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Diseño de un modelo para el pronóstico del deterioro por fatiga de un puente tipo de concreto presforzado
Rodríguez Naranjo Daniel, Carrión Viramontes Francisco Javier, Crespo Sánchez Saúl Enrique, Quintana Rodríguez Juan Antonio, Gasca Zamora Héctor Miguel,
Publicación técnica No.416


Resumen


En México, la fatiga en puentes es de especial interés por el hecho de que el inventario de puentes tiene una edad promedio cercana a los 40 años y, actualmente circulan tránsitos y cargas mucho mayores a las consideradas cuando fueron diseñadas tales estructuras. Desde el año 2009, cerca de un 70% de los puentes que se construyen en nuestro país son de concreto presforzado, por lo que cada día adquiere una mayor importancia el uso de este material en la infraestructura de México. Debido a estas razones, se propone un modelo metodológico para evaluar la evolución del deterioro por fatiga de un puente de concreto presforzado bajo distintas condiciones de servicio y con diferentes condiciones de agrietamiento vertical en la viga más esforzada y, con ello, pronosticar el deterioro que pueden sufrir estas estructuras a lo largo del tiempo y establecer medidas preventivas y planear estrategias de conservación para incrementar su vida útil. Para representar las condiciones reales de operación, las cargas vehiculares sobre el puente se simularon mediante el Método de Monte Carlo, utilizando datos estadísticos del tránsito y los pesos vehiculares en las carreteras mexicanas. Tales cargas fueron amplificadas por un factor de impacto, de acuerdo a las condiciones de superficie de rodamiento y se aplicaron al modelo de elemento finito de un puente tipo cuyas características son representativas del inventario de este país, para determinar los esfuerzos máximos en la viga más afectada, considerando varios escenarios de agrietamiento inicial y su posible crecimiento. Finalmente, se determinó la correlación entre el agrietamiento, el factor de impacto y el tráfico vehicular con el esfuerzo y el deterioro generado en el acero de presfuerzo, que rige el daño y por tanto la falla de tal elemento. Se observó que la fatiga en estas estructuras requiere de condiciones muy específicas para que sea determinante en su vida útil, aunque pueden ser susceptibles de agrietamientos por la presencia de defectos iniciales e iniciar otros mecanismos de deterioro en el acero de presfuerzo, que sumados a la fatiga pueden llevar a condiciones críticas el elemento estructural


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