Effect of longitudinal stiffening on bridge girder webs at incremental launching stage

Efecto de la rigidización longitudinal en el alma de vigas de puente durante el lanzamiento por empujes sucesivos

Cargas concentradas son normalmente la condición de carga predominante durante el lanzamiento de puentes por empujes sucesivos, por lo cual, las almas de las vigas del puente son frecuentemente rigidizadas con placas longitudinales para incrementar la resistencia de servicio a cortante y flexión. Este efecto benéfico del rigidizador longitudinal es tomado en cuenta por varios códigos de diseño. Sin embargo, no hay normas claras que indiquen como tener en cuenta la influencia de tales rigidizadores en el incremento de la resistencia bajo cargas concentradas. Este artículo, presenta una revisión de algunas de las formulaciones disponibles en la literatura técnica para el cálculo de cargas últimas de pandeo en vigas bajo cargas concentradas incluyendo los lineamientos de los códigos de diseño Europeo, Americano y Colombiano. Adicionalmente, se presenta un análisis no lineal por elementos finitos de tres casos de estudio concernientes con el lanzamiento de puentes. Los casos de estudio son también utilizados para estudiar la influencia del rigidizador y de la profundidad de la viga en la carga última. Se observaron diferentes respuestas carga-deformación dependiendo de la profundidad de la viga y se muestra hasta qué punto los rigidizadores longitudinales pueden incrementar la capacidad de carga de vigas de puente durante su lanzamiento.

Introducción

En la construcción de puentes de material compuesto, se suelen utilizar puentes de acero de lanzamiento incremental (Seitz y Kuhlmann 2004; Davaine y Aribert 2005). En esta técnica, el tablero del puente suele fundirse antes del lanzamiento. Esto reduce el coste del tablero, pero al mismo tiempo, aumenta sustancialmente el peso durante el lanzamiento, por lo que se producen pesadas cargas concentradas normalmente denominadas cargas de parche o concentradas. Las cargas de parche se generan durante el lanzamiento del puente cuando las vigas del mismo se mueven sobre los apoyos. Estas cargas concentradas, que se transmiten a la viga (caja o placa) como reacción de apoyo a través de una zapata de lanzamiento (véase la figura 1), producen grandes deformaciones fuera del plano en el alma de la viga, que en muchos casos rigen el espesor del alma.

En la práctica actual, una forma de controlar estas deformaciones indeseables es proporcionar rigidizadores longitudinales al alma de la viga, que se utilizan principalmente en las vigas de chapa profunda y de cajón para aumentar la resistencia a la flexión y al corte durante las condiciones de servicio.