Predimensionamiento de puentes de carretera de vigas pretensadas y vanos isostáticos

Posted By admin on Jul 19, 2026 |


PREDIMENSIONAMIENTO DE PUENTES DE CARRETERA DE VIGAS PRETENSADAS Y VANOS ISOSTÁTICOS

  1. GENERALIDADES

El diseño de un puente requiere de suficiente conocimiento técnico y experiencia para interpretar el problema estructural de cada caso y anticipar sus condicionantes determinantes a fin de valorar de forma rápida las diferentes alternativas preliminares de solución.

En la práctica, este proceso se inicia con una serie de tanteos preliminares que permiten encajar varias alternativas de solución, que posteriormente mediante un proceso iterativo de ajuste y modelizado mediante cálculo, converge hacia el diseño definitivo.

 

En este artículo mostramos el procedimiento que utilizamos en RRG Ingenieros para obtener un primer predimensionamiento de puentes de vigas pretensadas. Para ello emplearemos como referencia la «Colección de Puentes de Vigas Pretensadas IC» del antiguo MOPU. Finalmente, comprobaremos si es posible obtener resultados similares mediante una serie de comprobaciones simplificadas desarrolladas de forma completamente independiente.

  1. CRITERIOS PREVIOS AL PREDIMENSIONAMIENTO

El primer paso para el diseño de un puente es comprender correctamente la problemática que habrá de resolver la estructura.

Entre los principales aspectos que habitualmente condicionan el diseño de un puente pueden:

  • Longitud total que debe salvar el puente y número de carriles/anchura
  • Velocidad de proyecto y características del trazado (recta o curva)
  • Gálibos necesarios sobre carreteras, ferrocarriles o cauces navegables
  • Capacidad portante del terreno y condicionantes geotécnicos
  • Presencia de cauces y riesgo de socavación de cimientos
  • Condicionantes hidráulicos y medioambientales
  • Posibilidad de cargas accidentales como sismo o impactos de vehículos o embarcaciones según el caso
  • Viabilidad de medios y procedimientos constructivos a cada caso

Como puede apreciarse, la casuística es muy amplia y hace prácticamente imposible establecer una solución única válida para todos los casos.

Sin embargo, en un gran número de puentes de carretera de pequeña y media luz las condiciones de proyecto resultan relativamente habituales y permiten recurrir a soluciones estructurales ampliamente contrastadas.

Precisamente éste será el caso analizado en el presente artículo, donde se desarrollará el predimensionamiento de un puente de pequeñas luces resuelto mediante vigas prefabricadas pretensadas y cimentación superficial.

  1. ELECCIÓN DE LA TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL

Definidos los condicionantes principales del proyecto, el siguiente paso consiste en seleccionar la tipología estructural más adecuada.

Si bien no existe una solución universal podemos establecer ciertas orientaciones que permitirán apuntar inicialmente hacia una o más tipologías más convenientes a cada caso estudiado.

De forma orientativa, las tipologías más habituales y sus ámbitos de aplicación son las siguientes:

 

Los intervalos anteriores son únicamente orientativos y es posible encontrar distintas tipologías resolviendo luces similares, ya que la solución definitiva dependerá también de factores económicos, constructivos, geotécnicos y funcionales.

Otro aspecto fundamental es decidir si la estructura será isostática o hiperestática.

Las estructuras isostáticas presentan la ventaja de verse menos afectadas por asientos diferenciales, retracción, fluencia o variaciones térmicas, ya que cada vano trabaja de forma prácticamente independiente. Por ello han sido tradicionalmente muy utilizadas en puentes de pequeña y media luz.

Por el contrario, las estructuras hiperestáticas permiten una distribución más favorable de los esfuerzos, reducen los momentos máximos y las deformaciones y suelen proporcionar un mejor comportamiento estructural, aunque a costa de una mayor sensibilidad frente a deformaciones impuestas como asientos diferenciales y otras.

  1. ¿CUÁNDO CONVIENE UTILIZAR UN PUENTE DE VIGAS PRETENSADAS?

Entrando más en detalle con los puentes de vigas prefabricadas pretensadas que son los que tratamos en el presente post, son una solución especialmente recomendable cuando:

  • La luz de los vanos es pequeña o media, aproximadamente entre 15 y 40 m
  • El puente presenta una geometría sencilla, con planta recta o de curvatura moderada
  • Existen varios vanos de características similares, lo que permite aprovechar la prefabricación y la repetición de elementos
  • Se desea reducir el plazo de ejecución, minimizando los trabajos «in situ»
  • Es importante limitar las afecciones al tráfico o al cauce, ya que las vigas pueden montarse rápidamente mediante grúas
  • La capacidad portante del terreno permite cimentaciones convencionales y no existen condicionantes geotécnicos excepcionales
  • Se busca una solución económica, ampliamente contrastada y de mantenimiento reducido

Puede no ser la solución más adecuada cuando:

  • Las luces superan aproximadamente los 40-50 m, donde otras tipologías suelen resultar más competitivas
  • El gálibo disponible es muy reducido y no admite el canto necesario de las vigas
  • La geometría del puente es muy compleja, con radios de curvatura pequeños, grandes esviajes o anchuras muy variables
  • El transporte y montaje de vigas prefabricadas resulta complicado por las condiciones de acceso a la obra
  • Se pretende minimizar el número de apoyos para evitar pilas en cauces, vías de comunicación u otras zonas conflictivas
  • La obra presenta requisitos arquitectónicos o funcionales singulares, que aconsejan recurrir a tableros postesados, estructuras metálicas, mixtas o tipologías especiales

En resumen, los puentes de vigas prefabricadas pretensadas representan, en la mayoría de los puentes de carretera de pequeña y media luz, una de las soluciones más eficientes desde el punto de vista técnico, económico y constructivo, motivo por el cual siguen siendo la tipología predominante en este rango de luces.

Como veremos en el ejemplo desarrollado en este artículo se considera un puente formado por tres vanos de aproximadamente 14,5 m de luz, un tablero de 8 m de anchura y cimentación superficial sobre un terreno con una tensión admisible de 2 kg/cm².

Para este tipo de estructuras, una solución mediante vigas pretensadas simplemente apoyadas resulta especialmente adecuada.

  1. LAS COLECCIONES DE PUENTES DEL ANTIGUO MOPU COMO HERRAMIENTA DE PREDIMENSIONAMIENTO

Conocidos los condicionantes generales del proyecto y seleccionada la tipología estructural, el siguiente paso consiste en obtener un orden de magnitud de las dimensiones principales de los elementos estructurales del puente.

Con este objetivo, el antiguo Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo (MOPU) desarrolló durante las décadas de los setenta y ochenta diversas colecciones de puentes tipo, cuyo propósito era facilitar el predimensionamiento de las obras de paso más habituales de la Red de Carreteras del Estado.

Cada colección estaba orientada a una determinada tipología estructural y a un intervalo de luces concreto.

Entre las más conocidas pueden citarse:

  • Colección de Puentes de Losa, destinada a obras de pequeña luz donde la losa constituye la solución más eficiente.
  • Colección de Puentes de Vigas Pretensadas IC (en lo sucesivo CPVP-IC), orientada a puentes de pequeña y media luz resueltos mediante vigas prefabricadas de hormigón pretensado.
  • Colección de Puentes de Tablero Postesado, utilizada para luces superiores donde los tableros postesados resultan más competitivos.
  • Otras colecciones específicas desarrolladas para distintas tipologías y configuraciones estructurales.

En el presente artículo nos centraremos exclusivamente en la CPVP-IC, ya que constituye la referencia más adecuada para el ejemplo práctico desarrollado.

Desde la publicación de esta colección han evolucionado las acciones de cálculo, los coeficientes parciales de seguridad, los materiales disponibles y los procedimientos de análisis estructural. Actualmente cualquier puente debe proyectarse conforme al Código Estructural, a la normativa de acciones correspondiente (IAP-11 para el caso de puentes carreteros) y, cuando proceda, a los Eurocódigos. No obstante, los principios básicos de la mecánica estructural y el orden de magnitud de las acciones no han cambiado de forma notable por lo que a efectos de un predimensionamiento estas colecciones siguen siendo muy útiles.

En este artículo primero obtendremos un predimensionamiento utilizando la colección y, posteriormente, verificaremos si es posible llegar a resultados similares mediante una serie de comprobaciones simplificadas realizadas de forma completamente independiente.

  1. APLICACIÓN A UN CASO PRÁCTICO DESARROLLADO POR RRG INGENIEROS

Para ilustrar la metodología se desarrollará el predimensionamiento de un puente de carretera basado en un proyecto real desarrollado por RRG Ingenieros.

El objetivo no es reproducir íntegramente dicho proyecto, sino mostrar el procedimiento seguido durante las primeras fases del diseño y comprobar posteriormente la validez del predimensionamiento mediante cálculos simplificados.

Las características generales del puente son las siguientes:

  • Puente de carretera
  • Tres vanos isostáticos
  • Luz aproximada de cada vano: 14,50 m
  • Anchura aproximada del tablero: 8,00 m
  • Dos grupos de pilas intermedias de aproximadamente 5 m de altura
  • Terreno según Estudio Geotécnico con tensión admisible de 2,3 kg/cm² admitiendo cimentación superficial
  • Cruce sobre una rambla
  • Zona baja sismicidad
  • Cargas muertas, cargas de viento, sobrecargas de tráfico y otras acciones, consideramos a efectos de un primer predimensionamiento en el presente post a efectos de simplificaciones,  unas condiciones medias y habituales para este tipo de puentes de carretera según IAP-11

 

Aunque la luz de vanos del ejemplo es de 14,5 m, consideramos aplicable la CPVP-IC que es válida para luces de 15 a 38,4 m al estar muy cerca de dicho intervalo.

6.1 Predimensionamiento del tablero

La CPVP-IC contempla secciones de tablero para anchos de plataforma de 7, 10 y 12 m, por lo que asimilamos nuestro puente de ancho 8 m sección tipo para 7 m, para la que corresponde el siguiente esquema:

Por tanto, se adopta una sección compuesta por:

-4 Vigas pretensadas de canto 1 m, separadas del orden de 2 m (el canto de las vigas realmente se consultaría con el Fabricante de las mismas, si bien en las fichas 2.7 a 2.11 de la Colección se pueden tener orientaciones para una primera estimación, aportando en este caso vigas doble T de canto 1,5 m)

-Losa in situ de 25 cm de espesor (la Colección indica espesor 20 cm pero se adoptan 25 cm del lado de la seguridad)

6.2 Predimensionamiento de las pilas

Aunque la CPVP-IC representa soluciones tipo pilas-muro, en el proyecto utilizado como ejemplo se optó por resolver cada apoyo intermedio mediante dos pilas circulares de hormigón armado, unidos superiormente por un dintel que recibe las vigas prefabricadas.

Por tanto la CPVP-IC no nos serviría realmente para predimensionar las pilas y .

Como primera aproximación se adoptó:

  • Dos pilas circulares por apoyo.
  • Diámetro aproximado de 80 cm.
  • Altura de 5 m.

 

Estas dimensiones se comprobaron posteriormente considerando todas las acciones reglamentarias, especialmente el viento, el frenado, el sismo y los efectos de segundo orden.

6.3 Predimensionamiento de las cimentaciones

La CPVP-IC también proporciona unas dimensiones orientativas para las cimentaciones de pilas y estribos.

Zapata de pilas

Para un terreno con una tensión admisible de 2,3 kg/cm², altura de pilas de 5 m, ancho de tablero 8 m y un grado sísmico nulo o bajo como es el caso del ejemplo, la solución tipo conduce aproximadamente a una zapata de (se asumen a priori los valores para 2 kg/cm², ancho de tablero 7 m y luz de vanos de 15 m):

 

  • b=9,4 m de longitud->asumiremos 10 m para redondear
  • a=4,35 m de anchura
  • s=1,05 m de canto

Si queremos algo más de precisión para tener en cuenta las dimensiones de nuestro ejemplo, podríamos de forma simplificada afectar proporcionalmente el área de la zapata por el producto la relación entre tensiones, anchos de tableros y luces, correspondientes a nuestro caso y los considerados en la Tabla del CPVP-IC y por otro lado la relación entre las longitudes estimada en el dicha tabla y la adoptada. Así por ejemplo si queremos mantener la longitud de la zapata y adaptar el ancho tendríamos:

a*=a x (2/2,3)x(8/7)x(14,5/15)x(9,4/10)=3,9 m

Obtenemos por tanto un predimensionamiento para la zapata de las pilas de:

  • b*=10 m
  • a*=3,9 m
  • s=1,05 m

Zapata de estribo

En el caso del estribo, la colección propone una cimentación de mayores dimensiones, ya que además de las reacciones verticales del tablero debe resistir el empuje del terreno contenido, cargas de frenado, temperatura y otras.

Para el caso analizado, el orden de magnitud de la solución propuesta es:

Para un terreno con una tensión admisible de 2,3 kg/cm², altura de estribo 5 m, ancho de tablero 8 m y un grado sísmico nulo o bajo como es el caso del ejemplo, la solución tipo conduce aproximadamente a una zapata de (se asumen a priori los valores para 2 kg/cm², ancho de tablero 7 m, luz de vanos de 15 m y altura 5 m):

  • V1=3,4 m (talón)
  • V2=3,7 m (puntera)
  • t=1,2 m (espesor muro)
  • Z1=1,90 m (canto)

Largo total zapata=3,4+3,7+1,2=8,3 m

Ancho de zapata~ancho de tablero=8 m

Y podríamos como hemos hecho antes corregir por ejemplo el largo de la zapata por el factor (2/2,3)x(8/7)x(14,5/15)=0,96 m, quedándonos una zapata predimensionada para el estribo de:

Largo total zapata=0,96×8,3~8 m

Ancho de zapata=8 m

Canto=1,9 m

6.5 Resumen del predimensionamiento obtenido

A partir de la consulta de la CPVP-IC puede adoptarse el siguiente predimensionamiento inicial para el puente objeto de estudio:

ElementoPredimensionamiento obtenido
Número de vanos3 × 14,50 m
Anchura del tablero8,00 m
Número de vigas4
Canto de las vigas1/1,50 m
Espesor de la losa superior0,25 m
Pilas2 pilares circulares ø80 cm y altura 5 m
Zapata de pila10×3,9×1,05 m
Zapata de estribo8×8×1,90 m

Como puede apreciarse, la colección permite obtener en pocos minutos una primera aproximación a las dimensiones de prácticamente todos los elementos principales del puente.

7. CONTRASTE DEL PREDIMENSIONAMIENTO CON “NÚMEROS GORDOS”

7.1 Número de vigas y espesor del tablero

El puente dispone de un tablero de aproximadamente 8,00 m de anchura.

En este tipo de estructuras es habitual que la separación entre ejes de las vigas prefabricadas pretensadas se sitúe aproximadamente entre 2,00 y 2,50 m, dejando vuelos laterales del orden de 0,5 a 1 m (en cualquier caso estas distancias son parámetros que podría recomendarnos el fabricante de las vigas), de manera que la losa superior pueda repartir adecuadamente las cargas sin alcanzar espesores excesivos.

Para un tablero de 8,00 m pueden plantearse inicialmente tres alternativas de 3, 4 o 5 vigas, y si ad¡sumimos vuelos latrales de 0,5 m tendríamos:

  • Con 3 vigas->Separación entre ejes de vigas=(8-2×0,5)/2=3,5 m, demasiado
  • Con 4 vigas-> Separación entre ejes de vigas=(8-2×0,5)/3=2,33 m, perfecto
  • Con 5 vigas-> Separación entre ejes de vigas=(8-2×0,5)/4=1,75 m, válido pero ineficiente

Por tanto comprobamos que la solución propuesta en el CPVP-IC de 4 vigas es adecuada para este caso.

En cuanto al espesor del tablero, Como criterio práctico propuesto en este artículo puede adoptarse:

e=max(25 cm, separación entre vigas/10)

En el puente estudiado, para una separación entre vigas próxima a 2,33 m, la relación s/10 proporcionaría un espesor de 23 cm. Sin embargo, al aplicar el límite mínimo propuesto se adopta inicialmente una losa de e=25 cm.

7.2 Estimación del canto de las vigas

Diversos manuales clásicos de diseño de puentes de hormigón pretensado, como los de Leonhardt, Lin y Burns, Nilson o el PCI Bridge Design Manual, muestran que las vigas prefabricadas pretensadas de puentes de pequeña y media luz presentan habitualmente relaciones de esbeltez comprendidas aproximadamente entre L/10 y L/12. Estas relaciones constituyen un criterio de predimensionamiento orientativo y deben verificarse posteriormente mediante el cálculo estructural.

La aplicación de este criterio para para una luz de 14,50  m, nos lleva a una estimación del canto de las vigas en torno a 1,20−1,40  m que no dista demasiado del valor de 1,5 m propuesto en la CPVP-IC para este caso.

Recordemos que estos cantos son una aproximación, lo cual no descarta que el Fabricante de las vigas pueda garantizar el cumplimiento de la normativa estrucutral con cantos menores, como fue el caso del ejemplo para el cual las vigas adoptadas tenían un canto de 1 m.

7.3 Predimensionamiento de las pilas

El siguiente paso consiste en obtener una primera aproximación a las dimensiones de las pilas.

A partir del peso propio del tablero, dintel y pilas, de las cargas muertas y las sobrecargas de uso (tráfico general y trenes de carga en 2 carriles virtuales s/IAP-11), puede estimarse que cada zapata de las pilas transmitirá una carga vertical del orden de:

N≈3.600  kN

En nuestro caso cada apoyo está formado por dos pilares circulares, por lo que cada uno soportará aproximadamente:

N≈1800  kN

Adoptando un diámetro de:

∅=0,80  m

el área resistente del pilar resulta:

A=π⋅0,8024=0,50  m2

La tensión media de compresión sería:

σ=2400=4,8  MPa

Este valor resulta reducido respecto a la capacidad resistente del hormigón armado.

Naturalmente, el dimensionamiento definitivo vendrá condicionado por otros factores como la flexocompresión, la esbeltez, las acciones horizontales, el sismo, el viento, la durabilidad o incluso criterios estéticos.

Sin embargo, esta sencilla comprobación permite concluir que una solución formada por dos pilares circulares de 80 cm de diámetro constituye un punto de partida perfectamente razonable.

7.4 Predimensionamiento de la zapata de pilas

En primer lugar partimos de las siguientes simplificaciones que adoptamos en RRG Ingenieros para hacer unos “números gordos”:

  • Asumimos un canto de zapatas de 1 a 1,5 m y que más tarde concretaremos aplicando una condición de zapata rígida en el sentido transversal de la zapata (esto no es imprescindible pero es un buen criterio)
  • Asumimos en una primera aproximación una longitud de zapata igual al ancho del tablero+1 m a cada lado, que para nuestro caso daría una longitud de zapata de L=8+2×1=10 m
  • No se admitirán despegues en la zapata y asumimos que la zapata trabaja más próxima al despegue en la dirección de su ancho
  • En primera instancia consideramos únicamente la carga vertical total sobre la zapata y para tener en cuenta la actuación de momentos debidos a excentricidades o cargas horizontales, de forma simplificada asumiremos que el la combinación pésima (N,M) dará lugar a un diagrama de presiones triangular bajo la zapata del siguiente tipo, admitiendo también:

 

Bajo estos supuestos podemos estimar el ancho B de la zapata imponiendo que la tensión media no supere a la admisible y que la tensión máxima no supere en un 25% a la tensión admisible:

  • 2x(Peso sobre zapata+peso zapata)/(10xB)<1,25×225 KN/m2
  • Peso sobre zapata=3600 KN
  • Peso zapata=25x10xBx1,5=375xB

Y despejando en 2x(3600+375xB)/(10xB)=1,25×225 KN/m2, nos da una estimación para B=3,5 m.

En cuanto al canto de la zapata, y una vez estimadas las dimensiones en planta, puede realizarse una primera aproximación del canto de la zapata aplicando el criterio de zapata rígida, según el cual el vuelo de la zapata medido desde la cara del soporte hasta su borde no debe superar aproximadamente dos veces el canto de la cimentación:

v≤2hv

En este caso, el eje más desfavorable es el longitudinal, ya que los dos pilares se encuentran separados aproximadamente 5,0 m. Por tanto, el vuelo virtual medio entre pilares resulta:

v=10,0−5,0−0,82=2,10 m

Aplicando el criterio anterior, se obtiene un canto mínimo de:

h≥2,10/2=1,05 m

Por tanto, como predimensionamiento a partir de estos “números gordos” puede adoptarse una zapata de 10,0×3,5×1,05 m.

7.5 Predimensionamiento del estribo

Puede obtenerse una primera aproximación de las dimensiones del estribo mediante unas sencillas relaciones geométricas que utilizamos en RRG Ingenieros como un primer punto de partida. Estas expresiones no sustituyen al cálculo estructural, pero permiten definir unas dimensiones iniciales razonables que posteriormente deberán verificarse mediante las comprobaciones geotécnicas y estructurales correspondientes:

Como criterio práctico de predimensionamiento pueden adoptarse las siguientes relaciones referdias a las dimensiones indicadas en la anterior figura:

  • e≈Hm/8
  • c≈Hm/5
  • L≈(Hm+C)
  • Lp≈L/3

Y para nuestro caso:

  • Hm=6 m
  • e≈6/8=0,75 m
  • c≈Hm/5=1,2 m
  • L≈(Ht+C)=7,2 m
  • Lp≈L/3=2,4 m

Resultando una zapata estimada de 8,00×7,20×1,20 m y muro de espesor 75 cm.

Como contraste adicional, realizamos una comprobación simplificada mediante «números gordos» para verificar el orden de magnitud de la cimentación. Para ello se consideran, de forma aproximada:

  • Peso propio del estribo y de la zapata
  • Peso de las tierras situadas sobre el talón
  • Reacciones verticales transmitidas por el tablero debidas a las cargas permanentes y a las acciones de tráfico
  • Fuerza longitudinal de frenado
  • Empuje de tierras, adoptando el estado al reposo (K0), al tratarse de un elemento rígido cuya deformación es insuficiente para movilizar el empuje activo

Las acciones indicadas a continuación corresponden al estribo completo (8,0 m de ancho):

Acciones horizontales totales:

  • Empuje de tierras = 1.296 kN
  • Empuje debido a sobrecarga = 240 kN
  • Fuerza de frenado = 400 kN
  • Acción horizontal total = 1.936 kN

Acciones verticales totales:

  • Peso de la zapata = 1.728 kN
  • Peso del alzado = 900 kN
  • Tierras sobre el talón = 3.499 kN
  • Sobrecarga sobre el talón = 324 kN
  • Reacción permanente del tablero = 696 kN
  • Reacción variable del tráfico = 1.186 kN
  • Carga vertical total = 8.333 kN

 

Con estas acciones se realizan las comprobaciones simplificadas a “números gordos” de estabilidad frente al deslizamiento, vuelco y tensiones transmitidas al terreno, obteniéndose los siguientes resultados:

Coeficiente de seguridad frente al deslizamiento=2,15

Coeficiente de seguridad frente al vuelco =4,30

Presión máxima sobre el terreno=197 kPa

Presión mínima sobre el terreno=93 kPa

Puede observarse que el predimensionamiento cumple holgadamente las comprobaciones de estabilidad, y cumple con la presión máxima admisible.

7.6 Comparación de resultados

La Tabla 2 resume los resultados obtenidos mediante ambos procedimientos.

ElementoColección MOPUComprobación simplificada
Número de vigas44
Canto de vigas1,50 m1,20-1,50 m
Espesor de tablero25 cm25 cm
Pilas2 de Ø80 cm2 de Ø80 cm
Zapata de pila10×3,9×1,05 m10,0×3,5×1,05 m
Zapata de estribo8×8×1,90 m8,00×7,20×1,20
Espesor muro estribo1,2 m0,75 m

La comparación muestra que ambos procedimientos conducen a resultados muy similares.

Naturalmente, esto no significa que el puente pueda darse por calculado. El modelo estructural deberá verificar posteriormente todos los estados límite exigidos por la normativa vigente.

No obstante, sí demuestra que la Colección de Puentes de Vigas Pretensadas proporciona un predimensionamiento técnicamente coherente, capaz de situar al proyectista muy próximo a la solución definitiva incluso antes de comenzar el cálculo detallado.

8. DEL PREDIMENSIONAMIENTO AL CÁLCULO ESTRUCTURAL

El predimensionamiento constituye únicamente el punto de partida del proyecto.

Una vez definida una solución inicial coherente, el siguiente paso consiste en desarrollar un modelo estructural que permita comprobar el comportamiento real del puente frente a todas las acciones contempladas por la normativa vigente y optimizar cada uno de sus elementos.

En el caso del puente utilizado como ejemplo, el predimensionamiento obtenido mediante la Colección del MOPU y las comprobaciones simplificadas sirvió como base para construir el modelo estructural definitivo mediante un programa específico de cálculo de puentes que en nuestro caso fue Civilestudio.

En dicho modelo se introdujeron la geometría completa de la estructura, las propiedades mecánicas de los materiales, las acciones permanentes y variables, las combinaciones de carga reglamentarias y las características geotécnicas del terreno.

A partir del modelo fue posible verificar, entre otros aspectos:

  • Esfuerzos en las vigas pretensadas
  • Distribución transversal de cargas
  • Deformaciones del tablero
  • Reacciones transmitidas a pilas y estribos
  • Dimensionamiento definitivo de las cimentaciones
  • Estados límite últimos y de servicio exigidos por la normativa

Como ocurre en prácticamente cualquier proyecto, durante esta fase algunas dimensiones inicialmente adoptadas fueron ajustadas para optimizar la estructura y adaptarla a las condiciones reales de cálculo.

Sin embargo, el aspecto más interesante fue comprobar que el orden de magnitud obtenido durante el predimensionamiento resultó muy próximo al de la solución finalmente calculada, siendo las siguientes:

ElementoSolución finalmente calculada con Civilestudio
Número de vigas4
Canto de vigas1 m
Espesor de tablero25 cm
Pilas2 de Ø80 cm
Zapata de pila10×3,6×1,5 m
Zapata de estribo8×8×1,2 m
Espesor muro estribo1,2 m

9. CONCLUSIONES

La fase de predimensionamiento constituye uno de los pasos más importantes en el proyecto de un puente.

Partir de unas dimensiones iniciales razonables permite reducir el tiempo de cálculo, facilita la optimización posterior de la estructura y proporciona al proyectista una referencia que ayuda a detectar posibles errores desde las primeras etapas del diseño.

A lo largo de este artículo se ha mostrado cómo la Colección de Puentes de Vigas Pretensadas del MOPU IC continúa siendo una herramienta de gran utilidad para esta finalidad.

Mediante un ejemplo práctico se ha obtenido un primer predimensionamiento del tablero, las pilas y las cimentaciones.

Posteriormente, estas dimensiones se han contrastado mediante una serie de comprobaciones simplificadas de orden de magnitud, obteniéndose resultados muy similares.

Finalmente, el modelo estructural desarrollado con Civilestudio para el proyecto confirmó que dicho predimensionamiento constituía una base adecuada para iniciar el cálculo definitivo.

Naturalmente, el proyecto definitivo deberá desarrollarse siempre conforme al Código Estructural y al resto de la normativa vigente. No obstante, comenzar el cálculo con una solución previamente contrastada continúa siendo, hoy como hace cuarenta años, una de las mejores decisiones que puede tomar un proyectista.

 

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