Este artículo es continuación del intitulado "Comentarios comparativos de la versión 1994 del reglamento estadounidense para puentes AASHTO", que se puede consultar en internet, boletín en línea del IMT, correspondiente al No. 33, marzo de 1997. Los resultados aquí resumidos, aunados a otros, se pueden consultar en la publicación No. 97 del IMT*.

Las figuras A y B muestran el "momento flexionante máximo vs. Longitud del claro" y "fuerza cortante máxima vs. Longitud del claro", respectivamente que se calcularon empleando la carga viva ya no vigente del reglamento de la AASHTO, denominada HS20-44, para puentes simplemente apoyados, de un solo claro, sin multiplicar a los elementos mecánicos por factor alguno de carga o impacto. De igual forma, en las mismas figuras, se presenta lo correspondiente a la carga HL-93 que está rigiendo en el nuevo reglamento de la AASHTO a partir de 1993.

Al comparar las curvas de cada figura, se aprecian incrementos que van del 40 al 100% en los momentos y cortantes de la carga HL-93 respecto a la HS20-44. Estos incrementos substanciales obedecen a los cambios significativos que han ocurrido en los pesos reglamentarios de los vehículos de carga entre los años 1994 y 1993.

Las figuras C y D muestran los momentos flexionantes máximos y cortantes máximos, respectivamente, que se calcularon usando las cargas de varios reglamentos y las del presente estudio: el canadiense (OHBDC), estadounidense, algunos vehículos del reglamento oficial mexicano de pesos y dimensiones (se incluyen los tipos C-2, C-3, T3-S3, T3-S3 y T3-S2-R4).

También los calculados para los vehículos tipos T3-S3 y T3-S2-R4 reales, contenidos en una muestra de 10,179 vehículos que fueron pesados y medidos por la SCT en 15 estaciones de pesaje ubicadas en diferentes partes de la república en 1993; todos estos elementos mecánicos no fueron multiplicados por ningún factor de carga, ni de impacto. Además se incluyen los que se obtienen con las cargas del Eurocódigo, pero éstos ya incluyen el factor impacto que está implícito en las propias cargas.

En estas figuras se aprecia, como era de esperarse, que las cargas reglamentarias C-2 producen los elementos mecánicos más pequeños; enseguida, el C-3 y el HS15-44 dan resultados muy parecidos entre sí. Asimismo, en orden creciente, están los valores de HS20-44, T3-S2, T3-S3 y T3-S2-R4 del reglamento mexicano de pesos y dimensiones. A continuación, el HL-93 y el OHBDC ocasionan elementos mecánicos muy cercanos, siguiendo el T3-S3 real, el T3-S2-R4 real, que resultan bastante mayores que todas las anteriores, y finalmente los del Eurocódigo .

Deteniéndonos un poco en los resultados de la muestra que representa el tráfico real y en condiciones de servicio (esto es sin factorizar), para darnos una idea respecto al momento flexionante y el claro particular de 15m, el vehículo T3-S3 (real) excede en 171% al producido por el vehículo HS20-44; con relación al reglamento canadiense, un 68% y en lo referente al vehículo HL-93, un 72%.

Para los cortantes obtenidos del tráfico real, y el mismo claro de 15 m, los porcentajes de excedencia son los siguientes: con respecto al HS20-44 es de 184%, con el de Canadá, es de 85%, y con el HL-93, es de 85%. En el caso del tráfico real mexicano, estos excesos son consecuencia de que los vehículos de carga sobrepasan considerablemente, en los pesos brutos y por eje a los considerados para formular las normas antes mencionadas (a excepción del Eurocódigo).

Por otra parte, en las gráficas E y F se grafican los elementos mecánicos de los mismos vehículos normalizados respecto a la carga HL-93, pero ahora multiplicados por los factores de carga e impacto, con la salvedad de los vehículos reales de la muestra y de la norma mexicana, los cuales están sin factorizar; se aprecia que los resultados que producen las cargas del OHBDC y de la nueva versión del AASHTO, HL-93, se parecen mucho entre sí.

En el caso de los momentos flexionantes, en la figura E se aprecia que los del OHBDC son ligeramente mayores en claros largos, y menores en claros cortos; en cambio, en la figura F se observa que las fuerzas cortantes que producen las cargas HL-93 son mayores que las del OHBDC, entre 10 y 20%. Asimismo, se ve que en ambos casos los valores son inferiores a los que se obtienen al aplicar el reglamento europeo, dando para el caso de momentos flexionantes, en el claro de 50m, relaciones de, aproximadamente, 0.8 (OHBDC) y 0.74 (HL-93); en el caso de cortante y para el mismo claro, las relaciones respectivas son: 0.69 (OHBDC) y 0.76 (HL-93). En ambas figuras, es de observarse que los valores correspondientes a los vehículos T3-S3 y T3-S2-R4 reales son menores a las otras cargas reglamentarias factorizadas puesto que estas últimas ya incluyen los factores de carga y de impacto, y las reales no.

También, en el análisis estadístico de los elementos mecánicos calculados con los pesos y dimensiones de la muestra del año de 1993, se visualiza que para claros menores de 30m, el vehículo que produce los efectos más desfavorables es el T3-S3 real, y para puentes tipo con claros mayores es el T3-S2-R4 real.

De los análisis anteriores se concluye que los elementos mecánicos sin factorizar que producen los vehículos reales de la muestra son bastante mayores que los se obtienen al utilizar los reglamentos (excepto el europeo), por lo que es importante que en nuestro país se tenga un reglamento de cargas vivas para diseño estructural de puentes que tome en cuenta las cargas vehiculares tan grandes que circulan por la red carretera, y que sea adecuado para analizar los estados límites de falla, fatiga y servicio. Con este propósito se continúan analizando diversas estadísticas de vehículos de transporte de carga y se están realizando estudios probabilísticos sobre riesgo de excedencia de cargas vivas para diseño de puentes, que sea adecuado a las condiciones del tráfico de vehículos pesados en la republica Mexicana.

RASCÓN O. A., Barouse, m. A., y Ventura, G., "Análisis normativo y estadístico de cargas vivas en puentes en México", Publicación Técnica No. 97, Instituto Mexicano del Transporte, México, 1997.

Octavio A. Rascón Chávez. Gabriel Ventura Suárez.