Análisis de vigas híbridas para reducir los aceros convencionales en puentes vehiculares con luces de 50m de Ayacucho

Abstract

En la presente tesis se realizó un análisis de vigas híbridas en puentes vehiculares con luces de 50m de Ayacucho, considerando el diseño alternativo en la superestructura de sección compuesta con vigas homogéneas de aceros convencionales que es el proyecto existente versus las vigas híbridas con aceros A709 Grado 50 y de Grado HPS-70W, la misma que determinará cual es la alternativa de diseño que brinda mejores resultados desde el punto de vista como propuesta técnica y económica.

Para este análisis se desarrollan seis capítulos. El capítulo número uno, se describe el plan de trabajo a seguir para alcanzar los objetivos planteados. El segundo capítulo, comprende el marco teórico en el cual se definen los conceptos, clasificación de puentes, tipos de aceros estructurales, propiedades, normativas y filosofía de diseño. En el tercer capítulo, se realiza el estudio de caso aplicado a un proyecto existente, donde utilizamos los antecedentes e información del proyecto. En el cuarto capítulo, se realiza el modelamiento y resultados de análisis estructural; en este capítulo se emplea el software SCibridges para el cálculo de las demandas en la estructura. En el quinto capítulo, se realiza el diseño de las vigas en el cual se presenta ensayos de material de una muestra de acero de grado HPS 70W, así mismo, se realiza el diseño de viga I según AASHTO LRFD donde se obtiene resultados considerables para reducir los aceros convencionales.

​Finalmente, en el capítulo seis se presenta las conclusiones y recomendaciones alineados a los objetivos planteados.

In this thesis, an analysis of hybrid beams in vehicular bridges with spans of 50m in Ayacucho was carried out, considering the alternative design in the superstructure of composite section with homogeneous beams of conventional steels that is the existing project versus the hybrid beams with A709 Grade steels. 50 and Grade HPS-70W, which will determine which is the design alternative that provides the best results from the point of view as a technical and economic proposal.

Six chapters are developed for this analysis. Chapter number one describes the work plan to follow to achieve the objectives set. The second chapter includes the theoretical framework in which the concepts, classification of bridges, types of structural steels, properties, regulations and design philosophy are defined. In the third chapter, the case study applied to an existing project is carried out, where we use the background and information of the project. In the fourth chapter, the modeling and results of structural analysis are carried out; In this chapter, the SCibridges software is used to calculate the demands on the structure. In the fifth chapter, the design of the beams is carried out in which material tests of a sample of HPS 70W grade steel are presented, likewise, the I-beam design is carried out according to AASHTO LRFD where considerable results are obtained to reduce conventional steels.

Finally, chapter six presents the conclusions and recommendations aligned to the objectives set.