CURSO
CLASE 1
FUNDAMENTOS E INTUICIÓN
ESTRUCTURAL DEL PUENTE
ESVIADO
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS
CON VIGAS POSTENSADAS
ENGINEERING STRUCTURES
El tablero esviado obliga a la carga a redistribuirse
en trayectorias oblicuas.
01 · BIENVENIDA
Bienvenidos al curso
Durante todo este curso no trabajaremos con ejemplos aislados.
PUENTE ESVIADO
Diseñaremos un puente esviado completo, igual a un
proyecto real: superestructura, estribos, apoyos y
validación final.
METODOLOGÍA
Cálculo manual guiado
+ verificación asistida por IA
+ modelación en CSiBridge
PROYECTO GUÍA
Un único puente esviado
real
acompaña todo el curso.
Idea central: entender primero el comportamiento
estructural para que cada decisión de modelación tenga
sentido.
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
01
01 · BIENVENIDA
El proyecto que usaremos en todo el curso
A lo largo de las sesiones volveremos siempre a este mismo puente: lo reconoceremos primero en su contexto real, y luego lo
construiremos paso a paso.
FOTOGRAFÍA SATELITAL
Ubicación y trazado real del cruce
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
PLANO GENERAL
Geometría en planta y esviaje
MODELO EN CSIBRIDGE
Representación 3D calibrada
02
02 · ¿QUÉ ES UN PUENTE ESVIADO?
El ángulo de esviaje se mide respecto a la línea perpendicular
DEFINICIÓN DEL ÁNGULO DE
ESVIAJE
El ángulo de esviaje θ se mide entre la
línea perpendicular al eje longitudinal
del puente y la línea de apoyo
inclinada.
LÍNEA PERPENDICULAR
AL EJE
θ
EJE LONGITUDINAL DEL PUENTE
LÍNEA DE APOYO
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
Por eso un puente recto tiene θ = 0°:
sus apoyos son ortogonales al eje
del puente.
03
02 · ¿QUÉ ES UN PUENTE ESVIADO?
Puente recto vs. puente esviado
PUENTE RECTO
PUENTE ESVIADO
Apoyos perpendiculares al eje longitudinal.
θ = 0°
Apoyos inclinados respecto al eje longitudinal.
θ = 30°
Geometría esviada
Geometría rectangular
Pregunta para iniciar la clase:
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
Si la luz y el camión son los mismos, ¿por qué el diseño estructural cambia?
04
02 · ¿QUÉ ES UN PUENTE ESVIADO?
La intensidad del esviaje cambia gradualmente
Comparar el mismo puente con diferentes ángulos ayuda a visualizar cómo aumenta la oblicuidad de los apoyos.
0°
15°
30°
45°
60°
La imagen base del curso corresponde a θ ≈ 30°. A partir de esa geometría se estudia cómo
cambia el comportamiento al variar el esviaje.
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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03 · ¿POR QUÉ SE CONSTRUYEN PUENTES
ESVIADOS?
El trazado casi nunca cruza en ángulo recto
El esviaje aparece cuando el puente debe adaptarse a un obstáculo o a una condición geométrica del proyecto.
01 Cruce de un río
02 Cruce de una autopista
Mantiene la alineación vial.
Evita alterar una vía existente.
04 Cruce de un canal
Conserva la geometría hidráulica.
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
03 Cruce de un ferrocarril
Se adapta al corredor ferroviario.
05 Reducción de movimiento de tierras
Reduce cortes, rellenos y costos.
06
03 · CASO 1
Cruzando un río
El río tiene su propia dirección natural.
Un cruce perpendicular puede alargar
accesos.
El esviaje mantiene la continuidad del trazado.
IDEA CLAVE
El puente se adapta al cauce sin sacrificar el
trazado vial.
CRUCE DE UN RÍO
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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03 · CASO 2
Cruzando una autopista
La vía inferior suele tener mayor jerarquía.
Modificar su trazado puede ser costoso.
El puente esviado resuelve el cruce sin alterar
la operación.
IDEA CLAVE
El puente se adapta a la infraestructura
existente.
CRUCE DE UNA AUTOPISTA
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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03 · CASO 3
Cruzando una vía férrea
El ferrocarril tiene restricciones geométricas
severas.
Debe respetarse el gálibo vertical y horizontal.
El puente vial se adapta al ángulo existente.
IDEA CLAVE
El corredor ferroviario se mantiene; el
puente resuelve el cruce.
CRUCE DE UN FERROCARRIL
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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03 · CASO 4
Cruzando un canal
El canal responde a criterios hidráulicos.
Modificar su sección puede afectar la
capacidad de conducción.
El esviaje permite conservar la geometría
hidráulica.
IDEA CLAVE
La geometría hidráulica se conserva y el
puente absorbe el esviaje.
CRUCE DE UN CANAL
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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03 · CASO 5
Minimizando movimientos de tierra
En topografía difícil, el trazado gobierna el
puente.
Un puente recto puede exigir grandes
movimientos de tierra.
El esviaje puede optimizar costo y
constructibilidad.
IDEA CLAVE
El esviaje ayuda a optimizar cortes, rellenos
y constructibilidad.
REDUCCIÓN DE CORTE Y RELLENO
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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04 · VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Lo que se gana y lo que se complica
El esviaje suele resolver un problema vial, pero introduce exigencias estructurales que deben entenderse
desde el inicio.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
✓ Mejor alineamiento vial
✓ Torsión en el tablero
✓ Menor longitud de accesos
✓ Distribución irregular de carga
✓ Menor costo vial
✓ Reacciones no uniformes
✓ Mejor seguridad en carretera
✓ Diseño y construcción más exigentes
Resumen: buena solución geométrica, pero comportamiento estructural más
complejo.
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05 · LA MECÁNICA DEL COMPORTAMIENTO DE
PUENTES ESVIADOS
El camino que recorre la carga cambia
PUENTE RECTO
Trayectorias casi paralelas.
Reacciones más uniformes.
PUENTE ESVIADO
Trayectorias oblicuas.
Concentración hacia la esquina obtusa.
flujo oblicuo
Transferencia uniforme
Reacciones similares
Mayor concentración en esquinas obtusas
La carga no sigue necesariamente el camino más corto; tiende a seguir el camino de mayor
rigidez.
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06 · EFECTOS DEL ESVIAJE
Cinco consecuencias que hay que anticipar
1
TORSIÓN
2
Las vigas ya no reciben la misma
fracción de carga.
El tablero se retuerce, no solo flexiona.
4
ESQUINA AGUDA
Puede descargarse e incluso tender al
levantamiento.
DISTRIBUCIÓN TRANSVERSAL
5
3
REACCIONES
Los apoyos dejan de recibir la misma
carga.
ESQUINA OBTUSA
Concentra reacción y suele controlar
el diseño.
La modelación numérica nos permitirá cuantificar cada efecto, pero primero debemos saber qué
estamos buscando.
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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06 · A) TORSIÓN
El tablero se retuerce, no solo flexiona
TABLERO ESVIADO
¿POR QUÉ APARECE?
En el puente recto, carga y reacción están
más alineadas.
En el esviado, esa alineación se pierde y
aparece una excentricidad que genera
torsión.
La torsión crece con el ángulo de
esviaje y con la falta de rigidez
transversal del sistema.
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06 · B) DISTRIBUCIÓN TRANSVERSAL
No todas las vigas trabajan por igual
TRES VIGAS LONGITUDINALES
Fracción de carga por viga (esquemático)
Viga ext. obtusa
Viga central
Viga ext. aguda
En un puente recto las vigas reciben fracciones más parecidas. En un puente esviado, la viga cercana a
la esquina obtusa suele atraer mayor demanda.
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06 · B) DISTRIBUCIÓN TRANSVERSAL
Cargas internas en vigas longitudinales
TRES VIGAS LONGITUDINALES
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
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06 · C) REACCIONES
Los apoyos ya no reciben la misma carga
OBTUSA
AGUDA
LECTURA ESTRUCTURAL
Las reacciones se concentran en
dos apoyos diagonalmente
opuestos.
Las otras esquinas se descargan y
deben verificarse, especialmente en
esviajes elevados.
AGUDA
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
OBTUSA
● mayor reacción
○ menor reacción
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06 · D) ESQUINA AGUDA
La esquina aguda se descarga
¿QUÉ OCURRE?
AGUDA
La esquina aguda tiende a participar
menos en la transferencia de cargas.
El tablero necesita deformarse y
torsionarse para movilizarla
plenamente.
AGUDA
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
En esviajes severos puede
aparecer tendencia al
levantamiento del apoyo.
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06 · E) ESQUINA OBTUSA
La esquina obtusa concentra la reacción
¿POR QUÉ ES CRÍTICA?
OBTUSA
El flujo de cargas se dirige hacia las
zonas de mayor rigidez.
Por eso la esquina obtusa suele
concentrar reacción, cortante y
demanda local.
OBTUSA
DISEÑO INTEGRAL DE PUENTES ESVIADOS CON VIGAS POSTENSADAS
AASHTO LRFD incorpora factores y
verificaciones relacionadas con
este comportamiento.
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07 · EL PROYECTO REAL
El puente que construiremos, sesión a sesión
DATOS BASE
• 3 vigas longitudinales
• Esviaje: 30°
• Vigas postensadas
• Estribos y aletas modelados
• Validación con Mathcad Prime
Este proyecto guiará toda la especialización: geometría, cargas, postensado, subestructura y planos reales.
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08 · ¿QUÉ APRENDERÁN?
Hoja de ruta del curso
01
Modelación del
puente
02
Modelación de
estribos
03
Cargas
04
Temperatura
05
Frenado
06
Retracción
07
Fluencia
08
Postensado
09
Diseño de vigas
10
Losa
11
Diafragmas
12
Apoyos elastoméricos
13
Estribos
14
Aletas
15
Validación con
Mathcad Prime
El curso no se limita al software: cada resultado se interpreta y se valida con criterio
estructural.
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HOY COMPRENDIMOS POR QUÉ
LOS PUENTES ESVIADOS SON ESTRUCTURALMENTE DIFERENTES
CLASE 1 · CIERRE
En la siguiente clase empezaremos a construir el modelo desde cero en
CSiBridge.
Diseño Integral de Puentes Esviados con Vigas Postensadas