se podrá fijar directamente a la losa de hormigón armado, sólo en
casos excepcionales.
6.2.3 El ancho de la caja de balasto del tablero en la superestructura de una sola vía,
deberá ser no menor que 6.00 m. Previéndose guardalastres para garantizar la
estabilidad lateral de la vía férrea (véase Fig.6.2).
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
14 de 150
Figura 6.2
En la superestructura para dos o más vías, el ancho de la caja de balasto se obtiene
aumentándole el ancho obtenido para una vía, la distancia entre ejes de las vías
contiguas.
Si el puente está situado en curva, el ancho de la caja del balasto se aumentará en
dependencia del radio de la curva y del número de vías en el puente.
En el caso de que los bordes longitudinales del tablero sean rectos, se aumentará
en la magnitud de la flecha (f) de la curva.
2
f=
Donde:
l
8R
l = longitud del tramo recto, (m)
R = radio de la curva, (m)
Con esta condición, considerando la vía exterior colocada con el peralte del riel
exterior (véase Fig. 6.3), la distancia desde el eje de esta vía (exterior) y la cara
interior vertical de la caja de balasto, no debe ser menor que 4.05 metros.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
15 de 150
Figura 6.3
6.2.4 La altura mínima de la capa de balasto sobre los tableros de los puentes de
ferrocarril, deberá tener un valor de 0.25 m con una tolerancia de 0.05 m, medido en
la divisoria de las aguas desde la cara inferior del durmiente hasta la capa de
protección del hidroaislamiento sobre la losa.
6.2.5 La vía en los puentes de ferrocarril se diseñará de acuerdo a las exigencias de las
normas y a la instrucción sobre el mantenimiento de la vía férrea.
6.2.6 Se colocarán guardarrieles, constituidos por perfiles de acero o rieles, en los
puentes, viaductos o pasos con longitudes mayores que 25.0 m, así como en los
ubicados en curva con un radio menor que 1000 m; que soportan la vía férrea tanto
sobre durmientes de madera colocados directamente sobre las vigas, como sobre
los durmientes que se apoyan en balasto.
Si la distancia entre el eje de la vía hasta las columnas del paso superior es menor
que 3.00 m. deberán colocarse guardarrieles en las vías que pasan bajo los pasos
superiores.
6.2.7 Los durmientes de madera colocados sobre los puentes metálicos sin balasto,
deberán cumplir las exigencias necesarias para su función, de acuerdo a un cálculo
correspondiente y al tipo de madera a emplear. En cualquier caso la madera deberá
estar debidamente protegida contra la humedad y la acción de agentes internos a
ella.
6.2.8 Todos los puentes, así como los pasos inferiores y viaductos, que lleven pasarelas
laterales, éstas deberán estar protegidas con barandas.
6.2.9 En los terraplenes de acceso a los puentes, viaductos y pasos inferiores, deberá
utilizarse balasto de roca triturada o de grava, en una longitud no menor de 100 m a
cada extremo.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
16 de 150
6.2.10 A la entrada de los puentes sin balasto deberá asegurarse la fijación total de la vía,
a fin de evitar el desplazamiento lateral de la misma.
6.3
Unión del Puente con los Terraplenes de Acceso
6.3.1 La construcción de la unión del puente con los terraplenes de acceso, debe
garantizar una superficie que permita el paso suave de los trenes.
6.3.2 Los estribos masivos de los puentes deben garantizar su rigidez como muros de
contención para soportar terraplenes de acceso.
En los puentes de ferrocarril debe disponerse, en la parte de los estribos contigua al
terraplén, de alas que permitan contener el cono de derrame.
6.3.3 La construcción de los terraplenes detrás de los estribos de los puentes, sus taludes
y conos de derrame, se harán con un material de buenas propiedades de drenaje y
compactados adecuadamente.
6.3.4 En los estribos abiertos de los puentes de todo tipo que no salven vías fluviales o
que salvándolas del máximo nivel de las aguas no llegue a ellos, los taludes de los
terraplenes del derrame frontal y lateral se protegerán con vegetación apropiada.
6.4
Drenaje y Aislamiento
6.4.1 En la construcción de puentes se asegurará un drenaje adecuado.
a)
En el puente de ferrocarril cuando hay losa sobre la cual se deposita balasto,
el drenaje se realizará por el tablero, debiendo tener una pendiente mínima
del 3.0%, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal, y el agua se
evacuará mediante tubos de desagüe.
b)
Para evacuar el agua detrás de los estribos, se construirá un sistema de
drenaje adecuado.
6.4.2 Todas las superficies de las losas en contacto con el balasto, serán recubiertas con
una capa impermeabilizante y ésta a su vez se protegerá con una capa de
recubrimiento.
6.4.3 La capa impermeabilizante deberá ser completamente impermeable, elástica,
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
17 de 150
duradera y resistente a los cambios de temperatura.
6.4.4 Las juntas de las losas que contienen el balasto, en las uniones de las vigas entre sí
y en las uniones de éstas con los estribos, al igual que en las uniones longitudinales
entre vigas y en las juntas de dilatación, se cubrirán de tal modo que se asegure la
continuidad de la impermeabilización
Se permite interrumpir la continuidad del aislamiento impermeabilizante en las
juntas, solamente en las uniones de tramos o luces de la superestructura, con la
condición de proteger la junta contra la fuga o derrame del balasto
6.4.5 Los tubos de drenaje tendrán un diámetro interior no menor de 10 cm; para
diámetros mayores deberá estar protegida su entrada con una rejilla. Estos tubos
deberán estar hechos con un material resistente a las influencias atmosféricas.
La localización y colocación de los tubos de drenaje deberán asegurar el rápido
escurrimiento del agua y excluir la posibilidad de que el agua evacuada moje la
superficie de la obra o caiga directamente sobre el pavimento de una carretera que
pase por debajo.
En este caso, hay que construir canales longitudinales, bajantes y colectores, para
evacuar el agua.
6.4.6 Las superficies verticales e inclinadas de los estribos de hormigón armado que
estén en contacto con el relleno o enterrados, deberán impermeabilizarse
adecuadamente.
Las juntas entre los tramos o elementos de las alcantarillas, deben rellenarse con un
material impermeable.
6.5
Dispositivos para Inspección y Mantenimiento
6.5.1 Todas las partes de la superestructura, subestructura (pilas y estribos de más que
5.0 m de altura que tengan aparatos de apoyo que requieran inspección), las
superficies visibles de las alcantarillas, al igual que las superficies interiores de las
estructuras huecas de los puentes, serán accesibles con seguridad para su
inspección y mantenimiento.
Para esto es preciso prever registros, escaleras y dispositivos, que permitan
examinar y trabajar fuera del gálibo.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
18 de 150
Para controlar la deformación de los apoyos, sobre los puentes se preverá la
colocación de puntos de nivelación geodésicos en los mismos.
6.5.2 En cada extremo del puente, viaducto, paso inferior o alcantarilla con una altura de
terraplén mayor que 5.0 m, se hará una escalera permanente en los taludes, con los
casos que se justifique su uso.
6.5.3 En los puentes, viaductos y pasos superiores con longitudes mayores que 50.0 m,
se proveerán de plataforma refugios a 50.0 m de distancia a cada lado de la vía,
colocados alternadamente. Los refugios distarán uno de otro 25.0 m. Entre 25 y 50
m se dispondrá de un refugio aproximadamente en el centro del tramo.
6.5.4 Todas las estructuras de los puentes serán conectadas a tierra para evitar posibles
riesgos de formación de arcos voltaicos.
6.5.5 En los pasos superiores y puentes para peatones, bajo los cuales pasen redes
eléctricas de alta tensión, se deberán prever tableros, sistemas de defensa, que
impidan posibles contactos con los vehículos o las personas.
6.5.6 Los puentes móviles (levadizos, giratorios, basculantes) deberán tener señales de
cierre de tránsito, a una distancia no menor que 50 m desde los extremos del
puente. Las señales deberán quitarse sólo con la posición cerrada del puente.
Los puentes móviles de ferrocarril, igual que los puentes de una sola vía en los
tramos de dos vías, deberán ser protegidos por vías muertas de seguridad, o por
dispositivos de vía cerrada.
En los puentes con una longitud mayor que 500 m, deberán instalarse las señales
luminosas de vía cerrada (semáforos).
7.
ESTUDIOS HIDROLÓGICOS
7.1
Consideraciones Generales
7.1.1 El emplazamiento adecuado del puente sobre las corrientes de agua deberá ser
considerado en el trazado preliminar de la ruta a fin de minimizar los costos de
construcción mantenimiento y reparaciones durante su vida útil.
7.1.2 Deberán estudiarse los meandros naturales de la corriente y cuando corresponda,
deberán contemplarse canales u otras obras de encauzamiento que reduzcan los
problemas de erosión.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
19 de 150
7.1.3 En las fundaciones de los puentes construidos en canales realineados deberá
tenerse en cuenta la posibilidad de que se amplíe o se profundice el nuevo cauce
debido a causas naturales.
7.1.4 Cuando se proyecten luces adicionales para mantener la distribución natural del
flujo y reducir la altura del remanso, deberán tomarse las debidas precauciones en
cuanto a la localización y el tamaño de las pilas y estribos a fin de evitar
socavaciones peligrosas o cambios en el curso principal del río.
7.1.5 Deberán proyectarse luces adicionales cuando se prevean crecidas superiores a la
crecida de diseño que puedan causar grandes daños a estructuras costosas.
7.1.6 Para minimizar los efectos adversos de las crecidas y las condiciones del flujo
podrán proyectarse luces adicionales, diques deflectores o retenedores de arrastres,
canales, etc. Incluyéndose además obras de protección contra la socavación en
pilas y estribos.
7.1.7 Los terraplenes adyacentes a la estructura del puente deberán ser protegidos
adecuadamente contra la erosión provocada por el río.
7.1.8 No se permitirán excavaciones de material de préstamo en áreas cercanas a los
puentes que podrían incrementar la velocidad del flujo o la posibilidad de socavación
en los puentes.
7.1.9 En los lugares donde se puedan producir avalanchas deberán tomarse medidas
especiales de protección de las estructuras.
7.2
Estudios Hidráulicos
Los estudios hidráulicos del emplazamiento de un puente son una parte necesaria
del diseño preliminar.
La memoria de cálculo de tales estudios deberá contener los siguientes aspectos
cuando corresponda:
7.2.1 Datos del lugar de emplazamiento
a)
b)
NT-01-02-01
Versión 01
Mapas, secciones transversales de las corrientes, fotografías aéreas.
Datos completos de puentes existentes, que incluyan datos de su
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
c)
d)
e)
f)
PÁG. N°
20 de 150
construcción y comportamiento durante crecidas pasadas.
Marcas de crecidas máximas disponibles con sus respectivas fechas de
ocurrencia.
Informaciones sobre heladas, arrastres y estabilidad de canales.
Factores adicionales que afectan los estados de las aguas tales como; otras
corrientes, reservorios de agua, proyectos de control de corrientes y mareas.
Cambios geomórficos en los flujos de corrientes
7.2.2 Análisis hidrológicos
a)
b)
c)
d)
Datos de corrientes o corrientes estimadas en el lugar emplazamiento
incluyendo corrientes históricas y récord de corrientes máximas.
Curva de frecuencias de corrientes en el lugar de emplazamiento.
Distribución de flujos y velocidades en el lugar de emplazamiento para ser
considerados en el diseño de la estructura.
Curva de altura v/s gasto
7.2.3 Análisis hidráulico
a)
b)
c)
d)
8.
Velocidad del remanso y de altura media en la abertura del puente para
varias longitudes y gastos seleccionados.
Profundidad de socavación estimada en pilas y estribos de las estructuras
propuestas.
Efecto sobre la estructura propuesta de los cambios en la geomorfología
natural de la corriente.
Consideraciones de cambios geomórficos sobre estructuras de suelo
cercanas a la estructura propuesta.
GÁLIBOS PARA PUENTES Y PASOS SUPERIORES
Los gálibos siguientes se refieren a puentes y pasos superiores de ferrocarril, para
su construcción y reconstrucción.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
21 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
8.1
Gálibo de Equipos
Se denomina gálibo de equipos, al contorno cerrado que limita las dimensiones del
vehículo rodante (véase Fig. 8.1)
2.100
1.700
1.000
1.050
1.445
1.100
3.970
1.390
1.690
3.650
2.960
3.500
4.500
1.720
4.435
5.400
1.592
1.800
Figura 8.1
8.2
Gálibo de Construcción
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
22 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Se denomina gálibo de construcción, al contorno o límite que queda
perpendicularmente al eje de la vía y en el cual no pueden entrar ninguno de los
elementos constitutivos del puente o los montados en él: instalaciones,
mecanismos, equipamientos y otros.
2.100
1.700
3.500
1.100
1.700
2.000
3.000
3.500
1.950
4.500
4.400
4.500
5.400
R=5.050
1.000
1.800
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
23 de 150
Figura 8.2.1:Gálibo para una vía
1.800
1.700
1.400
1.380
838
180
40
38
50
200
300
50
500
1.300
200
1.630
Detalle Z
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
24 de 150
Figura 8.2.2: Gálibo para dos vías
8.3
Gálibo en Curvas
Los gálibos para vías férreas situados en curvas se proyectarán teniendo en cuenta
la superelevación y el ensanchamiento por curvatura y deben estar proyectadas de
acuerdo con las instrucciones de gálibos vigentes.
8.4
Gálibo en Puentes con superestructura separadas para cada vía
En éstos casos la separación entre los paramentos verticales de las vigas y
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
25 de 150
armaduras, no podrá ser menor que una distancia libre de 1.00 m.
8.5
Gálibo en puentes sobre ríos navegables
Los gálibos y luces para puentes ubicados en ríos navegables, se determinarán de
acuerdo con la clase de vía fluvial, lo que deberá ser estudiado para cada caso
particular.
8.5.1 La altura libre entre el nivel de agua y la parte inferior de la estructura del puente se
determinará teniendo en cuenta las condiciones y características propias del
emplazamiento, y en los casos de ríos navegables, deberá cumplirse además, lo
especificado en el epígrafe anterior.
8.6
Gálibo para Pasos Superiores
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Trocha
1.676 mm
1.000 mm
(H) Plena vía
8.50 m
6.00 m
(H) Estaciones
8.50 m
7.50 m
PÁG. N°
26 de 150
e(min)
4.60 m
3.90 m
NOTA: 1) * =Deberá medirse considerando la línea en su rasante definitiva.
2) ** = Corresponde al ancho total de la faja vía.
3) Para trocha 1.676 mm no electrificada, consultar a la Gerencia de
Infraestructura.
4) La trocha 1.000 mm no es electrificada.
9.
SERVICIOS AUXILIARES
9.1
Los puentes, viaductos y pasos podrían contener dispositivos que permitan pasar
líneas de comunicaciones así como otros conductos, también se preverá el paso de
los cables de la red de contacto para los trenes eléctricos.
En los casos necesarios deberá disponerse la iluminación y los sistemas de señales
para la navegación.
Los cables de la red de contacto, se sujetarán a elementos rígidos, unidos en forma
fija a las estructuras del puente.
9.2
Se permite la colocación en los puentes nuevos o los ya construidos de las líneas
eléctricas de alto voltaje siempre que cumplan con normas reconocidas por la
autoridad reguladora que avalen la seguridad de la obra en su conjunto.
9.3
Se permite la colocación en el puente de las tuberías o conductos de vapor o agua
caliente.
10.
BASES DE DISEÑO
10.1
Generalidades
10.1.1 Las estructuras serán diseñadas para soportar las siguientes cargas y fuerzas:
D
L
I
LF
NT-01-02-01
Versión 01
-
Carga Muerta.
Carga Viva.
Impacto o efecto dinámico de la carga viva.
Acción Longitudinal del frenado o arranque de los trenes.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
27 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
CF
P
W
WL
T
B
SF
E
EQ
F
CH
-
C
IP
OF
-
Acción transversal de la fuerza centrífuga.
Cargas verticales en aceras y pasarelas.
Acción del viento sobre la estructura.
Acciones del viento en presencia de la carga viva.
Acción por variaciones de temperatura.
Sub- Presión de agua
Presión hidrodinámica y por arrastres de las corrientes.
Acción del empuje de tierras.
Acción sísmica.
Acción por fricción de los aparatos de apoyo.
Acción por efectos del choque de los vehículos en las cepas de
los pasos inferiores.
Cargas de construcción.
Presión del hielo.
Otras cargas.
10.1.2 Los elementos serán proporcionados usando los esfuerzos permitidos en el proceso
de diseño y las limitaciones impuestas al material.
10.1.3 En la memoria de cálculo que acompaña el proyecto se mostrarán separadamente,
el cálculo de las tensiones de todos los elementos analizados incluyendo en su
análisis los gráficos y la notación de las cargas asumidas.
10.1.4 Cuando sea requerido por las condiciones de diseño, será indicada en el plano o en
las provisiones especiales, la secuencia de hormigonado o de erección en el caso
de elementos prefabricados.
10.1.5 Las combinaciones de carga se harán de acuerdo al punto 11.1
10.1.6 Cuando se trate de un puente en esviaje, se deberán tener en cuenta en el diseño
las componentes vertical , lateral y longitudinal de las cargas y fuerzas que actúen
sobre la estructura a través del tablero incluidas las conexiones entre los elementos
y los apoyos.
10.2
Cargas Muertas.
10.2.1 La carga muerta consiste en el peso de la totalidad de la estructura, incluyendo la
vía, rieles, durmientes, elementos de conexión, aceras, tuberías, conductos, cables,
y otros servicios auxiliares contenidos en el puente.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
28 de 150
10.2.2 Si se prevé un asentamiento diferencial de la estructura deberán considerarse los
esfuerzos que resulten de este asentamiento.
10.2.3 En la estimación de las cargas permanentes de los elementos se empleará la tabla
10.1
Peso Volumétrico kg/m3
Material
Acero
7.850
Hormigón Armado
2.500
Hormigón en Masa
2.400
Hormigón Asfáltico
2.400
Arena, grava y Balasto
1.800
Madera embreada
800
Mampostería de Piedra
2.500
Mampostería de Ladrillo
1.800
Tabla Nº 10.2
Peso Volumétrico de los materiales para la determinación de las cargas
permanentes en puentes, viaductos y pasos superiores.
Si requiere el peso volumétrico de otros materiales no especificado en la tabla 10.2
se empleará la Norma chilena NCH 1537 Cargas Permanentes y Sobrecargas de
Uso.
10.3
Cargas vivas
La carga viva a considerar será el peso de la carga vertical móvil circulando sobre la
estructura del puente.
10.3.1 Por un puente podrán circular las cargas que se especifican en la figura 10.2, las
que serán tomadas de acuerdo a la categoría de la vía que se considere. Si no se
especifica lo contrario, el diseño se hará para la carga tipo C.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
29 de 150
10.3.2 En los puentes con balasto, las cargas por eje sobre las estructuras pueden ser
asumidas como uniformemente distribuidas longitudinalmente en una distancia
limitada por el espaciamiento de los ejes, actuando sobre una longitud de 1,80 m,
más la profundidad del balasto bajo el durmiente, más la profundidad efectiva de la
losa.
La carga viva de un eje simple actuando sobre la parte superior de una estructura
con tablero de balasto será asumida con una distribución lateral uniforme sobre un
ancho igual a la longitud del durmiente, más la profundidad del balasto bajo el
durmiente limitado por el ancho de la estructura.
10.3.3 La distribución lateral de la carga viva sobre múltiples vías será la especificada para
un eje simple como se indica a continuación.
Para calcular los esfuerzos que produce la carga viva máxima actuando sobre un
elemento estructural debido a las vías cargadas simultáneamente con dos o más
trenes se considerarán la siguiente proporción de carga viva especificada:
Para dos vías: La totalidad de la carga viva.
Para tres vías: La totalidad de la carga viva actuando sobre dos vías, más el 50%
actuando sobre la tercera vía.
Para cuatro vías o más: La totalidad de la carga viva actuando sobre dos vías más
el 50 % actuando sobre la tercera vía, más el 25 % actuando sobre la cuarta o las
restantes vías.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
30 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
TIPOS DE CARGA VIVA PARA PUENTES DE FERROCARRIL
A
80 TONELADAS
LOCOMOTORA
Peso por eje
16
Diatancia entre
ejes
1
16
16
10
1.40 1.40 1.40 1.40
4.20
2
16
3
16
40 TONELADAS
TENDER
4
5
6
10
10
16
1.40 1.40 1.40
4.20
7
10
80 TONELADAS
LOCOMOTORA
8
9
10
16
16
10
1.40 1.40 1.40 1.40
4.20
11
16
12
16
40 TONELADAS
TENDER
13
14
15
10
10
10
12
48 TONELADAS
CARRO
12
1.40 1.40 1.40 2.10 1.40
16
17
18
19
12
4.90
20
12
1.40 1.05
21
TREN TIPO
1907
22
B
100 TONELADAS
Peso por eje
20
Diatancia entre
ejes
20
20
20
50 TONELADAS
20
1.40 1.40 1.40 1.40
1
2
3
4
12.5 12.5 12.5 12.5
4.20
5
1.40 1.40 1.40
6
7
8
9
100 TONELADAS
20
4.20
10
20
20
20
50 TONELADAS
20
1.40 1.40 1.40 1.40
11
12
13
12.5 12.5 12.5 12.5
4.20
15
60 TONELADAS
15
1.40 1.40 1.40 2.10 1.40
14
15
16
24
15
15
1.40 1.40 1.40 1.40
4.20
17
18
19
15
4.90
20
15
1.40 1.05
21
TREN TIPO
1907+252
22
C
120 TONELADAS
Peso por eje
24
Diatancia entre
ejes
1
24
24
15
1.40 1.40 1.40 1.40
4.20
2
24
3
24
80 TONELADAS
4
5
6
15
15
24
1.40 1.40 1.40
4.20
7
15
120 TONELADAS
8
9
10
24
11
24
12
24
13
80 TONELADAS
14
15
15
15
18
72 TONELADAS
18
1.40 1.40 1.40 2.10 1.40
16
17
18
19
20
18
4.90
18
1.40 1.05
21
TREN TIPO
1907+505
22
Figura 10.2
10.3.4 Tipos de carga viva para puentes de Ferrocarril.
Las vías que sean seleccionadas para que sobre ellas actúe la carga viva total de
acuerdo al punto anterior serán aquellas que produzcan las solicitaciones máximas
sobre los elementos que se diseñan.
10.3.5 La distribución lateral de la carga viva sobre estructuras bajo terraplenes con
múltiples vías será asumida uniforme entre los centros de las vías extremas y las
carga entre estos puntos será distribuida como se especificó para los ejes simples,
las vías que tengan una separación muy grande no serán consideradas en el grupo
de múltiples vías.
10.3.6 Para puentes en curva serán tomadas las debidas previsiones a fin de incrementar
proporcionalmente la carga viva actuando sobre los elementos estructurales.
10.3.7 En el caso de puentes sin balasto la carga viva se considerará como una serie de
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
31 de 150
cargas concentradas. No se podrá asumir una distribución longitudinal de tales
cargas.
Cuando sean diseñadas dos o más vigas longitudinales por cada riel, deberán estar
unidas adecuadamente mediante diafragmas, estarán igualmente espaciadas
debajo del riel y serán consideradas igualmente cargadas.
10.4
Coeficiente de Impacto
10.4.1 El coeficiente de impacto será aplicado a la carga viva asumida según el punto
10.3.
10.4.2 El coeficiente de impacto a aplicar para todo tipo de puentes será:
I=
1.44
+ 0.82
L - 0.2
10.4.3 Cuando se considere más de una vía cargada el porcentaje de impacto a aplicar a
las diferentes vías cargadas será el indicado a continuación:
Para dos vías cargadas:
En puentes de luces inferiores a 50 m, la totalidad del impacto.
En puentes entre 50 y 65 m, la totalidad del impacto para una vía, se aplicará, para
la otra vía, el coeficiente que resulte de la siguiente fórmula: 140 -0.6 GL
En puentes de luces superiores a 65 m, la totalidad del impacto en una vía y cero
impacto en la otra.
Para más de dos vías:
La totalidad del impacto en sólo dos vías.
10.5
Acción Longitudinal del frenado y arranque de los trenes
10.5.1 La fuerza longitudinal de los trenes será tomada como un 15% de la carga viva sin
considerar el impacto.
10.5.2 Cuando los rieles que conforman la vía son continuos (rieles soldados o unidos con
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
32 de 150
puntas remachadas) a lo largo del puente, desde un estribo a otro, la fuerza
longitudinal efectiva a tomar será L/365 (donde L es la longitud del puente en
metros) veces la fuerza especificada en el punto 10.5.1, donde el valor de L/365
no será superior a 0.80.
10.5.3 Cuando los rieles no sean continuos (discontinuidad producida en puentes móviles,
rieles deslizantes sobre juntas de dilatación u otros) a través de la longitud total del
puente, de estribo a estribo, la fuerza longitudinal efectiva será tomada completa, tal
como fue especificado en 10.5.1.
10.5.4 La fuerza longitudinal efectiva será tomada sobre una vía y será distribuida a todos
los componentes que soportan la estructura teniendo en cuenta sus rigideces
relativas, cuando sea apropiado, y considerando el tipo de aparato de apoyo.
10.5.5 La fuerza longitudinal efectiva se asumirá aplicada en la base del riel o en la parte
superior de la estructura que lo soporta.
10.5.6 En el caso que exista más de una vía se aplicarán los siguientes porcentajes de la
fuerza longitudinal efectiva:
1ª Vía
2ª Vía
3ª Vía
10.6
100%
90%
70%
Acción transversal de la fuerza centrífuga
10.6.1 En los puentes ubicados en curvas deberá considerarse la acción de la fuerza
centrífuga.
Esta fuerza se considerará como un porcentaje de la carga viva actuando sobre la
2
C=
V D
q
22000
vía según la siguiente fórmula:
donde:
C = Valor de la fuerza centrífuga en ton
V = Velocidad máxima permitida en km /h
D = Grado de la curva en grados sexagesimales
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
33 de 150
q = Carga por eje del tren incluido el impacto en ton
10.6.2 La fuerza centrífuga se considerará como una fuerza aplicada horizontalmente
ubicada a 2 metros de la parte superior de la cabeza del riel, en ángulo recto con el
eje del puente.
10.6.3 En curvas, las cargas sobre los atiesadores, vigas y celosías de la cara exterior y de
la cara interior de la curva serán determinadas por separado, la sección mayor que
se requiera será usada para ambas caras. Para los elementos de la cara exterior de
las curvas se considerará la totalidad del impacto y la fuerza centrífuga máxima
obtenida de la máxima velocidad permisible en el tramo.
Para elementos de la cara interior de la curva serán omitidos los efectos de la fuerza
centrífuga y el impacto considerado será el porcentaje más pequeño permitido.
10.7
Cargas verticales en aceras y pasarelas
10.7.1 Las aceras ubicadas en los puentes, viaductos y pasos inferiores se diseñarán para
carga viva vertical de 400 kg/m2 en toda la superficie.
10.7.2 En el diseño de estructuras que soportan aceras en voladizo, estás serán cargadas
en su totalidad pero solamente en la cara de la estructura en la que esta condición
produzca su máximo esfuerzo.
10.7.3 En las barandas colocadas en las pasarelas se considerará una carga de 150 kg/ml
horizontal y perpendicular al pasamano.
10.8
Acción del Viento
La fuerza del viento será considerada como una carga móvil actuando en cualquier
dirección horizontal.
10.8.1 Acción del viento sobre la estructura en presencia de la carga viva.
a)
La fuerza del viento actuando sobre el tren será tomada como 40 kg por
metro lineal, actuando sobre una sola vía, aplicada a 2.5 m por encima del
riel.
b)
La fuerza del viento actuando sobre la estructura del puente será tomada
como 150 kg/m2 actuando sobre las siguientes superficies:
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
c)
PÁG. N°
34 de 150
i)
Para los puentes de vigas de alma llena, 1.5 veces la proyección
vertical de la estructura.
ii)
Para los puentes de celosías, la proyección vertical de la estructura
mas cualquier otro elemento de la celosía ubicado a sotavento no
protegido por el tablero.
iii)
Para los pilares en viaducto elevados y pilas, la proyección vertical de
las columnas incluyendo sus arriostramientos.
La fuerza del viento actuando sobre puentes de vigas de alma llena o
celosías no podrá ser nunca inferior a 30 kg por metro lineal aplicada sobre
las alas o los cordones, según sea el caso, cuando estos se encuentren
cargados y 20 kg por metro lineal si estos no se encuentran cargados.
10.8.2 Acción del viento sobre la estructura sin carga viva.
La fuerza del viento en puentes sin la presencia de la carga viva será tomada como
250 kg/m2 actuando en las superficies definidas en 10.8.1a).
10.9
Acción por variaciones de temperatura
En el diseño de estructuras estáticamente indeterminadas serán consideradas las
acciones debidas a los cambios de temperatura. Una variación de 30ºC de
temperatura será considerado en el diseño.
Se permite el empleo de otros valores de variación de temperatura en caso que se
dispongan datos de variaciones de temperatura diferentes al valor expresado en el
párrafo anterior.
Para evaluar el efecto por cambios de temperatura pueden emplearse los siguientes
coeficientes de expansión lineal.
Para estructuras de acero
0,000012 m/ºC
Para estructuras de hormigón
0,00001
10.10 Cargas de Construcción
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
35 de 150
Se consideran cargas de construcción aquellas que actúan sobre las estructuras o
en los accesos (estribos), durante el montaje o construcción "in situ" y también
durante el transporte y fabricación del elemento en caso de elementos prefabricados
y se adoptase según los datos del proyecto, contando con las condiciones previstas
de la ejecución del trabajo, el peso máximo posible del equipo y el peso del
personal.
10.11 Presión Hidrodinámica y por arrastres de las corrientes
La presión uniforme debido a las corrientes de agua y arrastres sobre cepas y otros
P = 52.52 * K * V 2
elementos que están expuestos a las mismas se calcula por la siguiente formula:
donde:
P =
V=
K=
presión en [kg/m2]
velocidad del agua en [m/s]
es una constante que depende de la forma de la sección que enfrenta
el flujo.
K = 1.38 si la sección es cuadrada.
K = 0.5 si la sección termina en un ángulo menor que 30º.
K = 0.6 si la sección es circular.
10.12 Acción por empujes de tierras
El empuje de tierras sobre los estribos se evaluará tomándose en consideración el
empuje resultante de las acciones provenientes de:
i)
Acción por el empuje activo del terreno.
ii)
Acción por el empuje de tierras debido a la carga viva.
iii)
Acción por el empuje de tierras debido al sismo.
10.12.1
a)
Acción por el empuje activo del terreno.
La presión activa del terreno sobre los estribos se evaluará por las fórmulas
de Rankine.
Si se dispone de un estudio más profundo acerca del terraplén a colocar
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
36 de 150
detrás de los estribos, podrá utilizarse la formulación que se recomiende por
el estudio en cuestión.
La presión activa por metro de ancho de estribo vale:
Pa =  s * z * k a
donde:
Pa
γs
ka
z
: Presión horizontal activa del suelo.
: Peso específico del suelo.
: Coeficiente de empuje activo
: Profundidad a la que se toma Pa.
Ka=
φ
:
1 - sen 
1+ sen 
ángulo de fricción interna del suelo.
10.12.2 Cuando corresponda deberá tenerse presente la acción de presión hidrostática
del agua actuado detrás del estribo.
10.12.3 En el caso de estribos abiertos, el empuje en cada columna o pilote se
considerará actuando en un ancho B igual a la distancia entre ejes de columnas,
si la separación entre los lados de las columnas es menor o igual que el doble de
su ancho. Si la separación fuese mayor, el ancho B a considerar será igual al
doble del ancho de la columna.
10.12.4 No se considera el empuje pasivo de terraplenes ubicados en la parte delantera
de los estribos.
10.12.5 Si el material ubicado detrás de los estribos consta de varios estratos, el empuje
producido por cada estrato se puede calcular considerando que el estrato
superior actúa como una sobrecarga sobre el estrato que se está calculando.
10.12.6 Acción por el empuje de tierras debido a la carga viva.
La evaluación del empuje horizontal de suelos por la carga viva que se encuentra
en la cuña de falla se evalúa por la misma ecuación de Rankine asumiendo una
distribución de carga como la que se expresa en el punto 10.3.2.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
37 de 150
No se considera el coeficiente de impacto para la evaluación de este empuje.
10.12.7 Acción por el empuje de tierras debido al sismo.
El empuje de tierras debido al sismo se evalúa por la fórmula de Mononobe
Okabe en caso que no se disponga de un estudio del comportamiento del
terraplén detrás de los estribos.
Si se dispone de un estudio más profundo, podrá utilizarse la formulación que se
recomiende por el estudio en cuestión.
Ps =  s (H - Z) ( K as - K a )
Ps
s
z
H
Kas
:
:
:
:
:
presión horizontal debido al sismo
peso unitario del suelo.
Profundidad a la que se mide s.
altura de la cuña activa.
coeficiente de empuje sísmico.
cos (  -  )
sen sen(  -  )
2
]
cos  [1 +
cos 
2
Kas = (1 - K v )
=
Kh
Kv
:
:
arc tan Kh
(I - Kv)
coeficiente de aceleración sísmica horizontal.
coeficiente de aceleración sísmica vertical.
10.13 Acción Sísmica
La acción sísmica a considerar deberá evaluarse como se indica en el punto 11.2.
10.14 Acción por fricción de los aparatos de apoyo
La acción por fricción de los aparatos de apoyo fijos y móviles de las
superestructuras se considerarán para el cálculo de los aparatos de apoyo,
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
38 de 150
elementos de la subestructura en contacto con los mismos y en el cálculo de los
apoyos de hormigón, en masa o armado, descansando sobre una base rocosa.
La acción por fricción de los aparatos de apoyo se considera como una fuerza
horizontal longitudinal o transversal que se transmite a la subestructura y que se
expresa por la fórmula:
F  f N
donde:
F
N
:
:
f
:
fuerza de fricción horizontal.
reacción en el apoyo proveniente de los valores de las cargas
muertas y vivas en el sentido longitudinal o transversal, según
sea el caso, sin considerar el coeficiente de impacto o las
acciones de la fuerza centrífuga, viento o sismo.
coeficiente de fricción de los materiales en contacto.
Para calcular los pasadores en el diseño del aparato de apoyo fijo el valor de f se
considera igual a 1.
10.15 Acción por efectos del choque de vehículos en las cepas de los pasos
superiores
La fuerza que se ejerce por efecto del choque de vehículos contra las cepas de los
pasos inferiores de ferrocarril ubicados sobre carreteras y autopistas se considerará:
En la dirección del sentido del tránsito de la carretera o autopista: 100 ton.
En la dirección transversal al sentido del tránsito de la carretera o autopista: 50 ton.
La fuerza será ubicada a 1,2 m por encima de la superficie de rodadura de la
carretera o autopista. No se considera la acción simultánea de la fuerza actuando en
los dos sentidos.
No se considera la acción de esta fuerza cuando las cepas posean obras que la
protejan contra el choque de los vehículos.
10.16 Presión de hielo
Los efectos debidos a la presión del hielo, sean estáticos o dinámicos, serán
considerados para el diseño de las pilas y otras partes de la estructura donde, a
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
39 de 150
juicio del ingeniero, sea necesario considerar.
10.17 Otras cargas
Cuando corresponda las estructuras se diseñarán para los esfuerzos provocados
por asentamiento de los apoyos, retracción y fluencia del hormigón y presión del
hielo.
10.18 Acción debida a impactos horizontales transversales de la carga viva
Se tomará una fuerza de 6 ton para todo tipo de tren, aplicada en cada riel, en su
borde superior, perpendicular al eje de la vía actuando en el punto más favorable de
la luz.
En los puentes en curva no se considerará la acción simultánea de esta fuerza con
la fuerza centrífuga. Sólo se tomará de las dos, la que produzca mayor tensión en
los elementos que se diseñan.
11.
CRITERIOS DE DISEÑO
Cada componente de la estructura, o la fundación sobre la que descansa, será
diseñada para el grupo de cargas que produzca la más crítica condición de diseño.
El diseño podrá efectuarse por el método de las tensiones admisibles o por estados
límites, quedando a juicio del ingeniero, su selección.
11.1
Criterios para la combinación de cargas y acciones
Los grupos que a continuación se relacionan representan varias combinaciones de
cargas y fuerzas a la que una estructura podrá estar sometida. Las tablas para las
combinaciones han sido confeccionadas con las iniciales de las palabras que
aparecen en el punto 10.1.1. Las cargas que no aparecen indicadas en las tablas
como son: Cargas verticales en aceras y pasarelas, acción por variaciones de
temperatura, acción por efectos del choque de los vehículos en las cepas de los
pasos superiores y cargas de construcción, podrán ubicarse en los grupos IV, V o VI
a juicio del ingeniero, según sea el caso.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
40 de 150
11.1.1 Combinaciones para el diseño por tensiones admisibles.
TABLA 11.1
Grupos de Cargas en la Combinación
GRUPO I: D + L + I + CF + E + B + SF
GRUPO II: D + E + B + SF + W
GRUPO III GRUPO: I + 0,5W * WL + LF + F
GRUPO IV: GRUPO I + OF
GRUPO V GRUPO: II + OF
GRUPO VI GRUPO: III + OF
GRUPO VII: D + E + B + SF + EQ
GRUPO VIII: Grupo I + IP
GRUPO IX: Grupo I + IP
Porcentaje Permisible de
la Tensión Básica
Unitaria
100
125
125
125
140
140
133
140
150
No se permiten incrementos de las tensiones unitarias admisibles para elementos o
conexiones que soporten únicamente la carga de viento.
Queda a juicio del calculista determinar el correspondiente incremento del
porcentaje de la tensión unitaria a asumir, para las combinaciones de cargas que no
se han especificado en la tabla Nº11.1.
11.1.2 Combinaciones de carga para el diseño por estados límites.
Grupo I
Grupo IA
Grupo II
Grupo III
Grupo IV
Grupo V
Grupo VI
Grupo VII
Grupo VIII
NT-01-02-01
Versión 01
TABLA 11.2
1,4 (D + 5/3(L + I) + CF + E + B + SF)
1,8 (D + L + I + CF + E + B + SF)
1,4 (D + E + B + SF + W)
1,4 (D + L + I + CF + E + B + SF + 0,5 W + WL
1,4 (D + L + I + CF + E + B + SF + OF)
Grupo II + 1,4 OF
Grupo III + 1,4 OF
1,4 (D + E + B + SF + EQ)
1,4 (D + L + I + CF + E + B + SF + IP)
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Grupo IX
PÁG. N°
41 de 150
1,2 (D + E + B + SF + W + IP)
Los factores de carga de la tabla Nº 11.2 no serán empleados para el diseño de
fundaciones (Acción de suelos, cargas sobre las pilas, etc), tampoco serán usados
en el chequeo del vuelco o deslizamiento de las estructuras.
Los factores de carga dados en la tabla Nº11.2 representan las condiciones usuales
de diseño y podrán ser incrementadas si, a juicio del ingeniero, las combinaciones
de cargas que actúan sean diferentes a las especificadas.
11.2
Diseño sísmico
Todos los puentes, viaductos y pasos inferiores de ferrocarril se diseñarán para la
combinación de cargas que incluya la acción sísmica.
11.2.1 Los puentes de uno o varios tramos simplemente apoyados se diseñarán mediante
un análisis estático asumiendo un coeficiente de a aceleración horizontal C = 0,15.
11.2.2 Los puentes de varios tramos con superestructuras de viga continua, así como los
de uno o varios tramos que posean la superestructura continua con la pila, se
diseñarán mediante un análisis dinámico considerando el siguiente espectro de
diseño de acuerdo al período de oscilación T calculado:
Si T < 1
c
0.60
R T
Si T > 1
c
0.60
R T
Donde:
R = 3 para estructuras tipo péndulo invertido
R = 4 para otras estructuras
11.2.3 En el diseño y construcción de fundaciones se cumplirá, además de lo dispuesto en
el punto de éste documento, lo indicado en el capítulo 7.1 al 7.4 de la NCH 433
"Diseño sísmico de edificios", excepto lo indicado para las combinaciones de carga
en los que se utilizará lo indicado en el capítulo 7 de esta norma.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
11.3
PÁG. N°
42 de 150
Estabilidad de posición de las estructuras
11.3.1 Estabilidad al vuelco.
La fuerza resultante sobre la base del muro de contención o estribo deberá estar
sobre su tercio medio si está fundado sobre suelo o dentro de la media mitad si está
fundado sobre roca, mampostería o pilotes. La fuerza resultante sobre cualquier
sección horizontal ubicada encima de la base de una pared de gravedad sólida,
deberá intersectar esta sección en su media mitad. Si se cumplen los
requerimientos anteriores, no será necesario chequear la seguridad al vuelco.
11.3.2 Estabilidad al deslizamiento.
El factor de seguridad al deslizamiento de la base de una estructura se define como
la suma de las fuerzas en o sobre el nivel de la base adecuado para resistir el
movimiento horizontal de la estructura dividido por la suma de las fuerzas en o
sobre el mismo nivel tendientes a producir el movimiento horizontal. Su valor mínimo
será 1,5.
Si el valor del factor de seguridad es inferior al indicado se podrá ampliar el ancho
de la base, se podrá usar llaves de cortante, tacón antideslizante, o una batería de
pilotes para la fundación.
En el cálculo de las fuerzas que intervienen en el deslizamiento no se considera la
presión pasiva del suelo ubicado delante del muro o estribo.
La resistencia friccional entre el muro y los suelos no cohesivos será tomada como
la presión normal sobre la base veces el coeficiente de fricción de la mampostería
sobre el suelo.
Para suelos de grano grueso sin limos
f = 0,55
Para suelos de grano grueso con limos,
f = 0,45
Para suelos limosos
f = 0,35
Si el muro descansa sobre arcilla, la resistencia contra el deslizamiento se basará
en la cohesión de la arcilla, que puede ser tomada como la mitad de la resistencia a
compresión en el ensayo no confinado. Si la arcilla es muy rígida o dura, la
superficie del suelo se arrugará antes de emplazar el hormigón.
Si el muro descansa sobre roca deberán tomarse precauciones para que la parte de
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
43 de 150
la roca en contacto con el muro sea suficientemente fuerte. f = 0,6.
El factor de seguridad al deslizamiento sobre cualquier otro suelo, ubicado por
debajo de la base del muro aunque no esté en contacto con él será de 1,5.
11.4
Asentamientos
En puentes de superestructura continua deberán considerarse los esfuerzos que se
generan por los asentamientos producidos en los apoyos.
El asentamiento total de una fundación será la suma de los siguientes
asentamientos, cuando corresponda:
i)
ii)
iii)
Asentamiento instantáneo o elástico.
Asentamiento diferido en el tiempo; por consolidación primaria y por
consolidación secundaria.
Asentamiento por vibraciones del suelo.
La evaluación de estos asentamientos se realizará consultando la bibliografía
especializada.
11.5
Socavación
En las alcantarillas y en los apoyos de todos los puentes de ferrocarril que se
diseñen se realizará un análisis de la socavación experimentada en el fondo del
lecho de los ríos producida por la crecida de diseño.
La socavación a determinar será tanto la socavación local en estribos y pilas, como
la socavación general del puente.
La evaluación de los diferentes tipos de socavación se realizará por el método que
estime el especialista que diseña la estructura.
11.6
Control de deformaciones
11.6.1 La deformación vertical (flecha) de las superestructuras de los puentes de hormigón,
acero o mixtos, calculada como efecto de las cargas muertas más las cargas vivas
sin impacto no excederá de los valores siguientes.
Para puentes de acero:
Acero A37-24 ES
NT-01-02-01
Versión 01
1/900 de la luz
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Acero A52-34 ES
PÁG. N°
44 de 150
1/700 de la luz
Para puentes de hormigón o mixtos de acero y hormigón la deformación máxima no
excederá 1/800 de luz.
11.6.2 A la vía férrea podrá dársele una contraflecha, que asegura un movimiento suave de
trenes, con ángulos mínimos de giro del perfil de la vía sobre los apoyos extremos y
medios del puente, así como sobre las articulaciones en cualquier posición de la
carga viva.
11.6.3 La contraflecha de la vía férrea se dará con el espesor de la losa del tablero, con los
cambios de espesor de la capa de balasto o con los durmientes, de acuerdo al perfil
de la rasante y además con la contraflecha de los elementos que componen la
superestructura.
11.6.4 En el cálculo de las contraflechas de pórticos, se tendrán en cuenta el efecto del
empuje de tierra, variaciones de temperatura y retracción y fluencia del hormigón;
debiéndose tener en cuenta, cuando corresponda, los efectos del pretensado. Los
factores mencionados deben tomarse en cuenta, además ubicando las juntas de
dilatación.
11.6.5 En las superestructuras de vigas isostáticas se dará una contraflecha de curva
continua (parábola de segundo grado o arco de círculo) que toma en cuenta la
deformación (elástica y plástica) por la carga muerta y la mitad de la carga viva,
comprobándose además que la deformación residual por carga viva no exceda los
valores indicados en el punto 11.6.1.
11.6.6 En las superestructuras en esviaje y otras que estén cargadas excéntricamente, se
les dará una rigidez tal y la correspondiente contraflecha, de modo que la diferencia
de elevación de un riel con respecto a otro, en dirección normal de la vía, al paso de
las cargas vivas, no exceda de los valores permisibles.
11.6.7 En puentes con luces inferiores a 20 m no será requerida la contraflecha.
11.6.8 Para evitar el estacionamiento de las aguas (sobre todo en el período inicial del uso
de la alcantarilla), la cota de la invertida del canal a la entrada deberá ser igual o
mayor que la cota del tramo medio de la alcantarilla, incluida la contraflecha.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
12.
ESTRUCTURAS DE ACERO
12.1
Requisitos Generales de Diseño
PÁG. N°
45 de 150
12.1.1 Materiales
Estas especificaciones reconocen los materiales listados en los párrafos siguientes
o sus equivalentes en calidad. Otros aceros podrán ser usados, sin embargo, deben
quedar establecidas y especificadas sus propiedades, resistencias, tensiones
admisibles y trabajabilidad.
Acero Estructural:
Tabla 12.1A
Los aceros estructurales cumplirán con los materiales designados en la Tabla
12.1A, indicada.
Cuando estos materiales sean destinados a aplicaciones en las cuales es
importante la dureza en presencia de muesca, tales como elementos portantes
soldados solicitados en tracción, que no sean los Elementos de Falla Crítica,
definidos en 12.12.2, se deberán cumplir los requerimientos de ensayo de impacto
de la Tabla 12.1B. Los requisitos de dureza "con muesca", para Elementos de Falla
Crítica serán de acuerdo con la Tabla 12.1C. Los componentes que requieran estas
disposiciones de dureza, serán señalados como tales en los planos o
especificaciones.
Para construcción de puentes soldados, no podrá utilizarse como material acero
encerrado o acero tapado.
Elemento
Remaches
Pernos de alta resistencia
Pernos acero carbono
Tuercas de Acero Carbono o Aleación
Golillas. Acero, Endurecidas
Indicadores de Tensión
Acero fundido, para zapatas
Acero forjado, para grandes rótulas y rodillos
de expansión
NT-01-02-01
Versión 01
Acero
A 502, Grado 1 o Grado 2
A 325 y A 490
A 307
A 563
F 436
F 959
A 27, Grado 65-35 o A148
A 688
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
46 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Bronce para apoyos y placas de expansión
Plancha fundida
22 B
Plancha laminada
B 100
Soldadura
La soldadura cumplirá los requisitos normales de AWS D1.5
TABLA 12.1A
ACERO ESTRUCTURAL
Designación
A 37-24 ES
A 42-27 ES
A 52-34 ES
A 36
A 709, Grado 36
A 5881
A 709, Grado
50W1
A 5881
A 572, Grado 50
A 709, Grado 50
A 572, Grado 42
A 8521
A 709, Grado 70W
Fy
Tensión de
Fluencia Mínima
(kg/cm2)
2.400
2.700
3.400
2.500
2.500
3.500
Fu
Tensión de
Ruptura Mínima
(kg/cm2)
3.700
4.200
5.200
4.000
4.000
4.900
Limitación de
Espesor para
Planchas y
Barras (mm)
>8
>8
>8
 150
 100
 100
3.000
3.500
4.400
4.500
125 a 200
 100
3.000
3.000
4.200
6.300
 150
 100
Nota 1: Los aceros A 588 o A709, Grado 50W y A852 o A709, Grado 70W tienen
resistencia a la corrosión atmosférica en muchos ambientes,
substancialmente mejor que la de los aceros carbonos con o sin adición de
cobre. En muchas aplicaciones estos aceros pueden ser utilizados sin
pintura.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
47 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
TABLA 12.1B
REQUISITOS DE ENSAYO A IMPACTO PARA ACEROS ESTRUCTURALES EN
ELEMENTOS QUE NO SON DE FALLA CRITICA
Designación
Espesor mm
A 36
A 709, Grado 36 T
 150
 100
 100
Apernado o
Remachado
 50
Soldado
50 a 100
Soldado
 100
Apernado o
Remachado
 64
Soldado
A 588
A 572, Grado 50
a 709, Grado 50 T
A 709, Grado 50
WT
A 852
A 709, Grado 70
WT
64 a 100
Soldado
Energía Media Mínima, kg-m y
Temperatura de Ensayo
10 @ 20ºC
10 @ 20ºC
10 @ 20ºC
10 @ 20ºC
13,4 @ 10ºC
13,4 @ 10ºC
13,4 @ 10ºC
17 @ 10ºC
Nota 1: Los ensayos de impacto se realizarán de acuerdo a ASTM 673 con frecuencia de
ensayo H para todos los grados excepto para A852 y A709 Grado 70WT, que
serán ensayados con frecuencia P.
Nota 2: Si el punto de fluencia del material excede 4500 kg/cm2, la temperatura de
ensayo se reducirá 8ºC por cada incremento o fracción de 700 kg/cm2 sobre los
4500 kg/cm2
Nota 3: Si la resistencia del material excede 6000 kg/cm2, la temperatura de ensayo se
reducirá 8ºC por cada incremento o fracción de 700 kg/cm2 sobre los 4500
kg/cm2.
Nota 4: Los requisitos de impacto para elementos Críticos a Fractura se especifican en
Tabla 12.1C
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
48 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Los requisitos de diseño para materiales de Elementos Críticos a Fractura,
deberán cumplir además, con el Plan de Control de Fractura especificado en el
punto 12.1C. Se deberá indicar en los planos o especificaciones, los elementos
que quedan comprendidos en esta categoría.
TABLA 12.1C
REQUISITOS DE ENSAYO A IMPACTO PARA ACEROS ESTRUCTURALES EN
ELEMENTOS QUE NO SON DE FALLA CRITICA
Designación
Espesor [mm]
Energía Media Mínima [kgm] y Temperatura de
Ensayo
A365 A 709, Grado 36F4,5
 38
38 a 100
3,45@20ºC
A572, Grado 502,5 A709,
Grado 50F2,4,5
 38
Apernado o
Remachado
38 a 100
Apernado o
Remachado
3,45@20ºC
 38 Soldado
38 a 50 Soldado
50 a 100 Soldado
3,45@20ºC
A 5882,5 A709, Grado
50WF2,4,5
A 8523 A709, Grado 70WF3,4
 38
Apernado o
Remachado
38 a 100
Apernado o
Remachado
 38 Soldado
38 a 65 Soldado
65 a 100 Soldado
3,45@20ºC
3,45@20ºC
4,14@6ºC
4,14@6ºC
4,14@6ºC
4,14@6ºC
4,14@6ºC
4,14@6ºC
Notas:
1.-
673
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
49 de 150
2.-
Si la tensión de fluencia del material excede 4500 [kg/cm2], la temperatura de
ensayo se reducirá 8ºC por cada incremento o fracción de 700 [kg/cm2] sobre los
4500 [kg/cm2].
3.-
Si la tensión de fluencia del material excede los 6000 [kg/cm2], la temperatura de
ensayo se reducirá 8ºC por cada incremento o fracción de 700 [kg/cm2] sobre los
6000 [kg/cm2].
4.-
El sufijo F es una designación ASTM A709 para material de falla crítica que requiere
prueba de impacto.
5.-
El acero de respaldo para soldaduras de ranura, que unen aceros con una tensión
de fluencia mínima de 3500 [kg/cm2] o menor puede ser metal base de acuerdo a
ASTM A36, A709, A588 y/o A572, en condición de que el material de respaldo es
provisto como barras laminadas de tamaño no superior a 10 mm por 32 mm. El
material así provisto no requiere cumplir los requisitos de ensayo de impacto de la
Tabla 12.1C.
12.1.2 Tipos de Puente
a)
Los tipos de puente de preferencia serán como sigue:
i)
ii)
iii)
b)
Vigas laminadas o soldadas para luces no mayores a 15m.
Vigas armadas, apernadas o soldadas para luces entre 15 y 45 m.
Cerchas apernadas o soldadas para luces mayores a 45 m.
Cerchas con conexiones rotuladas pueden ser usadas para condiciones
especiales, pero, para estos efectos, se prepararán provisiones especiales
aplicables a su diseño y construcción.
12.1.3 Disposición de Cerchas, Vigas y Longuerinas
a)
La distancia entre centros de cerchas o vigas laterales extremas, será
suficiente para prevenir el volcamiento debido a las cargas laterales
especificadas. En ningún caso será menor que 1/20 de la luz para tramos de
tablero inferior, ni 1/15 para tramos con tablero superior.
b)
Cuando la vía es apoyada por un par de vigas de plataforma o longuerinas, la
distancia centro a centro no será mayor a 1,98 m. Si se usan vigas o
largueros múltiples, éstos serán dispuestos tan próximos como sea posible, a
efecto de distribuir la carga de la vía uniformemente a todos los elementos.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
50 de 150
12.1.4 Deformaciones
a)
La flecha de la estructura se calculará para la condición de carga muerta más
carga viva sin impacto, que produzca el mayor momento flector a mitad de
luz, para vanos simples. En este cálculo se usará el momento de inercia
bruto para los elementos en flexión y el área bruta para los elementos de
cercha, excepto que para elementos con platabandas perforadas, se usará
el área efectiva. El área efectiva será el área bruta reducida en el área
determinada dividiendo el volumen de una perforación por la distancia centro
a centro entre perforaciones.
b)
La estructura será diseñada de modo que la flecha calculada no exceda los
valores indicados en el punto 11.6.
12.1.5 Gálibos
Los Gálibos se regirán por lo establecido en el punto 8.
12.1.6 Dimensiones para el Cálculo de Tensiones
a)
La longitud (luz) del vano, o elemento se asumirá como sigue:
i)
ii)
iii)
b)
Para cerchas y vigas, la distancia entre centros de apoyo. Para
elementos de cercha, la distancia entre centros de uniones.
Para vigas de piso, la distancia entre centros de cerchas o vigas.
Para largueros, la distancia entre centros de vigas de piso.
La altura se asumirá como sigue:
Para cerchas, la distancia entre ejes de gravedad de las cuerdas.
12.1.7 Puentes Esviados
En los extremos de puentes esviados, los extremos de los soportes de cada vía,
serán perpendiculares al eje de la vía.
12.1.8 Durmientes en Puentes de Tablero Abierto
Los durmientes de madera, en puentes, preferentemente, no tendrán longitudes
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
51 de 150
menores a 3 m y separación no mayor a 15 cm entre sí. Deberán ser asegurados
contra su desplazamiento y levantamiento.
12.1.9 Contraflecha
Para la determinación de la contraflecha se seguirá el procedimiento indicado en el
punto 11.6.
12.1.10 Placa de Identificación
Una placa de identificación, indicando el nombre del fabricante y el año de
construcción, será fijada en un extremo de cada tramo, en un lugar conveniente
para la inspección.
12.2
Cargas, Fuerzas y Tensiones
12.2.1 Cargas y Fuerzas
a)
Los puentes serán diseñados para las cargas y fuerzas resultantes que se
estipulan en el punto 11.
b)
No obstante lo anterior, los puentes de acero cumplirán adicionalmente, las
prescripciones que se señalan en lo que sigue.
12.2.2 Distribución de la Carga Viva
12.2.2.1
NT-01-02-01
Versión 01
Estructuras de Plataforma Abierta
a)
Los durmientes de madera en puentes, se diseñarán de acuerdo a los
requerimientos del punto 10.1.1, basándose en la consideración de
que la carga máxima de rueda en cada riel, se distribuye igualmente
en todos los durmientes o fracción de ellos en una longitud de 1.2 m,
pero sin exceder tres durmientes, y se aplica sin impacto.
b)
Para el diseño de vigas principales, se considerará la carga viva como
una serie de cargas concentradas. No se asumirá distribución
longitudinal de estas cargas.
c)
Cuando dos o más vigas por riel son convenientemente arriostradas
mediante diafragmas, de acuerdo al punto 12.10.4 y se disponen
simétricamente espaciadas bajo el riel, se considerarán igualmente
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
52 de 150
cargadas.
12.2.2.2
Estructuras de Plataforma con Balasto
12.2.2.2.1
Diseño
La distribución lateral y longitudinal de la carga viva se basa en las
siguientes consideraciones:
12.2.2.2.2
NT-01-02-01
Versión 01
i)
Se usarán durmientes standard que son de no menos de 2.7 m
de longitud, de aproximadamente, 20 cm de ancho y separados
entre sí a no más de 60 cm entre centros. Si se usa otro tipo de
durmiente, o se utiliza mayor espaciamiento, se modificará el
diseño para las mayores concentraciones de carga, o se
incrementará el espesor de balasto a usar o ambos.
ii)
Se dispondrán no menos de 15 cm de balasto bajo durmientes.
iii)
Los anchos designados para distribución lateral de la carga no
excederán 4.2 m, la distancia entre ejes de vías, en estructuras
de vías múltiples, ni el ancho de la plataforma entre elementos
de contención de balasto.
iv)
Se incluirán los efectos de la excentricidad de la vía y de la
carga centrífuga.
Plataforma
a)
La carga de cada eje, será distribuida uniformemente y
longitudinalmente en una longitud de 90 cm más la distancia
mínima de base de durmiente a tope de vigas, pero sin exceder
1.5 m., ni el espaciamiento mínimo entre ejes del sistema de
carga utilizado.
b)
En dirección lateral, la carga de eje, se distribuirá
uniformemente, en un ancho igual a la longitud del durmiente
más la distancia mínima de base de durmiente a tope de vigas.
c)
El espesor de la plataforma no será menor que 12 mm para
plancha de acero, 7.5 cm para madera o 15 cm para concreto
armado o pretensado.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
d)
12.2.2.2.3
PÁG. N°
53 de 150
Las plataformas de madera y de concreto serán diseñadas de
acuerdo a las provisiones aplicables de los Capítulos 11, 12 y
14 respectivamente.
Vigas transversales de acero
a)
Para plataformas con balasto, soportadas por vigas
transversales de acero sin longuerinas, la porción de la carga
máxima de eje en cada viga será como sigue:
P = 1.15AD/S
donde
P = carga de una vía, en una viga
A = carga del eje
S = separación entre ejes, m
d = separación entre vigas, m
a = luz de la viga, m
n = razón de módulos de elasticidad, acero sobre concreto
I = momento de inercia de la viga, cm4
h = espesor de la losa de concreto, cm
H = nI/ah3
D = separación efectiva entre vigas, m
Para el cálculo a flexión:


 1 
1
H 

  0,4 + +
D= d 
d
12 
 1 + d  


aH 

Pero no mayor que d o que S.
Para esfuerzo de corte: D = d
b)
NT-01-02-01
Versión 01
La carga P será aplicada como dos cargas concentradas
iguales en cada viga, siendo en cada riel igual a P/2. No se
considerará distribución lateral de estas cargas.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
12.2.2.2.4.
PÁG. N°
54 de 150
c)
D = d para puentes sin plataforma de concreto, o para puentes
donde la losa de concreto se extiende en una zona inferior al 75
% de la viga de piso.
d)
Cuando d excede a S, P será la reacción máxima de las cargas
de eje, asumiendo que la plataforma entre vigas actúa como
vano simplemente apoyado.
e)
Para puentes con plataforma de concreto, la losa será
diseñada para la porción de carga correspondiente.
Vigas de acero longitudinales
a)
Cuando las vigas están espaciadas simétricamente en torno el
eje de una vía tangente, las cargas de eje se distribuirán
igualmente a todas las vigas cuyos ejes estén dentro de un
ancho lateral igual al largo de durmiente más dos veces la
distancia mínima de la base de durmiente a tope de vigas.
Distribuciones de carga para otras condiciones, se
determinarán mediante un método de análisis reconocido.
b)
Para el diseño de las vigas, la carga viva será considerada
como una serie de cargas concentradas. No se asumirá
distribución longitudinal de estas cargas.
12.2.3 Cargas Laterales del Equipo
a)
Adicionalmente a las otras cargas laterales especificadas, se aplicará una
carga lateral móvil concentrada igual a un cuarto del peso del eje más
pesado de la carga viva especificada. Esta carga será aplicada a la base del
riel, en cualquier dirección y en cualquier punto del tramo. En tramos que
soportan varias vías, se aplicará esta carga solo en una de ellas.
b)
Las únicas tensiones resultantes a ser consideradas son, tensiones axiales
en elementos de contraventación de alas de largueros y vigas de vano,
tensiones axiales en las cuerdas de cerchas y en elementos de marcos
trasversales, y tensiones de la flexión lateral de alas de elementos
longitudinales en flexión que no poseen sistema de contraventación. No se
considerarán los efectos de flexión lateral entre puntos contraventados de
alas de vigas, fuerzas axiales en estas alas, fuerzas verticales y fuerzas
trasmitidas a los apoyos.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
55 de 150
12.2.4 Estabilidad de Tramos y Cepas
En el cálculo de la estabilidad de vanos y cepas, la carga viva en una vía será de
1800 kg por metro lineal, aplicada sin impacto. En puentes de vías múltiples, esta
carga viva estará en la vía de sotavento.
12.2.5 Arriostramiento Entre Elementos en Compresión
El arriostramiento lateral de las cuerdas en compresión de cerchas o alas
comprimidas de vigas de plataforma y entre los montantes de cepas de viaducto,
será diseñado para una fuerza transversal de corte, en cualquier panel, igual a 2.5%
de la fuerza axial total en ambos miembros en ese panel. Esta carga será adicional
a la fuerza de corte proveniente de las otras cargas laterales especificadas.
12.2.6 Fatiga
a)
Los miembros y conexiones sometidos a fluctuaciones repetidas de tensión
cumplirán los requerimientos de este artículo así como también los requisitos
de resistencia del punto 12.3.
b)
Los factores principales que condicionan la resistencia a fatiga, son el
número de ciclos de tensión, y el tipo y ubicación del detalle de construcción.
c)
El número de ciclos de fatiga, N, a considerarse, será seleccionado de la
Tabla 12.2A, excepto si las mediciones de tráfico u otras consideraciones
indican otra forma. N depende de la luz en el caso de elementos
longitudinales, y de la cantidad de vías en el caso de vigas de piso,
colgadores, y ciertos elementos de cercha.
d)
Se considerará la Carga Media de Impacto, como los porcentajes de la carga
de impacto especificada en el punto 10.5.6 que se indican a continuación:
Luz del elemento L,
m
L<9
L>9
NT-01-02-01
Versión 01
Porcentaje
100 %
65 %
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
56 de 150
e)
La carga viva para diseño por fatiga se especifica en el punto 10.3.
f)
Se define el rango de tensiones, SR, como la diferencia algebraica entre la
tensión calculada máxima y mínima, ocasionada por carga muerta, carga
viva, carga media de impacto, y carga centrífuga. Cuando la carga viva,
carga de impacto y carga centrífuga originen tensiones de compresión y la
tensión por carga muerta es de compresión, no se requiere considerar la
fatiga.
g)
El tipo y ubicación de los diferentes detalles de construcción están
categorizados en la Tabla 12.2C.
h)
El rango de tensiones para elementos que no son Miembros Críticos a la
Fractura, no debe exceder el rango de tensiones admisible, SRfat, listado en la
Tabla 12.2B
i)
El rango de tensiones para Miembros Críticos a la Fractura, no excederá el
rango de tensiones admisible, SRfat, listado en la Tabla 12.2B
j)
Para luces que excedan los 90 m, se requiere un análisis especial del
número de ciclos relevantes.
12.2.7 Pernos de Alta Resistencia Sometidos a Fatiga en Tracción
a)
b)
NT-01-02-01
Versión 01
Los pernos de Alta Resistencia sometidos a un estado de fatiga en tracción,
pueden ser diseñados para la combinación de carga externa y fuerza de
palanca usando las tensiones admisibles dadas en el punto 12.3 dentro de
los límites siguientes:
i)
Conexiones sometidas a no más de 500000 ciclos de tracción directa,
y cuando la fuerza de palanca no excede el 10% de la carga externa
aplicada.
ii)
Conexiones sometidas a más de 500000 ciclos de tracción directa,
cuando la fuerza de palanca en los pernos no excede 5% de la carga
externa aplicada.
Si la fuerza de palanca excede los límites especificados en (a), los pernos
serán diseñados solo sobre la base de la carga externa, usando una tensión
admisible reducida como se prescribe a continuación:
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
57 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
i)
Para conexiones sometidas a no más de 500000 ciclos, la tensión
será 60% de los valores especificados en el punto 12.3, si la fuerza de
palanca no excede 20% de la carga externa.
ii)
Para conexiones sometidas a más de 500000 ciclos, la tensión
admisible será 50% de los valores dados en el punto 12.3, si la fuerza
de palanca no excede 15% de la carga externa aplicada.
Tabla 12.2A
Número de Ciclos de Tensión, N
Descripción del Elemento
Luz, L de
Miembros en
Flexión o Cerchas
o Condición de
Carga
L > 30 m
Miembros longitudinales en
flexión y sus conexiones.
Elementos de cuerdas de
L  30 m
cercha incluyendo montantes
extremos, y sus conexiones
Clasificación 2
Vigas de piso y sus conexiones
Colgadores de cercha y
Dos vías cargadas
subdiagonales que sólo
soportan reacciones de vigas
Una vía cargada
de piso, y sus conexiones.
Elementos de alma de cerchas
y sus conexiones
Ciclos de
Tensión
Constante, N
2.000.000
< 2.000.000
2.000.000
> 2.000.000
Nota: La Tabla 12.2A está basada en puentes diseñados para la carga viva
Cooper E 80 de ÁREA.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
58 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Tabla 12.2B
Rango de Tensiones de Fatiga Admisible, SRfat (kg/cm2)
Para Elementos No Críticos a la Fractura
Categoría de Tensión
A
B
B'
C
D
E
E'
F
c)
Nº de Ciclos de Tensión Constante,
N
2,000,000
> 2,000,000
1.700
1.700
1.300
1.100
1.000
840
900
700 ó 840 (a)
700
500
560
320
400
180
630
560
Para soldaduras de atiesadores transversales en almas o alas
Tabla 12.2B1
Rango de Tensiones de Fatiga Admisible, Srfat (kg/cm2)
Para Elementos Críticos a la Fractura
Categoría de Tensión
A
B
B'
C
D
E
E'(b)
F
NT-01-02-01
Versión 01
Nº de Ciclos de Tensión Constante,
N
2,000,000
> 2,000,000
1.700
1.700
1.100
1.100
780
840
700
630 ó 780(a)
840(a)
560
350
420
160
280
100
500
420
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
59 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Elemento
simple
Bielas y
placas de
rótulas
Recorte
Miembros
armados
NT-01-02-01
Versión 01
Tabla 12.2C
Detalles de Construcción
Situación
Tipo de Categoría de Ejemplo
Tensión
Tensión Ilustrativo
(a)
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
Metal base con superficie T o Rev
A
1.2
laminada o limpia. Bordes de
corte recto con suavidad de
1000 o menor
Bielas y placas de rótulas
T
E
Recorte standard
esmerilado suave con radio
> 75 mm
Metal base y soldadura en
elementos sin accesorios,
formado por planchas o
perfiles conectados por
soldadura
continua
de
ranura, de penetración
completa con respaldos
removidos, o por filetes
continuos, paralelos a la
dirección de la tensión
Metal base y soldadura en
elementos sin accesorios,
formado por planchas o
perfiles conectados por
soldadura
continua
de
ranura, de penetración
completa con respaldos no
removidos, o por filetes
continuos, paralelos a la
dirección de la tensión
Tensión de flexión calculada
en la raíz de Soldaduras de
T o Rev
C
23
T o Rev
B
3,4,5,7
T o Rev
B'
3,4,5,7
T o Rev
C
6
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
Fecha
edición
24/11/2006
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
PÁG. N°
60 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
atiesadores transversales de
alas o almas de vigas
soldadas
Metal base en extremos de
platabandas soldadas de
longitud parcial, de ancho
menor que el ala, con
extremos a escuadra o
biselados, con o sin
soldadura en sus extremos,
o de ancho mayor que el ala
con soldadura en sus
extremos:
Miembros
Armados
(cont.)
NT-01-02-01
Versión 01
b) Espesor de ala > 20 mm
Metal base en extremos de
platabandas
de
ancho
mayor que el ala sin
soldadura en sus extremos.
Metal base y soldadura en o
adyacente a empalmes
soldados con penetración
completa en ranura, de
secciones
laminadas o
soldadas
con
perfiles
similares con soldadura
esmerilada en la dirección
de la tensión aplicada y la
pureza de la soldadura
establecida por inspección
no destructiva
Metal base y soldadura en o
adyacente a empalmes
soldados con penetración
completa en ranura con
radios de transición de 60
Tipo de
Tensión
(a)
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
T o Rev
7
E
E'
T o Rev
E'
7
T o Rev
B
8, 10
T o Rev
B
13
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
Fecha
edición
24/11/2006
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
PÁG. N°
61 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
Tipo de
Tensión
(a)
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
cm en el ancho, con
soldadura esmerilada en la
dirección de la tensión
aplicada y la pureza de la
soldadura establecida por
inspección no destructiva
Metal base y soldadura en o
adyacente a empalmes
soldados con penetración
completa en ranura, en
transiciones de ancho o
espesor, con soldaduras
esmeriladas a pendientes no
mayor que 2-1/2, con
soldadura esmerilada en la
dirección de la tensión
aplicada y la pureza de la
soldadura establecida por
inspección no destructiva
Metal base y soldadura en o
adyacente a empalmes
soldados con penetración
completa en ranura, sin
transiciones o con transición
de pendiente no mayor que
2-1/2, cuando el refuerzo no
es removido y la pureza de
la soldadura es establecida
por
inspección
no
destructiva
Accesorios
Metal base adyacente a
unidos
detalles unidos mediante
mediante
soldadura de ranura de
soldadura de penetración completa o
ranura,
parcial, donde la longitud L
cargados
del detalle en la dirección de
NT-01-02-01
Versión 01
T o Rev
B'
11, 12
T o Rev
C
8, 10, 11,
12
T o Rev
C
6, 15
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
62 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
longitudinalme la tensión es menor que
nteb
50mm.
Metal base adyacente a
detalles unidos mediante
soldadura de ranura de
penetración completa o
parcial, donde la longitud L
del detalle en la dirección de
la tensión está entre 50mm y
12 veces el espesor de la
plancha pero es menor que
100 mm
Metal base adyacente a
detalles unidos mediante
soldadura de ranura de
penetración completa o
parcial, donde la longitud L
del detalle en la dirección de
la tensión es mayor que 12
veces el espesor de la
plancha o mayor que 100
mm :
a) espesor detalle<25mm
b) espesor detalle>25mm
Metal base adyacente a
detalle unido mediante
soldadura de ranura de
penetración completa o
parcial
con
radio
de
transición
R,
para
cualesquier longitud de
detalle:
Con soldadura de extremo
esmerilada suave:
a) R > 600mm
b) 600mm > R > 150mm
NT-01-02-01
Versión 01
Tipo de
Tensión
(a)
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
T o Rev
D
T o Rev
15
15
E
E'
T o Rev
16
A
B
C
D
E
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
63 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
c) 150mm > R > 50mm
d) 50mm > R > 0mm
Para radios de transición
con soldadura extrema sin
esmerilado suave
Accesorios
Detalle unido a metal base
unidos
mediante soldadura de
mediante
ranura
de
penetración
soldadura de completa con un radio de
ranura,
transición
R,
para
cargados
cualesquier longitud, y con
transversalme pureza
de
soldadura
transversal a la dirección de
nte (b,c)
tensión establecida por
inspección no destructiva:
Con planchas de igual
espesor y con refuerzo
removido:
Tipo de
Tensión
(a)
T o Rev
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
E
16
T o Rev
D
16
T o Rev
A
B
D
E
16
a) R > 600mm
b) 600mm > R > 150mm
c) 150mm > R > 50mm
d) 50mm > R > 0mm
A
D
E
Con planchas de igual
espesor y con refuerzo no
removido:
a) R > 150mm
b) 150mm > R > 50mm
c) 50mm > R > 0mm
16
D
E
16
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
Fecha
edición
24/11/2006
T o Rev
Con planchas de distinto
espesor y con refuerzo
NT-01-02-01
Versión 01
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
PÁG. N°
64 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
Tipo de
Tensión
(a)
removido:
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
E
a) R > 50mm
b) 50mm > R > 0mm
Con planchas de distinto
espesor y con refuerzo no
removido
Uniones con Metal base en detalle
soldadura de conectado con soldadura
cargada transversalmente
filete
perpendicular a la dirección
de la tensión:
a) Espesor detalle <12mm
b) E spesor detalle >12mm
Metal base en soldaduras de
filete intermitentes
Tensión de corte en la raíz
de soldaduras de filete
Accesorio
Metal base adyacente a
unido con
detalle unido por soldadura
soldadura de de filete de longitud L en
filete, cargado dirección de la tensión
longitudinalme menor
que
50
mm;
nte
conectores de corte del tipo
b,c,d
perno con cabeza
Metal base adyacente a
detalle unido por soldadura
de filete de longitud L en
dirección de la tensión entre
50mm y 12 veces el espesor
de plancha pero menor que
100mm
Metal base adyacente a
detalle unido por soldadura
de filete de longitud L en
NT-01-02-01
Versión 01
T o Rev
T o Rev
C
Ver Fig.
T o Rev
E
Cizalle
F
9
T o Rev
C
15,
17,
18,
19,
20
T o Rev
D
15, 17
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
14
22
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
65 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
dirección de la tensión
mayor que 12 veces el
espesor de plancha o mayor
que 100mm:
a) espesor detalle<25mm
b) espesor detalle>25mm
Metal base adyacente a
detalle unido por soldadura
de filete con radio de
transición R con cualesquier
longitud:
Con soldadura extrema
esmerilada suave
a) R > 50 mm
b) 50mm > R > 0 mm
Para radios de transición
con soldaduras extremas no
esmeriladas
Accesorio
Detalle unido a metal base
unido con
con soldadura de filete con
soldadura de radio de transición R, con
filete, cargado longitud cualesquiera
(tensión de corte en raíz de
transversalme soldadura filete controlada
nte, con
por Categoría F):
soldadura en
dirección de Con soldadura extrema
las tensiones esmerilada suave
principales b,d
a) R > 50 mm
b) 50mm> R > 0 mm
Conexión
NT-01-02-01
Versión 01
Tipo de
Tensión
(a)
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
T o Rev
E
E'
7, 9,
15, 17
7, 9
15
T o Rev
D
E
21
T o Rev
E
16
T o Rev
16
D
E
T o Rev
E
16
T o Rev
B
21
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
Fecha
edición
24/11/2006
Para radios de transición
con soldadura en extremo
no esmerilada
Metal base en sección
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
PÁG. N°
66 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Condición
General
Situación
fijada
bruta de conexiones
mecánicament antideslizantes con pernos
e
de alta resistencia, sin
flexión fuera del plano en
los elementos conectados
Metal base en sección neta
de conexiones con pernos
de alta resistencia del tipo
aplastamiento
Metal base en sección neta
de conexiones remachadas
Tipo de
Tensión
(a)
Categoría de Ejemplo
Tensión Ilustrativo
(Tabla 12.2B) (ver Fig.
12.2)
T o Rev
B
21
T o Rev
D
21
Notas:
a) "T" significa rango en tensiones de tracción solamente; "Rev" significa rango de
tensiones que comprende tanto tracción como compresión durante el ciclo de
tensiones.
b) "Cargado longitudinalmente" significa dirección de la tensión aplicada, paralela al eje
longitudinal de la soldadura. "Cargado transversalmente" significa dirección de la
tensión aplicada, perpendicular al eje longitudinal de la soldadura.
c) No debe usarse soldaduras de ranura de penetración parcial, cargadas
transversalmente.
d) No debe usarse planchas de gusset unidas a la superficie de alas de viga, solo con
soldadura de filete transversal.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
67 de 150
Figura 12.2.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
68 de 150
Figura 12.2. (Continuación)
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
69 de 150
Figura 12.2. (Continuación)
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
70 de 150
12.2.8 Tensiones Combinadas
a)
Compresión axial y flexión
i)
Los elementos sometidos a tensiones de compresión axial y de
flexión serán diseñados para satisfacer los siguientes requisitos:
Cuando fa/Fa < 0.15
fa
Fa
+ fb
1
F b1
+ fb
2
 1.0
F b2
Cuando fa/Fa > 0.15
fa
+
Fa
f b1
fa

F b1 1 
 F e1 
+
f b2
fa

F b2  1 
 F e2 
 1.0
fa
f
f
+ b1 + b 2  1.0
0.55 Fy Fb1 Fb 2
Y adicionalmente, en los puntos contraventados en el plano de la flexión,
donde:
NT-01-02-01
Versión 01
Fy
=
Fa
=
Fb1 y Fb2
=
fa
fb1 y fb2
=
=
Fe'1
Fe'2
k1L1/r1; k2L2/r2
=
=
=
Tensión de fluencia del material como se
especifica en Tabla 12.1A (kg/cm2)
Tensión admisible en compresión para carga
axial pura. (kg/cm2)
Tensión admisible de compresión por flexión, en
torno a ejes 1-1 y 2-2, respectivamente, para
flexión pura. (kg/cm2)
Tensión axial calculada. (kg/cm2)
Tensión calculada de compresión por flexión en
torno a ejes 1-1 y 2-2, respectivamente, en el
punto considerado.
14 *106/(k1L1/r1)2 (kg/cm2)
14 *106/(k2L2/r2)2 (kg/cm2)
Razón entre la longitud efectiva y el radio de giro,
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
71 de 150
del elemento en compresión en torno a ejes 1-1 y
2-2, respectivamente.
ii)
Tracción y Flexión
Los elementos sometidos a tracción axial y flexión serán diseñados de
modo que el total de la tensión de tracción axial y la tensión de
tracción por flexión en torno a ambos ejes no exceda 0.55Fy (para el
valor de Fy ver Tabla 12.1A). Sin embargo, la tensión de compresión,
si hubiere, como resultante de la combinación de la tensión de
compresión por flexión con respecto a cualesquiera de los ejes, y la
tracción axial mínima simultánea, no excederá el valor admisible de la
fórmula del punto 12.3 para compresión en la fibra extrema de
elementos en flexión.
iii)
NT-01-02-01
Versión 01
Tensiones admisibles para combinaciones de carga o sólo cargas de
viento

Los elementos sometidos a tensiones resultantes de cargas
muertas, cargas vivas, carga de impacto y carga centrífuga,
serán diseñados de modo que la tensión máxima no exceda las
tensiones admisibles básicas del punto12.3, y el rango de
tensiones no exceda el rango de tensiones admisible del punto
12.2.6.

Para el diseño de elementos sometidos a tensiones resultantes
solo de las cargas de viento, se usarán las tensiones
admisibles básicas del punto 12.3.

Con excepción de las vigas de piso, los elementos sometidos a
tensiones resultantes de cargas laterales, excepto cargas
centrífugas, y/o cargas longitudinales, pueden ser diseñados
para tensiones 25% mayores que las autorizadas por (a), pero
la sección del elemento no será menor que la requerida para
satisfacer las provisiones de (a) o (b) por separado.

El incremento de la tensión admisible permitido por (c) no se
aplicará a las tensiones admisibles en pernos de alta
resistencia.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
72 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
iv)
Tensiones Secundarias
El diseño y detallado se ejecutarán de modo de minimizar las
tensiones secundarias, tanto como sea practicable. Normalmente, no
se requiere considerar las tensione secundarias debidas a la
distorsión de la cercha, en los miembros cuyo ancho, medido
paralelamente al plano de distorsión, es menor que un décimo de su
longitud. Si la tensión secundaria excede 280 kg/cm2 para elementos
en tracción y 210 kg/cm2 para elementos en compresión, el exceso
será tratado como tensión primaria.
v)
Dimensionado de Elementos de Alma de Cerchas

vi)
Cargas Sísmicas

12.3
Los elementos intermedios en cerchas ( montantes,
diagonales), serán dimensionados de modo que (1) un
incremento en la carga viva especificada que incremente la
tensión total en la cuerda más tensionada en un tercio
produzca tensiones totales en los elementos intermedios y sus
conexiones no mayores a 1.33 veces las tensiones admisibles,
y (2) cumplan los requisitos de fatiga del punto 12.2.6 usando
estas tensiones incrementadas.
Los elementos y conexiones sometidos a cargas sísmicas se
diseñarán de acuerdo a los requerimientos de la sección 11.2.
Tensiones Admisibles Básicas
Las tensiones admisibles básicas a usarse en el dimensionado de las partes de un
puente serán como se especifican en lo que sigue. Cuando la tensión admisible se
expresa en términos de Fy, Fy= tensión de fluencia del material como se especifica
en Tabla 12.1A.
12.3.1 Acero Estructural, Remaches, Pernos y Pasadores (kg/cm2)
Tracción axial, acero estructural, sección neta: 0.55 Fy
Tracción en colgadores de vigas de piso, incluyendo flexión, sección neta:
Usando remaches en conexiones extremas
1000
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
73 de 150
Usando pernos de alta resistencia en conexiones extremas
1400
Tracción en fibras extremas de perfiles laminados, vigas soldadas y
secciones armadas, sometidas a flexión, sección neta
0.55 Fy
Tracción en conectores, incluyendo el efecto de la acción de palanca:
Pernos A325, sección bruta
3100
Pernos A490, sección bruta
3800
Compresión axial, sección bruta:
Para atiesadores de vigas
Para material de empalmes
Para compresión de elementos con carga axial:
cuando kl/r <
Ver Art. 11.6.7(c)
0.55 Fy
0.55 Fy
0.60Fy - (Fy/3/2/17965)kl/r
10.34*106/(kl/r)2
donde kl es la longitud efectiva del elemento en compresión, cm, en
condiciones normales:
k=
k=
7/8 para elementos con extremos rotulados,
3/4 para elementos con extremos remachados, apernados o
soldados y "r" es el radio de giro correspondiente del elemento
en compresión, cm.
Compresión en fibras extremas de elementos tipo I sometidos a carga
perpendicular al alma
0.55Fy
Compresión en fibras extremas de vigas laminadas, o armadas, en flexión,
simétricas respecto al eje principal en el plano del alma (excepto elementos
de sección cajón en flexión), y compresión en fibras extremas de canales
laminadas, el mayor de los valores determinado por las fórmulas siguientes:
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
0.55 Fy -
PÁG. N°
74 de 150
0.55 (Fy )2
(l/ r y )2 (*)
8
1.266 x 10
ó
0.74 x 106
ld/ A f
Pero sin exceder 0,55 Fy
Donde:
l
=
Distancia entre puntos de apoyo lateral para el ala
comprimida, cm.
radio de giro mínimo del ala de compresión y de la
porción de alma comprimida, en torno a un eje en el
plano del alma, cm.
área del ala en compresión, excluyendo cualquier
porción de alma, cm2.
altura total del elemento, cm.
ry
=
Af
=
d
=
(*)
Aplicable sólo para elementos con alas rectangulares sólidas y
vigas laminadas I.
Compresión en fibras extremas de miembros armados remachados o
apernados en flexión, simétricos respecto al eje principal en el plano del
alma.
0.55 Fy -
0.55(Fy)2 l
1.266x 108 r t2
(excepto elementos de sección cajón en flexión)
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
75 de 150
Compresión en fibras extremas de miembros tipo cajón en flexión, soldados,
remachados o apernados, simétricos respecto al eje principal entre las almas
y cuyas proporciones satisfacen las provisiones del punto 12.5.1 y del punto
12.5.2
2
0.55 Fy -
0.55 (Fy )2  l 
 
1.266x 108  r 
donde (l/r)e es la razón de esbeltez efectiva del miembro tipo cajón en flexión,
según se determina por la fórmula siguiente:
3.95 Sxl  s/t
A Fy
donde:
l
=
Sx
A
s/t
Iy =
distancia entre puntos de apoyo para el ala comprimida,
cm
=
módulo resistente de la sección del elemento cajón
respecto a su eje mayor, cm3.
=
área total comprendida entre los ejes de las almas y
alas del elemento cajón, cm2.
=
razón entre ancho de ala o altura de alma de cada
componente y su espesor.( Se desprecia cualquier
porción de ala que se proyecta fuera de la sección del
cajón).
momento de inercia del elemento cajón respecto a su eje
menor, cm4.
Tracción diagonal en almas de vigas ramadas y laminadas, en secciones con
máxima flexión y corte simultáneos
0.55Fy
Cizalle en fibras extremas de pasadores
Cizalle en alma de vigas laminadas y soldadas, sección bruta
Cizalle en pernos A 325
Cizalle en pernos A 490
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
0.83 Fy
0.35 Fy
1200 **
1500 **
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
(**):
PÁG. N°
76 de 150
Aplicable en superficies limpias, sin aceite, pintura u otros
recubrimientos y óxido suelto para agujeros estándar.
Cizalle en remaches instalados a máquina A 502 Grado 1
950
Cizalle en remaches instalados a máquina A 502 Grado 2
1400
Cizalle en remaches con instalación manual A 502 Grado 1
770
Cizalle en pasadores
0.42 Fy
Aplastamiento en remaches instalados a máquina A 502 Grado 1:
en cizalle simple
1900
en cizalle doble
2500
Aplastamiento en remaches instalados a máquina A 502 Grado 2, en el
material con una tensión de fluencia Fy :
en cizalle simple
0.75 Fy
pero sin exceder
2800
en cizalle doble
Fy
pero sin exceder
3500
(Los remaches instalados con martillo neumático o eléctrico, se consideran
instalados a máquina.)
Aplastamiento en remaches con instalación manual A 502 Grado 1 1400
Aplastamiento en pasadores
0.75 Fy
Fy =la menor de las tensiones de fluencia del material que el pasador
aplasta, o del material del pasador.
Aplastamiento en pernos A325 y
A490
LFu
2d
ó
1.2 Fu
(***)
(el menor entre ambos)
donde :
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
77 de 150
L=
Distancia, cm, medida en la línea de la fuerza, desde el perno al borde
más próximo de un perno adyacente o al extremo de la parte
conectada situado en la dirección de la fuerza.
d=
Diámetro de los pernos, cm.
Fu = La menor tensión de ruptura mínima de la parte conectada, kg/cm2,
según especificación de Tabla 11.1A.
(***): Para un perno único en la línea de fuerza o materiales conectados con
agujeros alargados, el límite es 1.0 Fu. Se puede justificar un valor de
la presión admisible de aplastamiento Fp, en el material conectado en
un perno, superior a la permitida, en caso que la deformación en torno
al agujero no constituya una consideración de diseño y se dispone el
paso y la distancia a borde L adecuados, de acuerdo a Fp = LFu/2d <
1.5Fu
Aplastamiento en atiesadores y otras partes de acero cepilladas
en contacto
0.83Fy
Aplastamiento entre rótula y pasador de rótula
0.375Fy
Fy =
la menor de las tensiones de fluencia del material de la rótula o del
pasador.
Aplastamiento en el área neta de planchas de bronce autolubricadas 140
Aplastamiento en rodillos de apoyos deslizantes y fijos, kg por cm. lineal
Para diámetros no mayores a 640 mm
Para diámetros entre 640mm y 3200 mm
NT-01-02-01
Versión 01
Fy  914
600d
20000
Fy  914
4800 d
20000
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
d=
Fy =
PÁG. N°
78 de 150
diámetro del rodillo, cm.
la menor de las tensiones de fluencia en el rodillo o en la base.
(kg/cm2)
Pernos Sometidos a Tracción y Corte Combinados
Fv  S a (1 - f t Ab / T b )
donde:
Fv = Tensión admisible de corte, reducida por la combinación de
tensiones, kg/cm2.
Sa = Tensión admisible de cizalle, con carga de corte solamente,
kg/cm2.
ft =
tensión media de corte, debido a la carga directa, kg/cm2
Ab = Área nominal del perno,cm2.
Tb = Tensión mínima de instalación del perno. kg. (ver Tabla 12.3)
TABLA 12.3
TENSIÓN MÍNIMA DE INSTALACIÓN DE PERNOS
Diám. Nominal
pulg
NT-01-02-01
Versión 01
Tensión Mínima en Tons
A 325
A 490
1/2
5.4
6.8
5/8
8.6
11.0
3/4
12.7
16.0
7/8
17.7
22.0
1
23.0
29.0
1-1/8
25.4
36.0
1-1/4
32.0
46.0
1-3/8
38.6
55.0
1-1/2
47.0
67.0
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
79 de 150
12.3.2 Soldadura
En las expresiones, Fy = tensión de fluencia del metal base según se especifica en
Tabla 12.1A.
a)
b)
Soldaduras de Ranura
Soldaduras de Ranura
kg/cm2
Tensión o compresión
0.55 Fy
Corte
0.35 Fy
Soldaduras de filete
Corte, cualesquiera sea la dirección de la fuerza aplicada.
Electrodo con :
resistencia a la tracción de 4200 kg/cm2 1200 *
resistencia a la tracción de 4900 kg/cm2 1300 *
resistencia a la tracción de 5600 kg/cm2 1500 *
(*): pero sin exceder 0.35Fy, la tensión en el metal base
12.3.3 Acero Fundido
Para el acero fundido, las tensiones admisibles en compresión y aplastamiento,
serán las mismas que las especificadas para el acero estructural con la misma
tensión de fluencia. Las otras tensiones admisibles serán 3/4 de las especificadas
para el acero estructural con la misma tensión de fluencia.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
80 de 150
12.3.4 Albañilería
a)
Presión de aplastamiento:
Material
Presión de aplastamiento
kg/cm2
Granito
60
Piedra arenosa, caliza
30
Concreto
fc' =
12.4
0.25 fc
resistencia a la compresión. (Cuando se desconoce la resistencia a la
compresión del concreto, considerar 180 kg/cm2 para ésta)
Normas Generales
12.4.1 Razón de Esbeltez
c)
La razón de esbeltez (razón entre longitud y radio de giro menor) no
excederá:
Razón de esbeltez
Estructura
100
para miembros principales en compresión
120
para arriostramientos en compresión
140
para reticulado simple
200
para reticulado doble
200
para miembros en tracción
12.4.2 Diámetro efectivo de Conectores
El diámetro nominal de los conectores será considerado como el diámetro efectivo.
12.4.3 Área Efectiva de Aplastamiento en Remaches y Pasadores
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
81 de 150
El área efectiva de aplastamiento en remaches y pasadores será el diámetro
multiplicado por la longitud en aplastamiento, excepto que para remaches de cabeza
perdida, se deducirá de la longitud, la mitad de la cabeza.
12.4.4 Espesor del Material
a)
El metal, excepto en suples de relleno, no tendrá espesores inferiores a 8
mm. Las partes sometidas a influencias notables de corrosión serán de
espesor mayor, o protegidos contra tales influencias.
b)
El espesor de las planchas de gusset que conectan los elementos de
cuerdas y elementos intermedios de cerchas será proporcional a la fuerza a
transmitir pero no menor a 12 mm.
12.4.5 Accesibilidad de las Partes
La disposición de los detalles será tal que todas las partes expuestas sean
accesibles para inspección, limpieza y pintura. De preferencia, se proveerán no
menos de 45 cm libres entre alas de líneas paralelas de vigas que tengan altura
mayor a 90 cm.
12.4.6 Drenaje de Zócalos
Los zócalos o depresiones que puedan retener agua tendrán aberturas de drenaje
efectivas o serán rellenadas o calafateadas con un producto impermeable
permanente aprobado. Los miembros estructurales no serán calafateados mediante
soldadura, excepto con aprobación especial.
12.4.7 Conexiones Excéntricas
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Se evitará, tanto como sea practicable, la excentricidad entre partes que se
interceptan y entre los ejes de miembros que se interceptan en un punto de
trabajo. Si las conexiones excéntricas son inevitables, se tomarán las
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
82 de 150
medidas adecuadas para las tensiones de flexión que resultan de la
excentricidad.
b)
En miembros que poseen secciones simétricas, las soldaduras o conectores
de unión se dispondrán simétricamente con relación al eje del elemento, o se
considerará apropiadamente la distribución no simétrica de tensiones.
12.4.8 Sección Neta
a)
La sección neta de un miembro en tracción remachado o apernado es la
suma de las secciones netas de sus partes componentes. La sección neta de
una parte es el producto del espesor de la parte multiplicado por su ancho
neto mínimo.
b)
El ancho neto para una cadena de agujeros que se extiende progresivamente
a través del elemento, se obtendrá deduciendo del ancho bruto la suma de
los diámetros de todos los agujeros en la cadena y agregando, por cada
2
s
4g
espacio en la cadena, la cantidad:
donde
s=
g=
paso de los dos agujeros sucesivos en la cadena, en la
dirección de la tensión de tracción.
gramil de estos agujeros, en la dirección transversal.
La sección neta de la parte se obtiene de la cadena que da el ancho neto
menor, sin embargo, el ancho neto, en ningún caso, será considerado mayor
que el 85% del ancho bruto correspondiente.
c)
NT-01-02-01
Versión 01
Para ángulos, el ancho bruto será la suma de los anchos de las alas menos
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
d)
e)
PÁG. N°
83 de 150
el espesor. El gramil para agujeros en alas opuestas, será la suma de los
gramiles medidos desde el vértice del ángulo, menos el espesor.
Para material de empalme, el espesor efectivo será solo la parte de material
desarrollada por los remaches o pernos.
El diámetro del agujero, será considerado como 3 mm mayor que el diámetro
nominal del remache o perno.
12.4.9 Conexiones y Empalmes
a)
Las conexiones y los empalmes, excepto cuando se usan como en (d) más
abajo, deberán:
i)
ii)
Para miembros principales, tener una resistencia no menor que la del
miembro conectado.
Para miembros secundarios y elementos de contraventación, tener
una resistencia no menor a la menor de entre la resistencia del
miembro basada en la tensión admisible o 1.5 veces la tensión
máxima calculada.
Se deberán cumplir los requisitos del punto 12.2.6. Los miembros de
contraventación usados solo como tirantes o puntales para reducir la longitud
no arriostrada de un miembro al cual conectan, no requieren ser conectados
para una fuerza mayor que la especificada en 12.10.6.
b)
Todas las soldaduras de ranura, tendrán penetración completa, y cumplirán
los requisitos del punto 12.10.6.
c)
Las conexiones apernadas o remachadas tendrán no menos de tres
conectores por plano de conexión o resistencia equivalente en soldadura. De
preferencia, la soldadura será de filete y paralela y simétrica a la dirección
de la fuerza.
d)
Los miembros sometidos solo a compresión, si se enfrentan para
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
84 de 150
aplastamiento, serán empalmados en cuatro lados, para los efectos de
mantener las partes lindantes en forma exacta y segura en su sitio. El
empalme estará tan próximo a un punto de panel como sea practicable y
será diseñado para transmitir al menos la mitad de la fuerza a través del
material de empalme. Cuando estos miembros están en aplastamiento
completo cepillado en planchas basales, se dispondrá suficiente material de
conexión remachado o apernado, o soldadura, para mantener todas las
partes aseguradas en su posición.
12.4.10
Conexiones de Terreno
Las conexiones de terreno, incluyendo empalmes, se ejecutarán usando
remaches o pernos de alta resistencia, excepto que se podrá usar soldadura
de terreno para conexiones menores no sometidas a fuerzas de carga viva, y
para unir secciones de planchas de tablero, etc. que no funcionan como parte
de la estructura soportante. En otro caso, no se usará la soldadura para
conexiones de terreno.
12.4.11
Desarrollo de Suples
a)
Para construcción con pernos de alta resistencia, no se requieren pernos
adicionales para el desarrollo de suples.
a)
Para construcción remachada, cuando los remaches con carga atraviesan
suples, los suples se prolongarán mas allá del miembro conectado y esta
extensión se asegurará con remaches suficientes para distribuir
uniformemente la fuerza total en el miembro, en las secciones combinadas
del miembro y los suples, excepto para suples de espesor menor a 6 mm que
no se prolongarán más allá del material de suple, y no se requieren
remaches adicionales.
b)
En construcción remachada, se debe considerar la excentricidad, en suples
cortos y gruesos.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
12.4.12
PÁG. N°
85 de 150
Combinaciones de Distintos Tipos de Conexión
a)
Se puede considerar que remaches y pernos de alta resistencia, en un
mismo plano de conexión, comparten la fuerza aplicada. Cuando un plano de
conexión de este tipo es sometido a condiciones de fatiga, ambos tipos de
conectores deberán satisfacer los requisitos del punto 12.2.6, aplicable a los
remaches.
b)
Las soldaduras que actúan en una misma conexión con remaches y/o
pernos, serán diseñadas para absorber la fuerza completa.
12.4.13
a)
b)
c)
Sellado
Cuando dos o más planchas o perfiles estén en contacto, se dispondrán
medidas para sellar sus bordes, como protección contra el ingreso de
humedad entre ellos.
Para miembros remachados o apernados, además del sellado, se limitará el
espaciamiento de los conectores que unen las partes componentes. El paso,
en una línea adyacente a un borde libre de una plancha o perfil exterior, no
excederá 4+4t, donde t es el espesor de la plancha exterior más delgada, ni
será mayor a 180 mm. Cuando hay una segunda línea de conectores
alternados uniformemente con los de la línea adyacente al borde libre, a un
gramil, g, respecto a ésta, menor que 38+4t, mm, el paso alternado de los
conectores en ambas líneas, no excederá 100+4t-[3/4]g, ni 7[3/4]g, pero no
se requiere que sea menor que la mitad de lo estipulado para una línea
única.
Para miembros soldados, el sellado longitudinal, puede ser realizado
mediante soldadura continua en los bordes expuestos de las superficies en
contacto, ejecutada con las dimensiones y procedimientos que aseguren la
buena calidad de la soldadura a todo el largo.
12.4.14
Conexiones de Componentes de Miembros Armados
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
86 de 150
a)
Cuando dos o más planchas o perfiles se disponen en contacto, serán
conectados adecuadamente para hacerlos trabajar al unísono.
b)
Para miembros remachados y apernados, se usarán conectores de costura
para lograr que las partes componentes actúen al unísono. El paso entre
conectores de costura en miembros en compresión, en cualquier línea no
excederá 12t, en que t es el espesor de la plancha exterior más delgada. Sin
embargo, si los conectores en líneas adyacentes están alternados y el gramil,
g, entre la línea considerada y la línea adyacente más alegada, es menor que
24t, el paso alternado en esas dos líneas no excederá 12t, ni 15t-[3/8]g. El
gramil entre líneas adyacentes de estos remaches de costura no excederá
24t. En los extremos de miembros en compresión, el paso de los conectores
de costura en cualquier línea en la dirección de la tensión no excederá 4
veces el diámetro de los conectores, en una distancia igual a 1.5 veces el
ancho del miembro. En miembros en tracción, el paso entre conectores de
costura no excederán el doble del valor especificado para los miembros en
compresión, y el gramil no excederá al especificado para miembros en
compresión.
c)
Los requisitos de los puntos 12.4.13 y 12.4.14 no son aditivos, pero, el
detalle utilizado debe satisfacer a ambos.
12.4.15
Miembros Soldados de Sección Cajón Cerrada
a)
No se requiere que las secciones cajón sean absolutamente herméticas.
b)
Los miembros de sección cajón serán cerrados a los elementos de modo de
prevenir el ingreso de agua o humedad al interior.
c)
Las fisuras en áreas donde pueda introducirse el agua, como resultado de
cambios de presión interior, serán selladas con un producto aprobado de
calafateo impermeable o, como alternativa, tales fisuras pueden ser selladas
con soldadura si se aprueba esta disposición de detalle.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
12.5
PÁG. N°
87 de 150
d)
Se dispondrán agujeros efectivos de drenaje para prevenir cualquier
acumulación de agua en el interior del elemento.
e)
Los interiores de miembros tipo cajón que satisfacen los requisitos de este
artículo no requieren ser pintados.
Miembros solicitados en Tracción o Compresión Axial
12.5.1 Miembros en Compresión
a)
Los miembros en compresión serán diseñados de modo que los elementos
principales de la sección estén conectados directamente a las planchas de
gusset, pasadores, u otros miembros.
b)
En los miembros compuestos, formados por segmentos conectados por
retículas o por planchas, el espesor del alma, mm, no será menor que:
b Fy
1600 Pc/f
; con Pc/f  2
Y el espesor de las planchas de unión, mm,, no será menor que:
b Fy
2000 Pc/f
; con Pc/f  2
donde:
b=
distancia no arriostrada entre las líneas más próximas de
conectores o soldadura, o entre las raíces de alas laminadas,
mm
Pc = tensión admisible para el elemento en compresión, según se
determina por la formula aplicable del punto 12.3, kg/cm2.
f
=
tensión de compresión actual, kg/cm2.
Fy
=
tensión de fluencia del material, kg/cm2.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
c)
PÁG. N°
88 de 150
Para los requisitos de espesor de planchas perforadas, ver punto 12.5.4c).
12.5.2 Elementos no Atiesados en Compresión
a)
El ancho de elementos no atiesados de miembros en compresión, no
excederán lo que sigue:
i)
Alas de ángulos o alas de vigas o tes:
500 t / Fy 1/2 para largueros y vigas cuando los durmientes se apoyan
en el ala.
1/2
600 t / Fy
para miembros principales sometidos a carga axial, y
para largueros y vigas cuando los durmientes no se
apoyen en el ala.
1/2
700 t / Fy
para arriostramientos y otros elementos secundarios
ii)
iii)
Planchas
:
Alma de tes :
600 t / Fy 1/2
800 t / Fy 1/2
donde:
t = espesor del elemento, mm
Fy = tensión de fluencia del material, kg/cm2.
b)
El ancho de las planchas se medirá desde el borde libre al eje de la primera
línea de conectores o soldaduras. El ancho de alas de ángulos y el alma de
tes, se considerará como la dimensión nominal completa. El ancho de ala de
vigas y tes se medirá desde el borde libre a la raíz del filete.
c)
Cuando un elemento proyectante excede la relación ancho/espesor prescrita
anteriormente, pero cumpliría esa relación y cumpliría los requisitos de
tensión, considerando removida una porción de su ancho, el elemento será
aceptable.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
89 de 150
12.5.3 Chapas de Unión
a)
En los lados abiertos de miembros en compresión, los segmentos se
conectarán por medio de barras diagonales formando celosía y se
dispondrán chapas de unión lo más próximo posible a cada extremo del
miembro. Se colocarán chapas de unión en puntos intermedios donde se
interrumpa la celosía. En miembros principales, la longitud de las chapas de
unión en los extremos, no será menor que 1.25 veces la distancia entre las
líneas de conexión a las alas exteriores. La longitud de chapas de unión
intermedias no será menor que tres cuartos de esa distancia.
b)
Los segmentos, de miembros en tracción compuestos de perfiles serán
conectados por chapas de unión. La longitud de las chapas de unión no será
inferior a dos tercios de la longitud especificada para chapas de unión en
miembros en compresión.
c)
El espesor de las chapas de unión no será inferior a 1/50 de la distancia
entre líneas de conexiones a las alas exteriores para miembros principales, o
1/60 de esa distancia para elementos de contraventación.
d)
En chapas de unión remachadas o apernadas, los conectores, no estarán
espaciados más de cuatro diámetros entre centros, y al menos se usarán 3
conectores en una línea. En chapas de unión soldadas, se usará como
mínimo soldadura de filete continuo de 8 mm a lo largo de sus bordes
longitudinales.
12.5.4 Reticulado y Placas Conectoras Perforadas para Miembros en Tracción y
Compresión
a)
Fuerza de Corte
La fuerza de corte normal al miembro en los planos de reticulado o de placas
conectoras con o sin perforaciones, se asumirá dividida en partes iguales
entre todos estos planos paralelos. La fuerza de corte total incluirá toda
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
90 de 150
fuerza debida al peso del elemento y a otras fuerzas y para miembros en
compresión, 2.5 % de la fuerza axial de compresión pero no menos de AFy
/150, donde:
b)
A=
área requerida en el elemento para compresión axial, cm2 (fuerza de
compresión axial dividida por la tensión admisible de compresión).
Fy =
tensión de fluencia del material, kg/cm2.
Reticulado
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
NT-01-02-01
Versión 01
Las barras del reticulado interno de miembros en compresión, estarán
espaciadas de modo que la razón de esbeltez de la porción del ala
comprendida entre conexiones de las barras diagonales, no sea
mayor que 40 ni superior a 2/3 de la razón de esbeltez del elemento.
La sección de las barras diagonales del reticulado será determinada
mediante la fórmula para compresión axial, en la cual l se considera
como la distancia, a lo largo de la barra, entre sus conexiones a los
segmentos principales, para diagonalización simple y como el 70% de
esa distancia para diagonalización doble.
Cuando la distancia ,a través del elemento, entre líneas de conexión
en las alas es superior a 380 mm y se usa barras de ancho no mayor
a 90 mm, la diagonalización será doble y conectada en sus
intersecciones.
El ángulo entre las barras diagonales y el eje del miembro será,
aproximadamente, de 45º para diagonalización doble y de 60º para
diagonalización simple.
Las barras diagonales pueden ser perfiles o barras planas. En
miembros principales, el espesor mínimo de barras planas será 1/40
de la distancia, a lo largo de la barra, entre sus conexiones para
diagonalización simple, y 1/60 para diagonalización doble. En
miembros de contraventaciones, los límites serán 1/50 para
diagonalización simple y 1/75 para diagonalización doble.
En construcción remachada o apernada, el diámetro de los conectores
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
vii)
c)
PÁG. N°
91 de 150
en las barras diagonales no excederá 1/3 el ancho de la barra. Se
dispondrán, al menos dos conectores en cada extremo de las barras
diagonales, unidos a alas de ancho no menor a 130 mm
En construcción soldada, se usarán soldaduras de filete de resistencia
comparable a la requerida en la construcción remachada o apernada.
Placas conectoras perforadas.
i)
ii)
iii)
iv)
Las perforaciones serán ovoidales o elípticas.
La longitud de la perforación no será mayor que el doble de su ancho.
En miembros en compresión, la razón entre la longitud de la
perforación y el radio de giro de la mitad del miembro en el centro de
la perforación, en torno a su propio eje no será mayor que 20 ni mayor
que la razón de esbeltez del miembro en torno a su eje perpendicular
a la perforación.
La distancia libre entre perforaciones no será menor que la distancia
entre las líneas más cercanas de conexiones.
Para miembros en tracción, el espesor de la plancha perforada no
será menor que 1/50 de la distancia entre las líneas más cercanas de
conexiones. Para miembros en compresión, el espesor no será menor
que 1/50 de esta distancia ni menor que Fy 1/2 / 600 veces la distancia
entre esta línea de conexiones y el borde de la perforación, medida en
el centro de ésta. Donde Fy = tensión de fluencia, según Tabla 12.1A,
para el material, y no menor que el especificado en el punto 12.5.1b)
para planchas sólidas. Además, para todo elemento, el espesor no
t=
3cU
2vh (c - a)
será menor que el requerido por la fórmula:
donde:
t
=
espesor de la plancha, cm
c
=
separación entre ejes de perforaciones, cm
U
=
Fuerza de corte transversal máxima en el plano de la
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
v
=
2
kg/cm .
h
=
a
=
c-a
=
PÁG. N°
92 de 150
plancha, kg.
tensión admisible básica para corte en alma de vigas,
ancho de la plancha, cm.
longitud de la perforación, cm
distancia entre perforaciones.
v)
Cuando la plancha está empalmada para la transferencia de fuerza, la
distancia libre entre la perforación del extremo y el extremo de la
plancha, no será menor que la distancia entre la distancia entre las
líneas de conexiones más cercanas, excepto que para el caso de
miembros enfrentados para contacto en aplastamiento, podrá usarse
la mitad de esta distancia. Cuando la plancha no está empalmada
para transferencia de fuerza, se puede usar una perforación abierta en
el extremo de la plancha, siempre que su longitud no exceda un medio
de la distancia entre las líneas de conexiones más cercanas.
vi)
En el caso de miembros en compresión, la sección bruta de la plancha
a través de la perforación y en el caso de miembros en tracción la
sección neta, se considerarán como parte del área de la sección del
miembro.
12.5.5 Sección Efectiva de Angulos o Tes
Si se conectan ángulos o tes de modo que no ocurra flexión en ninguna dirección,
la sección efectiva será la sección neta del miembro. Si tales miembros se conectan
en un lado de una plancha gusset, la sección efectiva será la sección neta del
elemento conectado más la mitad de la sección del elemento no conectado.
12.6
Miembros solicitados en flexión
12.6.1 Dimensionado de Vigas
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Vigas soldadas, vigas I, y otros miembros sometidos a flexión que produce
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
93 de 150
tracción en una cara, serán dimensionados por el método del momento de
inercia. Se considerará el eje por el centro de gravedad de la sección bruta,
como el eje neutro. Se calculará la tensión de tracción a partir del momento
de inercia de la sección neta completa y la tensión de compresión
considerando el momento de inercia de la sección bruta completa.
b)
Cuando el ala de compresión no posee apoyo lateral continuo, el miembro en
flexión se dimensionará de modo que, la relación entre la distancia entre
puntos de apoyo lateral y el radio de giro del ala comprimida, incluyendo la
porción del alma en el lado de compresión del eje de flexión, en torno a un
del material, como se define en Tabla 12.1A.
12.6.2 Secciones de Ala
a)
Construcción remachada o apernada
i)
ii)
iii)
NT-01-02-01
Versión 01
Las alas de vigas compuestas, preferentemente, se ejecutarán sin
planchas laterales.
Cuando las alas de vigas compuestas soldadas están sometidas a
flexión transversal local de los durmientes del puente, el espesor
mínimo de ala será 16 mm, cuando se usen platabandas y 20 mm
cuando éstas no sean usadas.
Cuando se usen platabandas, al menos una de las planchas de cada
ala, se extenderá en toda la longitud de la viga. Toda platabanda que
no abarque la longitud completa de la viga, se extenderá más allá del
extremo teórico, lo suficiente para desarrollar la capacidad de la
plancha, o se extenderá hasta una sección en que la tensión en el
resto del ala de la viga sea igual a la tensión admisible de fatiga,
cualesquiera de las dos extensiones sea mayor. El término "extremo
teórico de la platabanda", se refiere a la sección donde la tensión en el
ala, sin la platabanda, iguala a la tensión admisible, sin incluir
consideraciones de fatiga.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
b)
PÁG. N°
94 de 150
Construcción soldada
i)
Las alas de vigas soldadas se ejecutarán usando una sola plancha en
cada ala, esto es, sin platabandas. No se usarán planchas laterales en
la construcción soldada. Se pueden disponer variaciones en el
espesor y en el ancho de la plancha de ala mediante soldadura a tope
de partes de distinto espesor o con transiciones de ancho de acuerdo
a los requisitos de punto 12.9.1.
ii)
No puede utilizarse más de una platabanda en cada ala de una viga
laminada. Estas platabandas cubrirán la longitud completa de la viga y
serán de espesor y ancho uniformes. Se conectarán al ala de la viga
laminada mediante soldadura de filete continuo de resistencia
suficiente para transmitir el corte horizontal a la platabanda. El
espesor de una platabanda no será mayor que 1.5 veces el espesor
del ala a la cual está fijada.
12.6.3 Espesor de Planchas de Alma
El espesor del alma de vigas soldadas no será inferior a 1/6 del espesor del ala ni
1/2
/8000 de la distancia libre entre las alas, excepto que, si la
tensión de la fibra extrema en el ala comprimida es menor que la admisible, el
denominador 8000 puede ser multiplicado por el factor Pc 1/2 /f donde Pc = tensión
admisible en el ala comprimida, según se determina por la fórmula aplicable del
punto 12.3.1, kg/cm2, f = tensión calculada en la fibra extrema del ala comprimida,
kg/cm2.
Fy
= tensión de fluencia del material, kg/cm2.
12.6.4 Unión Ala-Alma en Vigas Soldadas
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Los ángulos de alas en vigas remachadas o apernadas, se conectarán al
alma con los remaches o pernos suficientes para transmitir a la sección del
ala, la fuerza de corte horizontal en cualquier punto conjuntamente con la
fuerza de cualquier carga que sea aplicada directamente al ala. Cuando los
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
95 de 150
durmientes se apoyen directamente en el ala, se asumirá una carga de
rueda, incluyendo 80% de impacto, distribuida en 1 metro. En vigas de
tablero con balasto, la carga de rueda, incluyendo 80% de impacto, se
asumirá distribuida en 1.5 metros.
b)
Las uniones ala alma en vigas soldadas, serán, de preferencia, soldaduras
idénticas para ala comprimida y ala traccionada.
i)
ii)
iii)
Vigas de tablero y largueros:
En tableros abiertos, no compuestos y sin balasto, las uniones a la
alma serán soldaduras continuas de ranura y penetración completa,
excepto otra disposición especificada expresamente. En tableros de
plancha soldada o compuestos acero-concreto, las uniones ala-alma
pueden ser soldaduras continuas de ranura y penetración completa o
soldaduras continuas de filete.
En vigas soldadas:
Las uniones ala alma pueden ser soldaduras continuas de ranura y
penetración completa o soldaduras continuas de filete.
Miembros de sección cajón:
Las uniones ala alma serán realizadas, de preferencia, con soldaduras
continuas de filete.
12.6.5 Empalmes en Alas
a)
Las alas que se empalmen en terreno, o que se empalman en taller con
remaches o pernos, serán cubiertas con material adicional de sección no
menor que el ala a empalmar. Se dispondrán suficientes conectores en cada
lado del empalme para transmitir al material de empalme, la fuerza en la
sección cortada. Los ángulos de ala se empalmarán con ángulos. No se
empalmará más de un elemento en la misma ala, en una misma sección.
b)
En construcción soldada en taller, las alas pueden ser empalmadas con
remaches o pernos como en (a) o con soldadura como en (c).
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
96 de 150
c)
Los empalmes soldados en taller, serán con soldadura de ranura de
penetración completa. De preferencia, ejecutarán en la misma sección,
excepto cuando son realizados antes de unir alas con alma, entre sí, caso en
que pueden ubicarse en una misma o en diferentes secciones.
d)
Los empalmes de vigas laminadas serán con soldadura de ranura con
penetración completa en una misma sección, y se realizarán sin rebajes, es
decir, se soldará la sección completa.
12.6.6 Empalmes de Alma
a)
Los empalmes de vigas soldadas o vigas laminadas, se diseñarán para
cumplir las dos condiciones siguientes:
i)
ii)
Resistencia al corte total de la sección bruta del alma.
La combinación del momento resistente total de la sección neta del
alma, con la fuerza de corte máxima que puede ocurrir en la sección
donde se ubica el empalme.
b)
Los empalmes de alma de taller o de terreno en construcción remachada o
apernada y empalmes de terreno en construcción soldada, se ejecutarán
utilizando planchas a cada lado del alma, con la resistencia requerida por (a).
El momento de inercia neto de estas planchas de empalme no será inferior al
del alma.
c)
Los empalmes de alma en taller, en la construcción soldada, pueden ser
ejecutados como en (b),o pueden ser soldados. Los empalmes soldados de
taller serán ejecutados con soldaduras de ranura, de penetración completa, y
se soldará le sección completa.
12.6.7 Atiesadores de Apoyo
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Se colocarán atiesadores en pares en los extremos de apoyo de vigas
soldadas y vigas laminadas, y en los puntos de apoyo de cargas
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
97 de 150
concentradas. Se extenderán tan próximo como sea práctico, a los bordes
del ala para proporcionar distribución efectiva y se conectarán al alma, con
los remaches, pernos o la soldadura necesaria para transmitir la carga.
Cuando se usen atiesadores de ángulo, éstos no serán doblados. Cuando se
usen atiesadores de plancha, éstos serán rebajad
superior e inferior para dejar espacio al ángulo del ala o a la soldadura de
unión ala-alma, según sea el caso.
b)
La parte no atiesada de un atiesador de apoyo, deberá cumplir con los
requisitos de relación ancho-espesor para elementos no atiesados en
compresión.
c)
Los atiesadores de apoyo se diseñarán como columnas, asumiendo que la
sección de columna comprende el par de atiesadores y una porción de alma
centrada con éstos, cuyo ancho es igual a 25 veces su espesor, en
atiesadores interiores o un ancho igual a 12 veces su espesor cuando los
atiesadores están ubicados en el extremo del alma. La longitud efectiva se
considerará como tres cuartos de la longitud del atiesador para los efectos de
calcular la relación l/r.
d)
Los atiesadores de apoyo serán diseñados por aplastamiento, sin considerar
colaboración del alma. Solo se considerará efectiva al aplastamiento, el ala
no atiesada de un atiesador de ángulo o la parte fuera del rebaje de esquina
de un atiesador de plancha que esté en contacto con el ángulo de ala o
plancha del ala.
12.6.8 Atiesadores Intermedios
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando la altura del alma entre alas o planchas laterales, en una viga
1/2
veces su espesor, ésta
será atiesada por pares (excepto como se indica en (c)) de ángulos
remachados o apernados, o de planchas soldadas, al alma. La distancia
libre d, entre atiesadores no excederá 1800 mm ni la dada por la fórmula:
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
d=
PÁG. N°
98 de 150
2800 t
S
donde
12.7
d
t
S
=
=
=
Fy
=
distancia libre entre atiesadores, mm
espesor del alma, mm
tensión de corte calculada en la sección bruta del alma
en el punto considerado, kg/cm2.
tensión de fluencia según se especifica en Tabla 12.1A
para el material del alma, kg/cm2.
b)
El ancho del ala no atiesada de cada ángulo, o el ancho de la plancha
soldada del atiesador, no será mayor que 16 veces su espesor ni menor que
50 mm más 1/30 de la altura de la viga.
c)
Atiesadores intermedios en un solo lado del alma de una viga soldada,
pueden usarse, con la condición de que ellos tengan el mismo momento de
inercia, respecto a un eje coincidente con el centro del alma, que el par
mínimo aceptable de ángulos o planchas. Ellos se conectarán a la porción no
atiesada del alma en compresión.
Elementos de piso y colgadores de vigas de piso
12.7.1 Travesaños Extremos
Los tramos con sistemas de piso tendrán vigas transversales extremas excepto que
se especifique lo contrario. Excepto cuando se disponen otros medios, las vigas
transversales extremas serán dimensionadas para levantar el tramo sin exceder las
tensiones admisibles básicas en más de 50%.
12.7.2 Travesaños y Colgadores de Travesaños
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Los travesaños, de preferencia, serán perpendiculares al eje de la vía.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
b)
PÁG. N°
99 de 150
El material principal de los colgadores de travesaños no será rebajado ni
tendrá muescas. Los colgadores armados tendrán plancha de alma sólida o
perforada, o celosía. El espesor en el material principal de los colgadores de
travesaños no será inferior a 12 mm.
12.7.3 Conexiones Extremas de Miembros de Piso
a)
Las vigas en la construcción de piso sólido, largueros y travesaños, tendrán
ángulos de conexiones extremas para asegurar la necesaria flexibilidad en la
conexión. No se usará soldadura para conectar el ala flexible.
b)
Las alas flexibles de los ángulos de conexión tendrán un ancho no menor a
100 mm y un espesor no menor a 12 mm.
c)
En largueros, el gramil desde la espalda del ángulo a la primera línea de
conectores en las alas flexibles de los ángulos de conexión, en el tercio
superior de la altura del larguero, no será inferior a la cantidad:
lt
8
donde :
l = luz del larguero, cm
t = espesor del ángulo, cm
12.8
Construcciones remachadas y apernadas
12.8.1 Paso y Gramil de Conectores
El paso de los conectores es la distancia, mm, entre centros de conectores
adyacentes, medida a lo largo de una o más líneas de conectores. El gramil de los
conectores es la distancia, mm, entre líneas adyacentes de conectores, o la
distancia entre la espalda del ángulo u otro perfil a la primera línea de conectores.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
100 de 150
12.8.2 Longitud de apriete de Remaches
Cuando el agarre de remaches que soportan una tensión calculada, excede 4.5
veces el diámetro, el número de remaches será incrementado, al menos 1% por
cada 2 mm de agarre. Cuando el agarre iguala o excede 6 veces el diámetro
nominal, el cuerpo será ahusado de la cabeza hasta una distancia no menor a 3.42
veces el diámetro nominal, pero no más de 120 mm. El diámetro del cuerpo en la
cabeza será 1 mm mayor y en su parte recta, 0.4 mm menor que el diámetro
nominal.
12.8.3 Espaciamiento Mínimo entre Conectores
a)
b)
La distancia entre conectores será no menor a 3 veces el diámetro de los
conectores.
La distancia entre pernos de alta resistencia, medida en la línea de la fuerza
desde el eje de un perno al eje de un perno adyacente, no será menor que
(2dfp/Fu) + d/2
donde:
d = diámetro del perno, mm
fp = tensión de aplastamiento debida a la carga de diseño, kg/cm2.
Fu = tensión de ruptura mínima de la parte conectada, kg/cm2.
12.8.4 Distancia al Borde de Conectores
a)
La distancia del centro de un conector a un borde cortado a cizalla no será
menor a 1.75 veces el diámetro, y la distancia a un borde laminado o
proyectado no será inferior a 1.5 veces el diámetro, excepto en alas de vigas
y canales, donde la distancia mínima puede ser 1.25 veces el diámetro.
b)
La distancia desde el borde libre de una plancha exterior o de un perfil a la
primera línea de conectores no excederá 40 + 4t, ni 150 mm, donde t =
espesor, mm, de la plancha o perfil.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
c)
PÁG. N°
101 de 150
La distancia entre el centro del perno más cercano y el extremo del elemento
conectado hacia el cual se dirige la presión del perno, no será menor que
2dfp/Fu
donde:
d = diámetro del perno, mm
fp = tensión de aplastamiento debida a la carga de diseño, kg/cm2.
Fu = tensión de ruptura mínima de la parte conectada, kg/cm2.
12.8.5 Tamaño de los Conectores en Ángulos
En ángulos cuyas dimensiones se determinan por cálculo de tensiones, el diámetro
de los conectores no excederá un cuarto del ancho del ala en que se encuentran.
En ángulos cuyas dimensiones no son determinadas así, se puede usar conectores
de 1" en ángulos de 90 mm de ala, conectores de 7/8" en alas de 75 mm,
conectores de 3/4" en alas de 65 mm.
12.8.6 Conectores en Empalmes Indirectos
Sólo en construcción remachada, donde las planchas de empalme no estén en
contacto directo con las partes que ellas conectan, se dispondrán remaches a cada
lado de la unión en exceso a la cantidad requerida en caso de contacto directo. La
cantidad de remaches a agregar incluirá dos líneas adicionales por cada plancha
participante. En empalmes indirectos con pernos de alta resistencia, no se requiere
de pernos adicionales, ni en conexiones o empalmes con suples.
12.9
Construcciones soldadas
12.9.1 Transición de Espesor o Ancho en Uniones Soldadas a Tope.
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando las uniones de tope sometidas a tensión de tracción axial o de
flexión, o compresión por flexión, se usan para unir materiales de distintos
espesores, habrá una transición suave entre las superficies desniveladas, en
pendiente no mayor que 1 a 2.5 con la superficie de cada parte. El espesor
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
102 de 150
de la plancha más gruesa no será mayor que el doble del de la plancha más
delgada. La transición de espesor puede desarrollarse con pendiente de las
caras de la soldadura, o con biselado de la plancha más gruesa, o mediante
una combinación de los dos métodos.
b)
Cuando las uniones de tope sometidas a tensión de tracción axial o de
flexión, o compresión por flexión, se usan para unir materiales de distintos
anchos, habrá un eje de simetría longitudinal común, y habrá transición
suave entre los bordes desalineados en una pendiente no mayor que 1 a 2.5
con el borde de cada parte.
c)
Cuando las uniones de tope sometidas a tensión de compresión axial, se
usan para unir materiales de espesores distintos, la cara de la soldadura
tendrá una pendiente no mayor que 1 a 2.5 con la superficie de la parte más
delgada.
d)
Cuando las uniones de tope sometidas a tensión de compresión axial, se
usan para unir materiales de anchos diferentes, es preferible aunque no
obligatorio, efectuar una transición suave mediante reducción en el ancho de
la plancha mayor.
12.9.2 Tipos de Unión y Soldadura no Autorizados
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
Aquellos que están listados como tales en AWS D1.5.
Soldaduras de tapón o canal ( Esto no prohíbe el uso de soldaduras de filete
en huecos o ranuras.)
Soldaduras de filete intermitente.
Soldaduras de tope de planchas con transición simultánea de espesor y
ancho, y que trasmiten otras tensiones que no sean de compresión axial.
Uniones con soldadura de ranura con penetración parcial.
Soldaduras de costura transversal en alas traccionadas de elementos en
flexión.
12.9.3 Soldadura de Filete
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
103 de 150
a)
Las soldaduras de filete que resisten una fuerza de tracción no paralela a su
eje, o que son dimensionadas para resistir tensiones repetidas no terminarán
en las esquinas de partes o elementos, sino que serán retornadas en forma
continua, en todo su tamaño, en torno a la esquina, por una longitud igual al
doble del tamaño de la soldadura, donde este retorno se pueda ejecutar en el
mismo plano. Los retornos de extremo de soldadura serán indicados en los
planos de diseño y de detalle.
b)
Las soldaduras de filete se pueden usar en huecos o ranuras acanaladas
para transmitir corte en uniones de traslapo o para prevenir el pandeo o
separación de las partes traslapadas. Las soldaduras de filete en un hueco o
ranura no se traslaparán.
12.9.4 Accesorios Soldados
a)
Donde se suelden atiesadores, gussets, clips u otros materiales de detalle a
miembros o partes sometidas a condiciones de fatiga, el rango de tensiones
en el material base adyacente a las soldaduras no excederá el autorizado por
en el punto 12.2.6.
b)
Los atiesadores intermedios no se soldarán al alma de la viga en una
distancia de 4 a 6 veces el espesor del alma a partir de la raíz de la
soldadura de unión del alma con el ala traccionada.
12.9.5 Miembros de Falla Crítica
La soldadura de Miembros de Falla Crítica cumplirán con las especificaciones de la
norma de construcción y/o inspección de puentes nuevos.
12.9.6 Soldabilidad del Material
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando se provea un acero estructural de grado ASTM A709, de acuerdo a
estas especificaciones, y el grado cumple las propiedades mecánicas y
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
104 de 150
químicas de ASTM A36, A572 Grado 50, A588 o A852, se aplicarán los
procedimientos precalificados pertinentes de AWS D 1.5.
b)
Cuando se provea un acero listado en Tabla 11.1.1A, que no sea de los
mencionados en el párrafo (a) precedente o en AWS D 1.5 Artículo 12.2.4. la
soldabilidad y el procedimiento de calificación de soldadura, será establecido
por el contratista de acuerdo con AWS D 1.5 Artículo 12.2.4. El contratista
asumirá los costos adicionales descritos en AWS D 1.5 Artículo 12.2.4.2.
c)
Los límites de espesor máximo de 100 mm de AWS D 1.5 Art. 12.2.1, no son
aplicables. No se requerirá de ensayos adicionales de calificación de
soldabilidad o procedimiento de soldadura por el espesor mayor.
12.10 Arriostramientos
12.10.1
Arriostramiento de Alas Superiores en Vigas con Tablero Inferior
Las alas de vigas soldadas con tablero inferior, serán arriostradas en los
puntos de panel mediante cartelas con planchas de alma. Las cartelas se
extenderán hasta el ala superior de la viga principal y serán tan anchas como
el gálibo lo permita. Se conectarán en forma segura a atiesadores en las
vigas y al ala superior del travesaño. En puentes de piso sólido, las cartelas
tendrán una separación no mayor a 3.7 m entre sí.
12.10.2
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Arriostramiento Lateral
Se dispondrá arriostramiento lateral inferior en todos los tramos mayores a
15 m de longitud. Este arriostramiento no se requerirá para tramos de
plataforma que tengan cuatro o más vigas por vía, y una altura de viga menor
a 1800 mm, en los cuales se disponga una adecuada transferencia de corte a
una plataforma de concreto armado o el concreto sea vaciado de modo de
abarcar no menos de 25 mm del espesor del ala en las vigas. Se dispondrá
arriostramiento lateral superior en todos los tramos de tablero superior y en
tramos de tablero inferior que tengan suficiente gálibo de altura.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
105 de 150
b)
Cuando la construcción del piso sea tal que pueda soportar la resistencia
lateral especificada, el piso se considerará como el arriostramiento lateral
requerido en su plano.
c)
Cuando el arriostramiento es un sistema doble y los miembros cumplen los
requisitos para elementos en compresión y en tracción, ambos sistemas
pueden ser considerados efectivos simultáneamente.
12.10.3
Riostras de Portal y Contraladeo
a)
En tramos de cercha de tablero inferior habrá riostras de portal con codos tan
altos como lo permita el gálibo, se dispondrán arriostramiento contra ladeo en
los puntos intermedios del panel si las cerchas son o suficientemente altos
como para permitir una altura de 1,80 m o más para tales arriostramientos.
Cuando no haya suficientemente espacio para permitir esa altura, los
puntales superiores de arriostramiento lateral, tendrán la misma dimensión
en altura que la cuerda y habrán codos de contraventación tan altos como lo
permita el gálibo
b)
En tramos de cercha de tablero superior habrá arriostramientos contra
ladeo en los puntos de panel. Las fuerzas laterales superiores, serán
transmitidas a los apoyos, por medio de un sistema completo de
contraventación.
12.10.4
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Diagonales y Diafragmas para Tramos de Tablero Superior
Las diagonales de contraventación, los diafragmas y sus conexiones, serán
adecuados para resistir las fuerzas inducidas por la flexión fuera de plano y la
distribución lateral de las cargas. Las planchas de conexión para diagonales
y diafragmas entre vigas sometidas a flexión fuera del plano, serán
conectadas adecuadamente al alma y a las alas, tanto superior como inferior
de las vigas.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
106 de 150
b)
Las vigas longitudinales que tengan una altura superior a 1 m. y que tengan
separaciones mayores a 1.2 m entre centros, serán arriostradas con
diagonales. El ángulo de las diagonales con la vertical no excederá a 60º.
c)
Las vigas longitudinales que no requieran diagonales de contraventación,
serán arriostradas mediante diafragmas de perfil I tan altos como lo permitan
las vigas.
d)
En los extremos de tramos se colocarán diagonales de contraventación o
diafragmas ( excepto cuando las vigas están aporticadas con los travesaños),
y serán dimensionadas para fuerzas centrífugas y laterales.
e)
En construcción de tablero abierto, las diagonales de contraventación o
diafragmas se colocarán a intervalos no mayores a 5.5 m.
f)
Cuando se utilice plataforma de plancha de acero, madera, o concreto
prefabricado, en construcción de plataforma con balasto, las diagonales de
contraventación o diafragmas sin arriostramiento lateral superior, se
dispondrán a intervalos no superiores a 3.6 m; o con arriostramiento lateral
superior, a intervalos no superiores a 5.5 m.
g)
En la construcción de plataforma con balasto que use plataforma de concreto
vaciado en sitio, las diagonales de contraventación o diafragmas, se
dispondrán a intervalos no superiores a 7 m. En vigas con alturas no
mayores a 1.4 m., es posible usar diafragmas de concreto con armaduras a
través de las vigas, en sustitución de los diafragmas de acero.
h)
Cuando el balasto y la vía son soportados en vigas transversales sin
largueros, las vigas se conectarán con al menos una línea de diafragmas
longitudinales por vía.
12.10.5
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Arriostramiento de Cepas y Torres de Viaducto
El arriostramiento de cepas y torres consistirá en sistemas dobles de
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
107 de 150
diagonales con puntales en el tope, base y puntos intermedios de panel. En
torres de doble vía habrá contraventación horizontal al tope de la torre para
transmitir las cargas horizontales.
b)
12.10.6
Los puntales inferiores se dimensionarán para la mayor entre la fuerza
calculada o la fuerza en tensión o compresión igual a un cuarto de la
reacción de carga muerta en un pedestal. Los apoyos de las columnas, se
diseñarán incluyendo la expansión y contracción de la contraventación de la
torre.
Elementos de contraventación usados solo como tirantes o puntales
Los elementos de contraventación usados solo como tirantes o puntales,
para reducir la longitud no arriostrada a un miembro al cual se conectan, no
requieren ser diseñados para más del 2.5% de la fuerza en ese miembro.
12.11 Rótulas y miembros rotulados
12.11.1
Rótulas
a)
Las rótulas de más de 180 mm de diámetro, serán forjadas y recocidas.
b)
En las rótulas de más de 230 mm de diámetro, se dispondrá un agujero de
no menos de 50 mm de diámetro perforado longitudinalmente en el eje.
c)
Los rebordes de las rótulas tendrán la dimensión necesaria para extenderse
en los extremos 6 mm sobre las caras exteriores de las partes conectadas.
Las rótulas serán aseguradas con tuercas en receso o con tuercas sólidas
con golillas. Si las rótulas son perforadas, se pueden utilizar barras, a través,
con golillas de tope.
12.11.2
Sección en Agujeros de Rótula
La sección neta más allá del agujero de la rótula, paralela al eje del
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
108 de 150
elemento, no será menor que la sección neta requerida por el elemento. La
sección neta a través del agujero, transversal al eje del elemento, será al
menos 40% mayor que la sección neta requerida por el elemento. La razón
entre el ancho neto transversal, a través del agujero, y el espesor del
segmento no será mayor que ocho.
12.11.3
Planchas de Refuerzo en Agujeros de Rótulas
Cuando sea necesario para la sección requerida o para el área de
aplastamiento, se incrementará la sección en los agujeros de rótula en cada
segmento, mediante planchas dispuestas de modo de reducir al mínimo la
excentricidad del segmento. Se usará una plancha a cada lado, tan ancha
como lo permitan las alas. Al menos una plancha de ancho completo, en
cada segmento, se extenderá hasta el borde lejano de la chapa de unión, y
las otras no menos de 150 mm más allá del borde cercano. Estas planchas
estarán conectadas adecuadamente para transmitir la presión de
aplastamiento y dispuestas de tal forma que la distribuyan uniformemente
sobre toda la sección.
12.11.4
Extremos Bifurcados de Miembros en Compresión
Se permitirán extremos bifurcados en miembros en compresión, solo cuando
sea inevitable. Habrá suficientes planchas de rótula en los extremos
bifurcados como para que la sección de cada mordaza sea igual a la del
miembro. Las planchas de la rótula serán lo suficientemente largas como
para desarrollar la plancha de rótula más allá del extremo cercano de la
chapa de unión, pero no menor a la longitud requerida por el punto 12.11.3.
12.12 Plan de Control de falla para miembros de falla crítica
12.12.1
Alcance
Este plan de control de falla presenta requisitos especiales para los
materiales, fabricación, soldadura, inspección y ensayo de Miembros de Falla
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
109 de 150
Crítica y componentes de miembros en puentes ferroviarios de acero. Las
provisiones de éste plan son para:
a)
Asignar responsabilidad para designar que miembros de un puente
ferroviario de acero o componente, si es que lo hubiere, cae en la categoría
de falla crítica.
b)
Requerir que la fabricación de miembros de falla crítica o componentes sea
en plantas que tengan personal, organización y equipo capaz de producir
elementos de calidad.
c)
Requerir que todos los inspectores de soldadura demuestren su competencia
para que los elementos ensayados de miembros de falla crítica o
componentes cumplen con este plan.
d)
Requerir que todos el personal de ensayos no destructivos demuestren su
competencia para asegurar que todos los elementos de falla crítica o
componentes ensayados cumplen con este plan.
b)
Especificar los valores de tenacidad del material para miembros de falla
crítica o componentes.
e)
Proporcionar
recomendaciones
suplementarias
adicionalmente a las contenidas en AWS D 1.5.
12.12.2
para
soldadura,
Definiciones
a)
Para los propósitos del plan de control de falla, se definen Miembros de Falla
Crítica o Componentes de Miembros (MFC), aquellos miembros en tracción o
componentes de miembros en tracción, cuya falla presupone como resultado
el colapso del puente o la inhabilidad del puente para cumplir su función de
diseño.
b)
Los componentes en tracción de puentes de acero incluyen todas las partes
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
110 de 150
de miembros traccionados y aquellas partes de miembros en flexión
sometidas a tensión de tracción. Cualquier accesorio de longitud, en la
dirección de la tensión de tracción, mayor que 100 mm, que ésta siendo
soldado a un componente de tracción de un MFC, será considerado parte del
componente en tracción y, por lo tanto, será considerado de falla crítica.
12.12.3
a)
Responsabilidades de diseño y revisión
Indistintamente del plan de control de falla, el Ingeniero es responsable por:
i)
ii)
iii)
iv)
v)
a)
la conveniencia del diseño del puente ferroviario
la selección de los materiales apropiados
escoger detalles adecuados
designar requerimientos adecuados de soldadura
la revisión de los planos de taller y montaje para determinar la
conformidad con los documentos de contrato
Como parte del plan de control de falla, el Ingeniero es responsable también
por:
i)
ii)
iii)
iv)
v)
determinar cuales, si los hubiere, de los miembros del puente o
componentes de miembros están en la categoría de MFC
evaluar cada diseño del puente para determinar la ubicación de
cualquier MFC que pueda existir
la delimitación clara en los planos de contrato de todos los MFC
revisar los planos de taller para determinar que muestren
correctamente la ubicación y extensión de MFC
verificar que éste plan de control de fractura es implementado
apropiadamente en cumplimiento con los documentos de contrato en
todas las etapas de fabricación y montaje.
Las especificaciones de procedimientos de soldadura se consideran
parte integrante de los planos de taller y serán revisados para cada
contrato.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
111 de 150
12.12.4 Certificación de calidad del fabricante
Los fabricantes de acero estructural, serán certificados según el programa de
certificación de calidad de AISC, Categoría III, Puentes de Acero Mayores, u otro
programa apropiado según lo determine el Ingeniero.
12.12.5 Calificación y certificación de inspector de soldadura
a)
La aceptación de los materiales y la fabricación de MFC se basará en
inspecciones de control de calidad llevadas a cabo por el
contratista/fabricante/montador y verificadas por inspecciones de seguridad
de la calidad, llevadas a cabo por representantes del Ingeniero. Estas
inspecciones serán conducidas por personal calificado y certificado como
inspectores de soldadura. Todos los inspectores responsables de la
aceptación o rechazo de materiales y fabricación serán certificados como
sigue:
i)
ii)
El inspector será un inspector calificado de soldadura AWS, calificado
y certificado de acuerdo a con las provisiones de ASW QCI, estándar
para calificación y certificación de inspectores de soldadura
El inspector será un Ingeniero o técnico que por entrenamiento formal
y experiencia en fabricación, inspección y ensayo de metales, es
aceptable al Ingeniero como equivalente a i).
b)
La inspección de MFC incluirá toda inspección de materiales y mano de obra
previa, durante y después de la soldadura, junto a la mantención de lo
registros requeridos, para asegurar que los MFC son fabricados de
materiales aceptados, con procesos aprobados, almacenados y
transportados de acuerdo con los requerimientos de los documentos del
contrato.
c)
El inspector puede ser apoyado por inspectores asistentes, que pueden llevar
a cabo funciones específicas de inspección bajo la supervisión del inspector.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
112 de 150
Los inspectores asistentes serán calificados por entrenamiento y experiencia
para desarrollar las funciones específicas para las cuales son asignados. El
trabajo de los inspectores asistentes será monitoreado regularmente por el
inspector, generalmente en forma diaria.
d)
El nombre del inspector de calidad y del inspector de seguridad responsables
de cada MFC individual será listado en todos los formularios apropiados.
e)
El inspector jefe en el taller tendrá una experiencia mínima de tres años en
inspección de fabricación de puentes de acero
12.12.6
Calificación y certificación de personal para ensayo no destructivo
Este personal tendrá una calificación equivalente al personal calificado como
NDT Nivel II de la ASNT (Sociedad Americana de Ensayos no destructivos).
12.12.7
Tenacidad con Muesca del acero en miembros con falla crítica
Los requisitos de ensayo de impacto (CV) para aceros en MFC serán como
se especifica en la tabla 12.1C, excepto lo indicado en la nota 5 al pie.
13.
ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO
13.1
Diseño por estados límites
Cuando se utilice el método de los estados límites para el diseño de las estructuras
de hormigón armado, se empleará la Norma chilena "NCH.430. Hormigón Armado.
Requisitos de diseño y cálculo" exceptuando lo indicado en el punto 9.2
correspondiente a los factores y combinaciones de carga que serán reguladas por el
punto 11.1 de la presente norma técnica.
13.2
Diseño por tensiones admisibles
13.2.1 Notación
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
113 de 150
Ag
Av
A1
A2
=
=
=
=
bo
bw
d
=
=
=
Ec
Es
f'c
=
=
=
área total de la sección, cm2
área del acero de refuerzo por cortante en una distancia s, cm2
área cargada
área máxima de la porción de la superficie de apoyo que es
geométricamente similar al área cargada y concéntrica con ella.
perímetro de la sección crítica para losas y zapatas, cm.
ancho del alma o diámetro de la sección circular, cm.
distancia de la fibra extrema en compresión al centroide del acero de
refuerzo sujeto a tensión, cm.
módulo de elasticidad del hormigón, kg/cm2.
módulo de elasticidad del acero de refuerzo, kg/cm2.
resistencia especificada a la compresión del hormigón, kg/cm2.
f c'
=
raíz cuadrada de la resistencia especificada a la compresión del
fct
=
fs
fy
M
n
N
=
=
=
=
=
S
=
v
Vc
Vh
V
α
=
=
=
=
=
ßc
=
NT-01-02-01
Versión 01
hormigón, kg/cm2.
resistencia promedio a la tensión del hormigón hecho con agregado
ligero, kg/cm2.
esfuerzo permisible de tensión en el acero de refuerzo, kg/cm2.
resistencia especificada a la fluencia del acero de refuerzo, kg/cm2.
momento de diseño.
relación modular de elasticidad. Es/Ec
carga axial de diseño, normal a la sección transversal, actuando
simultáneamente con V; se debe tomar como positiva para
compresión, negativa para tracción y debe incluir los efectos de
tracción debidos a la fluencia y a la contracción.
espaciamiento del acero de refuerzo por cortante en dirección paralela
al acero de refuerzo longitudinal, cm.
esfuerzo cortante de diseño.
esfuerzo cortante permisible soportado por el concreto, kg/cm2.
esfuerzo cortante horizontal permisible, kg/cm2.
fuerza cortante de diseño en la sección
ángulo comprendido entre los estribos inclinados y el eje longitudinal
del elemento.
relación lado largo a lado corto del área de la carga concentrada o de
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
ρw
PÁG. N°
114 de 150
reacción.
porcentaje del acero de refuerzo en tensión. As/bwd
=
13.2.2 Disposiciones generales
Las tensiones admisibles bajo cargas de servicio para elementos de hormigón
armado no excederán los valores dados en el punto 13.2.3.
13.2.3 Tensiones permisibles bajo cargas de servicio
a)
Hormigón
Las tensiones en el hormigón no deben exceder de lo siguiente:
i)
Flexión
Tensión de la fibra extrema en compresión
0.45 f'c
Tensión de la fibra extrema en tracción para hormigón sin
refuerzo
0,21 fr
El módulo de rotura fr se obtendrá de ensayes. Si no se dispone de
los datos de los ensayes se asume:
Para hormigón normal fr
2,25
f'c1/2
Para hormigón ligero fr
1.9 f'c 1/2
ii)
NT-01-02-01
Versión 01
Cortante
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
115 de 150
Vigas, losas en una dirección y zapatas:
0.29 f'c 1/2 Pero no mayor que
6,5 kg/cm2
Cortante soportado por el hormigón
1/2
Cortante máximo soportado por el hormigón,
más cortante del refuerzo de acero
Zapatas y losas en dos direcciones:
0.27 (1 + 2/ßc)f'c 1/2 pero no
mayor que 0.53 f'c 1/2
Cortante soportado por el hormigón
iii)
Aplastamiento en el área de carga
Aplastamiento en el área de
carga
0.3 f'c pero no menor que 70 kg/cm2
La distancia mínima desde el extremo del aparato de apoyo hasta el extremo
de la base de hormigón que lo soporta será de 15 cm.
b)
Acero de refuerzo
La tensión de tracción en el refuerzo fs no debe exceder lo siguiente:
a)
Refuerzo grado 28 y grado 35
1400 kg/cm2
b)
Refuerzo grado 42 o mayor y malla de alambre
soldado (liso o corrugado)
1680 kg/cm2
c)
Para refuerzo por flexión del 33 o menor, en
losas
en una dirección de no más de 3.6 m de claro
0.50 fy pero no mayor
que 2100 kg/cm2
Tensiones límites de fatiga para el acero.
El rango entre la tensión máxima de tracción y la tensión mínima en el
refuerzo principal causada por la carga viva más el impacto, sin considerar
los coeficientes de mayoración no excederán el valor de f f
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
116 de 150
f f = 1448 donde f mín: nivel de tensiones mínimos (considerar tracción positiva,
compresión negativa)
r/h = coeficiente que depende de si el acero principal fue suministrado en
rollos y luego estirado.
r/h = 0,3
Si el acero siempre fue recto r/h = 0
Debe evitarse el empleo de aceros suministrado en rollos como refuerzo
principal en zonas de alto rango de variación de tensiones.
13.2.4 Longitud de desarrollo y traslapes del acero de refuerzo
a)
La longitud de desarrollo y los traslapes del refuerzo deberán cumplir con los
requisitos del capítulo 12 de la norma NCH 430.
b)
Al satisfacer los requisitos de la sección 12.11.3, de la norma indicada M
(momento de diseño) n (relación modular de elasticidad) debe tomarse como
capacidad de momento calculado, suponiendo que todo el refuerzo de
tensión por momento positivo en la sección está reforzado al esfuerzo
permisible de tensión fs, y Vu deberá tomarse como fuerza cortante no
factorizada en la sección.
13.2.5 Flexión
Para la investigación de esfuerzos a nivel de cargas de servicio, debe utilizarse la
teoría elástica ( para flexión) con las siguientes suposiciones:
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Las deformaciones varían linealmente con la distancia medida desde el eje
neutro, excepto que, para elementos de gran peralte sujetos a flexión con
relaciones claro-peralte total mayores de 2/5 para claros continuos y que 4/5
para claros simples, debe considerarse una distribución no lineal de
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
117 de 150
deformación unitaria.
b)
La relación esfuerzo-deformación del hormigón es una línea recta bajo
cargas de servicio dentro de las tensiones permisibles.
c)
En elementos de hormigón armado, el hormigón no resiste tracción.
d)
La relación modular, n = Es/Ec se puede tomar como el número entero más
cercano (pero no menor de 6). Excepto en el cálculo de las deflexiones, el
valor de n para hormigón ligero debe considerarse igual que para hormigón
de peso normal de la misma resistencia.
e)
En elementos doblemente reforzados sujetos a flexión, debe utilizarse una
relación modular efectiva de 2 Es/Ec para transformar el refuerzo de
compresión en el cálculo de las tensiones. La tensión de compresión en
dicho refuerzo no debe exceder del esfuerzo de la tensión permisible.
13.2.6 Elementos en compresión con o sin flexión
a)
La capacidad a flexión y carga axial combinadas de los elementos sujetos a
compresión debe tomarse como el 35% de la calculada de acuerdo con las
disposiciones del capítulo 10 de la Norma NCH 430.
b)
Los efectos de esbeltez deberán incluirse de acuerdo con los requisitos de la
sección 10.10 y 10.11 de la propia norma indicada. En las ecuaciones 10.7 y
10.8 el término Pu debe sustituirse por 2.5 veces la carga axial de diseño y φ
deberá tomarse igual a 1.0
c)
Los muros deben diseñarse de acuerdo con el capítulo 14 de la norma NCH
430 considerando la capacidad a flexión y carga axial combinadas como el
40% de la calculada de acuerdo con el capítulo 14. En la ecuación 14.1 φ
debe tomarse igual a 1.0
13.2.7 Cortante y torsión
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
a)
PÁG. N°
118 de 150
El esfuerzo cortante de diseño v debe calcularse por medio de:
v=
V
bw d
b)
Cuando la reacción, en la dirección del cortante aplicado, introduce
compresión en las regiones extremas de un elemento, las secciones
ubicadas a menos de una distancia d a partir de la cara del apoyo, se pueden
diseñar para un cortante v, semejante al calculado a una distancia d.
c)
Siempre que sea aplicable, los efectos de torsión deben añadirse de acuerdo
con las disposiciones del capítulo 11 de la norma NCH 430. Las resistencias
a cortante y momento torsionante proporcionadas por el hormigón y los
límites de resistencia máxima a torsión, deberán tomarse como el 55% de los
valores dados en el capítulo 11 de la norma indicada.
Para almas aligeradas, bw será el ancho promedio o 1,2 veces el ancho
mínimo, la que sea menor.
d)
Esfuerzo cortante soportado por el hormigón
i)
ii)
iii)
NT-01-02-01
Versión 01
Para elementos sujetos a cortante y flexión únicamente, el esfuerzo
cortante soportado por el concreto Vc no debe exceder de 0.29 f'c 1/2,
a menos que se haga un cálculo más detallado de acuerdo con la
sección 13.2.7d)iv)
Para elementos sujetos a compresión axial, el esfuerzo cortante
soportado por el concreto Vc no debe exceder de 0.29 f'c 1/2 a menos
que se haga un cálculo más detallado de acuerdo con la sección
13.2.7e).
Para elementos sujetos a tracción axial significativa, el refuerzo por
cortante debe diseñarse para resistir todo el cortante, a menos que se
haga un cálculo m más detallado utilizando:
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS

N
Vc = 0.29  1+ 0.057 
Ag 

PÁG. N°
119 de 150
f c
donde N es negativa para tracción. La cantidad N/Ag debe expresarse en
2
Kg/cm .
iv)
Para elementos sujetos a cortante y flexión únicamente, Vc se calcula
por medio de:
Vc = 0.265
f c + 90  w
Vd
M
pero Vc no debe exceder de 0.5 f'c 1/2. La cantidad Vd/M no debe
considerarse mayor que 1.0 donde M es el momento de diseño que se
presenta simultáneamente con V en la sección considerada.
v)
Para elementos sujetos a compresión axial, Vc puede calcularse por
medio de:

N
Vc = 0.29  1+ 0.0085 
Ag 

f c
La cantidad N/Ag debe expresarse en kg/cm2.
vi)
Los esfuerzos cortantes soportados por el concreto Vc, corresponden
a hormigón peso normal. Cuando se utilice hormigón ligero debe
aplicarse una de las siguientes modificaciones:
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando se especifica fct y el hormigón se ha proporcionado de
acuerdo con la sección 13.2.7d)ii), fct/0.47 debe sustituir a 0.265
f'c 1/2, pero el valor de fct/0.47 no deberá exceder de 0.265 f'c 1/2.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
b)
PÁG. N°
120 de 150
Cuando fct no está especificada, el valor f'c 1/2 debe multiplicarse
por 0.7 para concreto "todo ligero" y por 0.85 para concreto
"ligero con arena". Puede usarse interpolación lineal cuando se
emplee un reemplazo parcial de arena.
vii)
Al determinar el esfuerzo cortante soportado por el concreto Vc, se
deberán tomar en consideración, sólo cuando sea aplicable, los
efectos de la tracción axial debidos a la fluencia y a la contracción en
elementos restringidos, y se pueden incluir los efectos de la
compresión inclinada debida a la flexión en elementos de altura
variable.
viii)
Se tomarán previsiones especiales para las losas de las alcantarillas
tipo cajón. Si estas poseen un espesor de relleno de 60 cm o más. En
el caso de alcantarillas tipo cajón que posean un espesor de relleno
de 60 cm o más sobre su parte superior, el esfuerzo cortante Vc de la
losa se calculará
como:
Vc =
f c + 2200 
Vd
M
pero Vc no puede exceder el valor 0.53f'c 1/2. En caso de alcantarillas
de una sola celda Vc no será tomado inferior a 0.4f'c 1/2 para losas
apoyadas. El valor Vd/M no puede ser superior a 1.0 donde M es el
momento que ocurre simultáneamente con V en la sección
considerada.
e)
Diseño del refuerzo por cortante
i)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando el refuerzo por cortante de diseño v excede del esfuerzo
cortante soportado por el hormigón Vc, debe proporcionarse refuerzo
por cortante de acuerdo con las secciones 13.2.7e)ii) a la 13.2.7e)x)
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Av =
ii)
(v - vc ) bw s
fs
Cuando se utiliza refuerzo por cortante perpendicular al eje del
elemento.
Av =
iii)
(v - V c ) bw s
f s (sen + cos  )
Cuando se utilizan estribos inclinados como refuerzo por cortante
Av =
(v - V c ) bw d
f s sen
iv)
Cuando el refuerzo por cortante consiste en una sola varilla o en un
solo grupo de varillas paralelas, todas dobladas a la misma distancia
del apoyo.
donde (v - Vc) no debe exceder de 0.42 f'c 1/2.
v)
Cuando el refuerzo por cortante consiste en una serie de varillas
paralelas dobladas o en un grupo de varillas paralelas dobladas a
distintas distancias del apoyo, el área requerida debe calcularse por
medio de la ecuación 12.7.
vi)
Únicamente las tres cuartas partes centrales de la porción inclinada
de cualquier varilla longitudinal se debe considerar efectiva para el
refuerzo por cortante.
vii)
Cuando se emplea más de un tipo de refuerzo por cortante para
reforzar la misma porción de un elemento, el área requerida deberá
calcularse como la suma de los diversos tipos separadamente. En
dichos cálculos, Vc debe incluirse sólo una vez.
viii)
El valor de (v - Vc) no deberá exceder de 1.2 f'c 1/2.
ix)
NT-01-02-01
Versión 01
PÁG. N°
121 de 150
- Vc) exceda 0,6 f'c 1/2 el espaciamiento máximo de
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
122 de 150
estribos dado anteriormente será reducido a la mitad.
x)
f)
Cuando el refuerzo colocado por flexión en el interior del ancho de un
elemento usado para calcular la resistencia a cortante finalice en una
zona de tracción, el refuerzo a cortante se realizará de acuerdo al
punto 12.13.1.f.
Cortante por fricción
Las previsiones para el cortante por fricción serán aplicadas donde sea
apropiado considerar la transferencia de cortante a través de un plano
determinado, tales como: una fisura existente o potencial, una interfase entre
dos materiales diferentes o una interfaz entre dos hormigones de diferentes
edades.
A lo largo del plano considerado será asumida una fisura. El área requerida
de acero de refuerzo para el cortante por fricción Afv a través del plano de
fricción será diseñada por los puntos siguientes, o por cualquier otro método
de diseño de transferencia de cortante y que permita una confiabilidad
sustancial en la predicción de la resistencia por cortante a través de
resultados de ensayes.
Método de diseño de cortante por fricción.
i)
El refuerzo para tomar el cortante por fricción será perpendicular al
Avf =
V
fs
(12.9)
plano de fricción, el área de refuerzo Afv se calcula por:
donde  es el coeficiente de fricción de acuerdo al punto 11.2.6.f) iii).
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
ii)
PÁG. N°
123 de 150
Cuando el refuerzo para tomar el cortante por fricción esté inclinado
con respecto al plano de cortante cuya fuerza produzca la tracción en
Avf =
V
fs ( sen  f + cos  f )
(12.10)
el refuerzo de cortante, el área de refuerzo Afv se calcula por:
donde αf es el ángulo entre el acero refuerzo que toma el cortante por
fricción y el plano en el que se desarrolla la fricción.
iii)
El coeficiente de fricción  en la eq. 12.9 y eq. 12.10 será:
1,4 
para hormigonado monolítico:
para hormigón emplazado sobre otro hormigón ya endurecido y
dejado con una superficie intencionalmente rugosa tal como se indica
en el punto 12.2.6.6.7.1.0

para hormigón emplazado sobre otro hormigón ya endurecido con una
superficie no rugosa
0.6 
para hormigón anclado a placas de acero plegado (losa colaborante)
mediante pernos o mediante barras de refuerzo según el punto
12.2.6.f).viii)
0.7 
donde  = 1 para hormigón normal y 0,85 para hormigón ligero.
iv)
v)
vi)
NT-01-02-01
Versión 01
El esfuerzo cortante v sobre el área de hormigón que resiste la
transferencia no excederá 0,09 f'c ni 25 kg/cm2.
La tracción neta en el plano transversal al plano de cortante será
resistida por un refuerzo adicional. La compresión neta permanente en
el mismo plano podrá ser tomada en adición a la fuerza en la en la
fórmula del refuerzo por fricción Avf.fs cuando se requiera Avf por
cálculo.
El refuerzo que sea requerido por cálculo para tomar el cortante por
fricción será colocado a lo largo del plano de cortante y será anclado
adecuadamente en ambas superficies para desarrollar la resistencia
especificada a fluencia mediante anclajes, ganchos, soldaduras o
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
vii)
viii)
g)
PÁG. N°
124 de 150
dispositivos especiales.
Para cumplir los propósitos del punto 12.2.6.f) cuando se emplace un
hormigón nuevo sobre otro ya endurecido, la interfase entre ambos
deberá estar limpia y libre de lechada. Si  se asume igual a 1.0  la
interfase deberá estar rugosa con surcos de aproximadamente 5 mm.
Cuando el cortante se transfiera entre una placa de acero plegado y
hormigón usando espárragos o barras de refuerzo soldadas en la
placa de acero, estos deberán estar limpios y libre de pintura u otros
residuos.
Diseño por cortante horizontal en elementos compuestos de hormigón
sometidos a flexión.
i)
ii)
iii)
En un elemento compuesto, la transferencia total del esfuerzo cortante
horizontal será asegurado en las superficies de contacto de los
elementos interconectados.
El diseño de la sección transversal sometida al cortante horizontal se
realizará de acuerdo a los puntos 12.2.7g) iii) y 12.2.7.g) iv) o
cualquier otro método de diseño de transferencia de cortante que
permita una confiabilidad sustancial en la predicción de la resistencia
por cortante a través de resultados de ensayes.
El esfuerzo cortante horizontal vdh en cualquier sección será calculada
vdh =
V
bvd
(12.11)
por:
donde V es la fuerza cortante de diseño en la sección considerada y d
es la altura total de la sección compuesta.
El esfuerzo cortante horizontal vdh no podrá exceder el esfuerzo
cortante permisible vh de acuerdo con lo siguiente:
1. Cuando la superficie en contacto esté limpia, libre de lechada e
intencionalmente rugosa el esfuerzo cortante permisible no
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
125 de 150
será superior a 2,5 kg/cm2.
2. Cuando se prevea un mínimo de conectores de acuerdo al
punto 12.2.7 g).v) y la superficie en contacto esté limpia, libre
de lechada pero no intencionalmente rugosa, el esfuerzo
cortante permisible no será superior a 2,5 kg/cm2.
3. Cuando se prevea un mínimo de conectores de cortante de
acuerdo al punto 12.2.7.g) v) y la superficie en contacto esté
limpia, libre de lechada e intencionalmente rugosa con surcos
de una amplitud aproximada de 5 mm, el esfuerzo cortante
permisible no será superior a 11 kg/cm2.
4. Por cada porciento de conectores de cortante en exceso del
mínimo requerido por el punto 12.2.7g )v) cruzando la
superficie en contacto, el esfuerzo cortante permisible vh será
incrementado por 72fy/2.760 Kg/cm2.
iv)
El cortante horizontal será investigado por cálculo, en cualquier
segmento que no exceda 1/10 de la luz.
Las recomendaciones tienen en cuenta la transferencia real de la
fuerza de tracción o compresión como un cortante horizontal a través
de los elementos interconectados. El cortante horizontal no excederá
el esfuerzo cortante permisible vh de acuerdo con el punto 12.2.7g) iii).
v)
Conectores de cortante horizontal.
1. Un área mínima de conectores de cortante será prevista entre
los elementos interconectados. El área de conectores no será
inferior a 50 bvs/fy y su espaciamiento “s” no será superior a 4
veces el ancho menor del alma del elemento soporte ni 60 cm.
2. Los conectores para el cortante horizontal pueden consistir en
simples barras o alambres de acero, múltiples estribos, o
conectores verticales malla soldadas (lisas o deformadas).
Todos los conectores serán anclados adecuadamente dentro
de los elementos interconectados por longitud de anclaje o
ganchos.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
126 de 150
3. Todo el refuerzo a cortante de la viga se extenderá dentro del
tablero de la losa. El refuerzo a cortante extendido será usado
cumpliendo el espaciamiento mínimo de conectores.
h)
Disposición especial para losas y zapatas
i)
La capacidad de cortante de losas y zapatas en la vecindad de cargas
concentradas o reacciones se rige por la condición más estricta de las
dos siguientes:
1. La acción de viga para losa o zapata, con una sección crítica
que se extiende en un plano a través del ancho total y ubicada
a una distancia K a partir del área de la carga concentrada o
del área de reacción. Para esta condición la losa o zapata
debe diseñarse de acuerdo con las secciones de la 12.2.7 a) a
la 12.2.7 e).
2. La acción en dos direcciones para la losa o zapata con una
sección crítica perpendicular al plano de la losa ubicada de
manera que su perímetro es un mínimo, pero que no necesita
aproximarse a más de d/2 del perímetro del área de la carga
concentrada o de la reacción. Para esta condición, la losa o
zapata deberá diseñarse de acuerdo con las secciones
12.2.7.h) ii) y 12.2.7 h) iii).
ii)
El esfuerzo cortante de diseño v debe calcularse por medio de:
v=
iii)
NT-01-02-01
Versión 01
V
bo d
(12.12)
donde V y bo deben tomarse en la sección crítica definida en la
sección 12.2.7.h i).
El esfuerzo cortante de diseño v no debe exceder del Vc dado por la
ecuación 12.13, a menos que se proporcione refuerzo por cortante.
Pero Vc no debe exceder a 0.53 f'c 1/2, ßc es la relación de lado largo a
lado corto del área de la carga concentrada o del área de reacción.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
iv)
PÁG. N°
127 de 150
Cuando se utiliza concreto ligero, deben aplicarse las modificaciones
de la sección 12.2.7 d) vi).
Si se proporciona refuerzo por cortante que consista en varillas o en
alambres de acuerdo con la sección 11.12.3 de la NCH 430, Vc no
debe exceder de 0.265 f'c 1/2 y V no deberá exceder de 0.8f'c 1/2.

2
Vc  0.2651   f c
 c 
(12.13)
Si se proporciona refuerzo por cortante que consista en perfiles de
acero de sección I o canales (conectores de cortante) de acuerdo con
la sección 11.12.4 de la citada norma, V en la sección crítica definida
en la sección 12.2.6.h) no deberá exceder de 0.93f'c 1/2 y V en la
sección crítica definida en la sección 11.12.4.f) no debe exceder de
. En las ecuaciones 11.40 y 11.41 la fuerza cortante de
diseño V debe multiplicarse por 2 y sustituir a Vu.
i)
Disposiciones especiales para ménsulas y voladizos.
Las disposiciones del punto 12.2.6.i) se aplicarán a mensulas y voladizos con
una relación luz av/ altura d, no superior a la unidad, sometidos a la fuerza de
tracción horizontal Nc ni mayor que V. La altura d será medida en la cara del
apoyo.
La altura de la cara exterior del apoyo no será inferior a 0,5 d.
La sección en la cara del apoyo será diseñada para resistir simultáneamente,
el cortante V, un momento igual a (V.av + Nc(h-d)), y una fuerza de tracción
horizontal Nc.
El diseño del área de refuerzo para resistir el cortante por fricción V se hará
de acuerdo con lo dispuesto en el punto 12.2.6.f) ii). Para hormigón normal,
el esfuerzo cortante v no será mayor que 0,09f'c ni 25 kg/cm2. Para
hormigón ligero u hormigón con agregados ligeros, el esfuerzo cortante no
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
128 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
será superior a (0,09-0,03av/d)f'c ni (25-8.7 av/d)kg/cm2.
El refuerzo Af para resistir el momento (V.av+ Nc(h-d))será calculado de
acuerdo con los puntos 12.2.2 al 12.2.4.
El refuerzo An para resistir la fuerza de tracción Nc será calculado por Ay =
Nc/fs. La fuerza de tracción Nc no será tomada menor que 0,2 V si no han
sido hechas previsiones especiales para evitarla.
El área del refuerzo principal en tracción As será igual o mayor que (Af+An) o
(2Avf/3 + An).
Los estribos cerrados o conectores paralelos a As con un área total Ah no
inferior a 0,5(As-An), estará uniformemente distribuido dentro de los 2/3 de la
altura efectiva adyacente a As.
La relación = As/d no será inferior a 0,04(f´c/fy).
En la cara frontal de la ménsula o voladizo, el refuerzo principal será anclado
por uno de los siguientes modos:
i)
ii)
iii)
Una soldadura estructural a una barra transversal de al menos igual
diámetro, la soldadura tendrá que desarrollar una resistencia igual a la
resistencia por fluencia del acero fy correspondiente a As.
Unido a la barra trasera del refuerzo principal por momento As.
Algunos otros medios efectivos de anclaje.
El área de apoyo en ménsulas o voladizos no será proyectada más allá de la
parte derecha de las barras en tracción As, ni más allá de la cara interior de
las barras transversales de anclaje (si las hubiera).
13.3
Elementos de Hormigón Pre y Postensado
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
129 de 150
Para el análisis y diseño de los elementos de hormigón pretensado y postensado
deberá emplearse el capítulo 18 de la Norma Chilena NCH 430. Hormigón Armado.
Requisitos de Diseño y Cálculo.
14.
PILOTES
14.1
Generalidades
Esta especificación abarca las especificaciones para el empleo de pilotes en
puentes, viaductos y pasos superiores de ferrocarril.
14.2
Diseño
14.2.1 Cargas
Para el diseño de los pilotes se considerarán las cargas y combinaciones que se
detallan en el punto 10.1, incluyéndose además la acción debida a la fricción
negativa del suelo.
a)
Cargas y Fuerzas en la combinación Primaria
D
=
Carga Muerta
L
=
Carga Viva
CF
=
Acción Transversal de la fuerza centrífuga
E
=
Acción del empuje de tierras
B
=
Subpresión de agua
NF
=
Fricción Negativa del suelo
La carga de impacto solamente será considerada en los pilotes que se
utilicen como columnas y estén rígidamente conectados a los elementos que
soportan la superestructura, sólo para calcular la parte del pilote que
sobresale de la tierra.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
b)
PÁG. N°
130 de 150
Cargas y Fuerzas en la combinación Secundaria
W
=
Acción del viento sobre la estructura
IP
=
Presión de hielo
SF
=
Presión hidrodinámica y por arrastres de las corrientes
LF
=
Acción longitudinal del frenado o arranque de los trenes
EQ
=
Acción Sísmica
OF
=
Otras fuerzas laterales
14.2.2 Capacidad de carga
Las fundaciones con pilotes serán diseñadas usando la más restrictiva de las
siguientes capacidades de carga.
Caso A.
Caso B.
Caso C.
pilotes.
La capacidad de un pilote individual como un elemento estructural.
La capacidad del pilote para transferir su carga al suelo.
La capacidad del suelo para soportar la carga del pilote o grupo de
Cuando los pilotes sean diseñados con una combinación secundaria de cargas
como se define en el punto 13.2.1, las cargas permisibles se incrementarán en un
25 % para los casos A, B y C, pero el número de pilotes no será inferior a los
requeridos sin la combinación secundaria, sin incrementar las tensiones para el
caso A y considerando un factor de seguridad de 2 para los casos B y C.
Para grupos de pilotes trabajando a fricción, el factor de seguridad para el caso C no
será inferior a 2.0, para la combinación que incluya cargas pertenecientes a la
combinación secundaria.
14.2.3 Excentricidad de las cargas
El diseño máximo de un pilote cargado con carga excéntrica no excederá la carga
permisible indicada en el punto 13.3, considerando los factores de seguridad del
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
131 de 150
punto 13.2.2. Los pilotes deberán estar tan espaciados que las cargas debidas a la
combinación primaria serán distribuidas igualmente sobre todos los pilotes del
grupo. Las combinaciones que incluyan una combinación secundaria no excederán
los valores permisibles en el punto 13.2.2.
14.2.4 Subpresión sobre pilotes
a)
En casos especiales donde un pilote o grupo de pilotes están sometidos a la
subpresión, esta será considerada en el diseño, siempre que exista suficiente
adherencia y existan además anclajes entre el pilote y el suelo. La fundación
por pilotes será diseñada para los casos A, B y C de acuerdo con el punto
13.2.2. El factor de seguridad a considerar para los casos B y C con
combinación de carga primaria y secundaria será 2.0. Si se considera una
combinación de carga muerta solamente, con cualquiera de las cargas de la
combinación secundaria, el factor de seguridad será 3.0. Las tensiones
permisibles se incrementarán en un 25 % si se consideran las combinaciones
primarias y secundarias.
a)
El valor máximo de subpresión de un pilote individual será determinado por
un ensaye de gateo de pilotes de idéntico tipo y dimensión al que se use en
el diseño, y será medido el empuje requerido por metro cuadrado del área de
la superficie del pilote embebida en el suelo. Cuando sea considerado un
grupo de pilotes en tracción el análisis del grupo también será tenido en
cuenta. La capacidad máxima en tracción de un grupo de pilotes será
considerar la menor de la capacidad de un pilote simple multiplicado por el
numero de pilotes del grupo o el peso del bloque de suelo contenido dentro
del perímetro del grupo, en cada caso asumiendo un factor de seguridad de
2.0 excepto lo indicado en el punto 13.2.4.a).
14.2.5 Espaciamiento de pilotes
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Los pilotes serán ubicados cercanamente para igualar su carga dentro de un
consistente y económico diseño de la fundación. El espaciamiento de los
pilotes dependerá de: el tipo de pilote, si existe fricción o está apoyado, la
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
132 de 150
resistencia estructural o por aplastamiento y el tipo de material sustentante
del pilote. Generalmente los pilotes son espaciados centro a centro al menos
tres veces el ancho mínimo de la cabeza. Un espaciamiento mayor solo se
emplea para prevenir dislocaciones o subpresiones en pilotes adyacentes
durante el hincado.
b)
En grupos pequeños, los pilotes serán inclinados para aumentar el área
sustentante del grupo incrementando así la capacidad de carga del grupo, sin
un incremento considerable de la dimensión de la fundación. Los pilotes
columna deberán espaciarse de acuerdo con la capacidad del pilote y la
capacidad del estrato de apoyo del pilote considerado como columna.
Cuando se considere la fricción en pilotes muy cercanos, la capacidad total
del grupo debe ser verificada por un aceptable método geotécnico que
considere la capacidad de engranaje de la masa de suelo para soportar la
carga aplicada sobre los pilotes.
c)
Cuando se determine el espaciamiento de pilotes en suelos granulares se
deberá considerar la dificultad del hincado debido al aumento de la densidad
del suelo que ocurre debido al paquete del suelo o su consolidación dentro
del grupo de pilotes.
14.2.6 Pilotes inclinados
a)
Los pilotes pueden inclinarse para ayudarlos a resistir las fuerzas
horizontales. Siempre que sea practicable las fuerzas horizontales de la
combinación primaria deberán ser resistidas por pilotes inclinados. Tales
pilotes deben ser diseñados para resistir las fuerzas horizontales combinadas
con las correspondiente fuerzas verticales. La inclinación no excederá de 3
horizontal y 12 vertical debido al incremento de dificultad en la hinca de
pilotes con una mayor inclinación.
b)
Las fuerzas de la combinación secundaria sobre las fundaciones con pilotes
deben acomodarse de acuerdo a la resistencia a cortante del pilote vertical, a
la presión pasiva del suelo, o a la fricción en la interfase suelo-fundación
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
133 de 150
donde estas fuerzas resistentes pueden ser determinadas para un sistema
particular de fundación.
Cuando estas fuerzas resistentes no puedan ser mostradas en un modelo
confiable sobre lo esperado en la vida del pilote, deberán usarse pilotes
inclinados u otros medios de resistir estas fuerzas.
c)
Cuando esté envuelto un gran número de pilotes, cuando está limitado su
espacio de ubicación, cuando las fuerzas de la combinación secundaria sean
pequeñas, o en áreas donde la carga sísmica haga indeseable el uso de
pilotes inclinados, la fundación será diseñada para resistir fuerzas
horizontales actuado sobre pilotes verticales. En tales casos los pilotes serán
diseñados para resistir todas las cargas verticales y la estructura será
diseñada para asimilar un movimiento horizontal.
14.2.7 Socavación
14.3
a)
En el diseño de fundaciones con pilotes deberá revisarse el posible efecto de
la socavación local o adyacente.
b)
Cuando exista la posibilidad que el suelo sea removido por socavación en la
parte superior del pilote o grupo de pilotes, estos serán diseñados para
mantener su capacidad de resistencia más allá del suelo que ha sido
removido. La parte del pilote que queda por encima de la zona con
posibilidad a ser socavada será diseñada como pilote columna.
Cargas permisibles sobre los pilotes
14.3.1 Investigaciones de suelos
Se ejecutarán ensayes de sondeos con la profundidad suficiente en puntos
cercanos para determinar adecuadamente el carácter del suelo a lo largo del pilote.
Los resultados de los sondeos y pruebas de suelos serán tomadas en cuenta de
acuerdo a la función que realicen los pilotes cuando están en servicio y serán
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
134 de 150
empleadas para determinar el tipo, espaciamiento y longitud de los pilotes que serán
usados, así como para determinar la forma de trabajo de los pilotes, ya sea como
pilote columna, como pilote de fricción o una combinación de ambos.
14.3.2 Pilotes columna
a)
Un pilote será considerado como pilote columna cuando su paso a través del
suelo tenga muy poca resistencia friccional y su punta descanse sobre un
material relativamente impenetrable, tales como roca u otro material que
ofrezca un rápido incremento de resistencia ante una futura penetración.
La capacidad de los pilotes columna depende de la capacidad de apoyo del
suelo la roca debajo de él y de la capacidad estructural del pilote. Deberá
estudiarse además las características mecánicas del martillo de hinca así
como la capacidad estructural del pilote para resistir la operación del hincado
y alcanzar el estrato sobre el que se apoyará definitivamente.
b)
Las tensiones permisibles para los diferentes tipos de pilotes se basarán en
el material constitutivo del pilote. Cuando los pilotes columna atraviesen un
suelo no consolidado deberán tomarse las consideraciones pertinentes en el
diseño de la carga adicional (fricción negativa) que le será impuesta como
material consolidado por encima del estrato de apoyo. El estrato de apoyo
deberá tener el espesor suficiente y la rigidez necesaria para apoyar sobre la
totalidad de los pilotes cargados. La carga de diseño será determinada
preferentemente por pruebas de carga. Adicionalmente, el análisis del
comportamiento del grupo de pilotes mostrará que no se ha excedido la
carga permisible sobre el suelo o la roca de apoyo.
14.3.3 Pilotes fricción.
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Un pilote fricción deriva su capacidad soportante principalmente del suelo
que lo rodea en el que se desarrolla una determinada resistencia por cortante
friccional. La capacidad del pilote fricción depende de la habilidad del suelo
de soportar la carga distribuida por los pilotes dentro de determinado límites
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
135 de 150
de asentamiento que pueden ser tolerados por la estructura.
b)
La carga de diseño será preferentemente determinada por pruebas de carga
de acuerdo al punto 13.3.5d). Cuando el grupo de pilotes sea hincado dentro
de materiales plásticos, se deberá tener en cuenta no solo la carga
permisible por pilote, sino también la carga total que puede ser satisfecha por
el grupo.
La carga de diseño para un grupo deberá ser determinada por una prueba de
carga para el grupo o por aproximación de la capacidad determinada por una
prueba realizada para un pilote simple mediante un análisis de bloque. Una
fila simple de pilotes no necesariamente tiene que ser considerada como un
grupo, a no ser que se prevea que el espaciamiento de los pilotes sea
inferior a tres veces su diámetro.
14.3.4 Apoyos laterales
Un pilote totalmente embebido puede ser considerado como un apoyo lateral. Si el
pilote está o pudiera estar sometido a socavación, en aire o agua o ubicado en
suelos con escombros, turba, o material fluido, su capacidad resistente será
investigada por cualquier método que resulte confiable a juicio del ingeniero o
mecánico de suelos.
14.3.5 Determinación de la longitud del pilote
La determinación de la más satisfactoria y económica longitud del pilotes es el factor
clave en la seguridad de una fundación. Se deberá obtener información adicional a
través de sondeos, pruebas de carga, pruebas de hinca, y fórmulas de hinca, el uso
de la ecuación de onda de primer grado puede ser una herramienta adicional en
largas o dificultosas fundaciones y se recomiendan tanto para el diseño como para
propósitos de control.
Los récords de hinca de pilotes, podrán ser usados para pilotes adyacentes de un
mismo grupo, se usarán para determinar la longitud así como para determinar si
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
136 de 150
existe correlación entre la realidad y lo calculado en referencia al tipo, la carga y el
uso de pilotes, incluidos récords disponibles de hincas previas. No es recomendable
el uso de récords de hinca para determinar la longitud de pilotes sin el empleo de
una investigación del subsuelo o un análisis geotécnico en proyectos relativamente
grandes.
a)
Longitud estimada del pilote o profundidad de la punta
La determinación de la longitud teórica del pilote de fricción o trabajando
como columna se realizará teniendo en cuenta los sondeos y el uso de
métodos reconocidos de prospección geológica.
Los pilotes en depósitos muy profundos reciben adecuadamente un apoyo
primario por fricción cuando se acercan a una arcilla muy compacta o a la
roca, esta resistencia debida a la fricción puede ser considerada
conjuntamente con la consideración del pilote trabajando como columna.
Se seleccionará una longitud estimada o una profundidad de la punta para
cada sondeo individual basado en el corte de la parte superior del pilote.
b)
Profundidad de la punta del pilote.
Se calculará una profundidad mínima para la punta del pilote en cada sondeo
por encima de la cual no se permitirá la detención de la hinca. La profundidad
mínima representa el diseño y debe ser determinada por un ingeniero
especializado en el diseño de fundaciones que tome en cuenta además los
aspectos constructivos de este tipo de fundaciones.
d)
Ecuaciones de diseño.
Se permitirá el uso de diferentes ecuaciones y métodos de análisis para el
diseño de pilotes siempre que estén avalados por la experiencia y la
racionalidad necesaria para este tipo de fundaciones.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
c)
PÁG. N°
137 de 150
Pruebas de carga y de hinca.
Siempre que las condiciones los permitan y la cantidad de pilotes lo amerite,
se permitirá el uso de pruebas de hinca y/o de carga.
Estas pruebas se realizarán por instituciones reconocidas que avalen la
veracidad de las mismas y la confianza en los resultados obtenidos. Los
pilotes empleados para la realización de tales pruebas podrán ser empleados
para formar parte de la fundación definitiva, siempre que en las pruebas
realizadas no se haya agotado su capacidad resistente. En el caso de las
pruebas de carga solo se permitirá el uso del pilote como parte de la
fundación definitiva, siempre que en la prueba no se haya superado en más
del doble, la carga de diseño.
En la prueba correspondiente se considerará el rechazo cuando penetre
1 cm en los últimos 20 golpes.
14.3.6 Tipos de Pilotes
La selección del tipo de pilote para la fundación de una determinada estructura se
basará en los siguientes criterios:
a)
Carga de diseño por pilote o por grupo de pilotes.
b)
Tipo de material de fundación a ser penetrado por el pilote.
c)
Costo relativo de los pilotes y del hincado.
d)
Equipos disponibles para la hinca.
e)
Disponibilidad del tipo de pilote deseado.
f)
Consideraciones especiales basadas en las condiciones específicas del
trabajo incluyendo, pero no limitando:
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
i)
ii)
iii)
v)
vi)
vii)
viii)
PÁG. N°
138 de 150
El espacio restringido para la hinca.
Posible daño a estructuras existentes.
Exposición al agua de mar.
Posible daño por organismos marinos.
Ataques químicos.
Posibles daños a estructuras existentes causados por vibración o
movimiento del suelo durante la hinca.
Niveles elevados de ruidos durante la hinca.
Se podrán emplear los siguientes tipos de pilotes:
1.
2.
3.
4.
Pilotes de acero, de sección H o de rieles.
Pilotes prefabricados de hormigón armado.
Pilotes prefabricados de hormigón pretensado.
Pilotes hormigonados in situ de los siguientes tipos:
a)
b)
c)
Cilíndricos.
Roscados.
Casetonados.
Los pilotes de madera deberán ser protegidos adecuadamente mediante
tratamientos que impidan la penetración en la madera de organismos que
contribuyan a su deterioro.
Los pilotes de acero y de hormigón serán protegidos adecuadamente contra
la corrosión.
15.
APARATOS DE APOYO
Los aparatos de apoyo que se diseñen para los puentes deberán adecuarse
a las deformaciones angulares esperadas de acuerdo a la ley del vano que
sustentan. El ingeniero que diseña la estructura deberá decidir el tipo,
material y forma de los aparatos de apoyo para que funcionen
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
139 de 150
adecuadamente y respondan además al esquema de análisis asumido en el
diseño de la obra en cuestión.
15.1
Aparatos de apoyo elastoméricos
15.1.1 Generalidades
a)
Los aparatos de apoyo elastoméricos pueden ser construidos total o
parcialmente con un elastómero con el propósito de transmitir cargas o
acomodar el movimiento entre el puente y la estructura soportante. Los
apoyos elastoméricos pueden tener placas de acero exteriores adheridos a la
superficie superior e inferior del apoyo. Se pueden emplear pernos para
asegurar la placa de acero superior e inferior al apoyo elastomérico. No se
permite el uso de varias capas elastoméricas apernadas.
b)
Los aparatos de apoyo elastoméricos pueden ser simples, si están
compuestos únicamente por el elastómero o reforzados, si contienen además
placas de acero adheridas íntegramente entre las capas del elastómero.
c)
Las placas de acero empleadas en el refuerzo no tendrán un espesor inferior
a 0,15 mm.
15.1.2 Diseño
a)
La dimensión del aparato de apoyo elastomérico será tal que toda la
superficie de las placas externas de acero o la superficie exterior del
elastómero, esté en contacto con las superficies cargadas, para todas las
condiciones de carga.
b)
Las propiedades de los componentes elastoméricos dependen de sus
elementos constitutivos. Cuando sean especificados o conocidos, el módulo
de cortante o las propiedades de fluencia para el elastómero específico que
será usado, estos valores pueden ser usados en el diseño. Si no se
especifica, el diseño se hará para una dureza de 50.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
15.2
PÁG. N°
140 de 150
c)
Si son usados aparatos de apoyo elastoméricos en lugares donde las
temperaturas sean inferiores a deberá especificar el tipo de material a utilizar, requiriéndose de ensayes
especiales de fragilidad, rigidez y cristalización.
d)
El aparato de apoyo se diseñará por el método de las tensiones admisibles
bajo cargas de servicio, el ingeniero determinará la metodología adecuada a
utilizar.
Aparatos de apoyo metálicos
15.2.1 Expansión
El diseño será tal que permita la variación de longitud, resultante de los cambios de
temperatura, en los tramos, a una tasa de 25 mm en 30 m. Se tomarán provisiones
para la variación de longitud del tramo ocasionada por la carga viva. En tramos de
más de 100 m. de longitud, se dispondrán holguras para la expansión del sistema
de piso.
15.2.2 Apoyos
a)
Los tramos de más de 20 m. de longitud, tendrán apoyos rotulados en ambos
extremos y rodillos o balancines en el extremo de expansión.
b)
Los tramos de no más de 20 m. de longitud, se diseñarán para deslizar en
apoyos de superficie suave. Placas de apoyo autolubricadas de bronce, con
un coeficiente de fricción no mayor a 0.1, pueden usarse para proporcionar la
expansión en sustitución de los rodillos. Estas planchas serán de espesores
no menores a 12 mm.
c)
Los apoyos y extremos de tramos serán asegurados contra los movimientos
laterales y verticales.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
d)
PÁG. N°
141 de 150
Los apoyos en albañilería, de preferencia, serán elevados sobre el asiento
del puente por medio de pedestales metálicos.
15.2.3 Zapatas y Pedestales
a)
Las zapatas y pedestales se diseñarán asumiendo que la carga vertical se
distribuye uniformemente sobre toda la superficie de apoyo. Serán
ejecutados de acero fundido o armados soldando elementos de acero
laminado y/o acero fundido.
b)
Ninguna parte de una zapata de acero fundido, y ninguna parte soportante de
una zapata soldada, tendrá un espesor inferior a 25 mm.
c)
En una zapata soldada, la carga vertical, será trasmitida directamente por
aplastamiento entre los elementos. Se dispondrán diafragmas entre las
superficies de almas para asegurar la estabilidad de las partes componentes.
d)
La diferencia en ancho o largo, entre las superficies de apoyo superior e
inferior no excederá dos veces la distancia vertical entre ellas. En apoyos
rotulados, la distancia vertical se medirá desde el eje de la rótula.
15.2.4 Balancines y Rodillos
a)
NT-01-02-01
Versión 01
Cuando las condiciones lo permitan, de preferencia se usarán balancines y
no rodillos. La superficie superior de los balancines tendrá una rótula o
apoyo cilíndrico. La porción inferior, en el eje nominal de apoyo, tendrá un
espesor no inferior a 38 mm. y la superficie inferior será cilíndrica con su
centro de rotación en el centro de rotación de la superficie de apoyo superior.
La longitud efectiva del balancín para calcular tensión lineal de
aplastamiento, no será mayor que la longitud de la superficie de apoyo
superior más la distancia de la superficie de apoyo inferior a la superior.
Habrá suficiente material de alma entre las porciones superior e inferior del
balancín, para asegurar la distribución uniforme de la carga sobre la longitud
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
142 de 150
efectiva del balancín. El balancín será fijado a la plancha basal, mediante
tarugos.
b)
Los rodillos pueden ser cilíndricos o de segmento y no serán de diámetro
menor a 150 mm. Serán asegurados para garantizar el paralelismo y fijados
mediante tarugos a las planchas superior e inferior. El sistema de apoyo
rodillo será diseñado de modo que las partes puedan limpiarse sin dificultad.
15.2.5 Planchas de Base
a)
Las planchas de base serán diseñadas asumiendo que la carga vertical se
distribuye uniformemente sobre una superficie de apoyo con longitud y
ancho efectivos como se define en (b), excepto para la excentricidad
proveniente de la carrera del rodillo.
b)
La longitud efectiva del área de apoyo no será mayor que la longitud efectiva
del rodillo definida en Art. 11.12.4 (a), o la longitud del rodillo más 2 veces el
espesor de la plancha basal. El ancho efectivo del área de apoyo no será
mayor que 4 veces el espesor de la plancha basal, para balancines, y la
distancia entre rodillos más 4 veces el espesor de la plancha basal, para
rodillos.
c)
En tramos diseñados para deslizar sobre apoyos con superficies suaves sin
rótulas, la distancia entre el eje del apoyo y el borde de la placa de apoyo,
medida paralelamente a la vía, no será mayor que 2 veces el espesor de la
placa basal mas 100 mm.
15.2.6 Apoyos Inclinados
En tramos con una línea de tierra inclinada y sin apoyos rótula, las placas de apoyo
serán biseladas y las superficies de la mesa de apoyo se harán horizontales.
15.2.7 Pernos de Anclaje
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
143 de 150
a)
Los pernos de anclaje serán de diámetro no menor a 1-1/4".Tendrán golillas
bajo las tuercas. Los agujeros de los pernos de anclaje en pedestales y
placas base serán 10 mm mayores en diámetro que los pernos. En los
puntos de expansión, los agujeros en las placas base serán alargados.
b)
Los pernos de anclaje que no tomen tracción por fuerzas de levantamiento,
se introducirán 30 cm. en la mesa de apoyo. Los que tomen tracción se
diseñarán para abarcar una masa substancial en la mesa de apoyo, cuyo
peso sea al menos 1.5 veces la fuerza de levante.
16.
ALCANTARILLAS Y TUBOS
16.1
Generalidades
Las alcantarillas son aquellas estructuras de luces menores a 4 m y que pueden ser
de diversos tipos, como marcos cerrados de hormigón armado, tubos de acero
corrugado, vigas metálicas apoyadas en estribos de H.A., losas prefabricadas, etc.
Las alcantarillas pueden ser usadas tanto para el paso de aguas como para pasos
peatonales, ganado u otros propósitos.
16.2
Dimensiones
Las dimensiones de la abertura de la alcantarilla serán determinadas de acuerdo al
uso que le será dado a la misma.
16.3
Información de campo
La selección del tipo y medida de la alcantarilla depende de las condiciones
especificas del lugar de emplazamiento. Se deben considerar las siguientes
informaciones:
i)
ii)
NT-01-02-01
Versión 01
Área de drenaje.
Características del escurrimiento.
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
iii)
iv)
v)
vi)
vii)
viii)
ix)
x)
16.4
PÁG. N°
144 de 150
Nivel de agua, aguas arriba u otras condiciones limitantes.
Distancia desde la base del riel al nivel del caudal.
Distancia mínima desde la base del riel a la parte superior de la alcantarilla.
Inclinación del terraplén y ancho de la subrasante.
Número y espaciamiento de los durmientes.
Grado y nivel del caudal.
Ángulo de esviaje.
Características del material de la fundación.
Principios de diseño
Para el diseño de alcantarillas se emplearán los métodos correspondientes a los
materiales componentes, sean de hormigón, o de acero.
Las alcantarillas de marco cerrado serán analizadas asumiendo el trabajo de losas y
paredes como un pórtico.
Las alcantarillas de tubos se diseñarán por métodos específicos para este tipo de
forma geométrica.
16.5
Cargas
Para el diseño de alcantarillas se emplearán las siguientes cargas:
i)
ii)
iii)
iv)
carga Muerta.
carga viva
coeficiente de impacto.
carga muerta
16.5.1. Carga Muerta
La carga muerta consiste en el peso estimado de los durmientes, el terreno
sobre la alcantarilla y la losa superior tal como se muestra en la figura.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
145 de 150
La mínima presión lateral sobre las caras de la alcantarilla se basan
asumiendo un coeficiente de fricción de tierras de 0,6 ton/m3 y para la
máxima presión lateral se asumirá un coeficiente de fricción de 1.0. Un valor
inferior al coeficiente mínimo se permitirá si las condiciones reales del
emplazamiento lo justifican.
La presión lateral sobre cada cara se asumirá uniformemente distribuida
sobre la altura total, igual y en direcciones opuestas. Si se utiliza una
condición diferente se deberá justificar con un cálculo más exacto.
16.5.2 Carga viva.
La carga viva recomendada es la indicada en el punto 9.3.1 cuya distribución se
muestra en la figura.
No se realizarán incrementos de carga viva por múltiples vías cargadas.
La carga viva incrementará la presión lateral tal como se muestra en la figura, el
coeficiente de presión de tierras a usar será 0,4 o inferior si las condiciones reales
de emplazamiento lo permiten.
16.5.3 Impacto
El coeficiente de impacto se usara de acuerdo a la figura y su distribución será la
misma que la de la carga viva.
No se empleará el coeficiente de impacto para la determinación de las fuerza
laterales sobre la alcantarilla.
16.5.4 Manipulación
En el caso de alcantarillas prefabricadas de hormigón se considerarán las cargas
debidas a la manipulación y colocación del elemento en la obra.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
146 de 150
16.5.5 Instalación
Las alcantarillas podrán instalarse con cualquier método conocido tales como: A
zanja abierta, hincamiento horizontal, con remoción y posterior compactación del
terreno a ambos lados o cualquier otro sistema siempre que el diseño y las cargas
consideradas sean consecuentes con el método utilizado para su instalación.
17.
PUENTES CON VÍAS SOLDADAS
a)
En los puentes sobre los cuales pase una vía continua (riel soldado), deberán
tenerse presente las consideraciones inherentes a la diferente dilatación del
riel y la estructura.
e)
En los puentes que a continuación se señalan los desplazamientos de la
estructura no afectan el comportamiento de la vía, no requiriendo ninguna
consideración especial al respecto:
i)
NT-01-02-01
Versión 01
Puentes de arco de mampostería u hormigón con tímpanos laterales
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
147 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
i)
ii)
rellenos.
Puentes tipo pórtico con espesor de balasto superior a 0.50 m.
Puentes con longitudes inferiores a 10 m.
b)
Para los puentes cuya longitud supere los 10m, pero no mayor de 200 m
deberán tomarse las siguientes consideraciones:
c)
Si la vía es continua, sin sistemas de dilatación, la longitud de dilatación de la
estructura debe limitarse de acuerdo a los valores siguientes:
i)
para los puentes metálicos con balasto
L ≤ 60 m
ii)
para los puentes de hormigón y mixtos
L ≤ 90 m
4)
Para los puentes continuos de varios tramos con la vía apoyada directamente sobre
el puente la longitud de dilatación y los sistemas de dilatación se ubicarán de
acuerdo a lo siguiente:
Lt < 50 m
apoyo
móvil
No requiere
sistema de
dilatación
apoyo fijo
No requiere
sistema de
dilatación
Lt < 50 m
NT-01-02-01
Versión 01
Lt < 50 m
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
PÁG. N°
148 de 150
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
Apoyo
móvil
apoyo fijo
apoyo móvil
Requiere sistema
de dilatación en un
estribo
Lt > 50 m
Apoyo
móvil
Lt < 50 m
apoyo fijo
apoyo móvil
Requiere sistema
de dilatación en
ambos estribos
Lt > 50 m
Apoyo
móvil
e)
apoyo fijo
iii)
Puentes continuos que posean longitudes superiores a 100 m.
Puentes con longitudes superiores a 50 m en los que la distancia
entre la parte superior del riel y el aparato de apoyo sea superior a
3,00 m.
Puentes ya construidos con longitud superior a 50 m, con cualquier
disposición de aparatos de apoyo ya sean fijos o móviles.
En la determinación de los esfuerzos generados por la presencia del riel
soldado sobre el puente se considerarán las siguientes cargas y acciones
cuando corresponda:
i)
NT-01-02-01
Versión 01
apoyo móvil
Los puentes que a continuación se señalan deberán requerir un análisis
especial para la ubicación de los apoyos fijos y consecuentemente los
sistemas de dilatación.
i)
ii)
f)
Lt > 50 m
Acción debida al frenado del tren
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
149 de 150
Se considerará una fuerza horizontal igual al 25% de la carga viva sin
impacto, pero no mayor de 600 ton.
ii)
Acción debida al arranque y aceleración de los trenes
Se considerará una fuerza horizontal igual a 3,3 ton por metro lineal
de tren, pero no mayor que 100 ton.
iii)
Acción por temperatura
Las tensiones adicionales generadas por el comportamiento
asimétrico de la estructura respecto al punto fijo térmico se tendrán en
cuenta considerando las fuerzas horizontales de rozamiento de
TABLA Nº16.5
ACCIÓN HORIZONTAL SOBRE LOS APOYOS FIJOS
Condiciones de la vía
Vía con balasto continuo sin
sistema de dilatación
Vía con balasto con sistema de
dilatación en un extremo
o Vía férrea directa sobre
estructura
Vía con balasto discontinuo en
cada extremo
Tablero único con un apoyo fijo entre plataforma
Apoyo fijo en un
Apoyo fijo intermedio
extremo
+ 0.8 Lt kg/vía
+ 0.8 (L2-L1) kg/vía
+ (400-5Lt)x 0.1
pero no mayor que 110
kg
+ 0.8 (L2-L1)
0
0
donde :
Lt
=
L2, L1 =
18.
longitud de dilatación de la estructura.
distancias desde el apoyo fijo intermedio a cada uno de los
extremos del puente.
REFERENCIAS
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006
NORMA TÉCNICA
DISEÑO DE PUENTES FERROVIARIOS
PÁG. N°
150 de 150
Manual for Railway Engineering, publicity pot American Railway Engineering
Association; Chapter 15 Steel Structures, Part 7, Existing Bridges. Chapter 8
Concrete Structures and Foundations. Past. 19 Rules for Rating Existing Concrete
Bridges.
Ferrocarriles del Estado. Departamento de Vía y Obras. Normas Técnicas para el
cálculo de puentes metálicos, Santiago de Chile, 1947.
Standard Specification for Highway Bridges; Published by the American Association
of State Highway and Transportation Officials. AASHTO.
19.
VIGENCIA
El presente documento estará vigente a partir de la fecha de publicación por EFE
con la autorización de la Gerencia General.
NT-01-02-01
Versión 01
GERENCIA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA
SUBGERENCIA DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
Fecha
edición
24/11/2006