Diseño estructural del puente Tahuayo – Bajo Uruya con 25 metros de luz en Concreto armado

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo principal establecer de manera precisa y detallada los lineamientos necesarios para el diseño del Puente Tahuayo, el cual se desplomó el año 2021 debido a las fuertes lluvias asociadas al fenómeno del Niño, común en la región andina del Perú en los últimos años. Con una longitud de 25 metros, el puente requiere una estructura robusta y bien diseñada para soportar las cargas gravitacionales y las cargas vivas, como las generadas por el camión de diseño HL 93, según los estándares de la AASHTO. La metodología empleada consistió en aplicar los lineamientos de la AASHTO para determinar las demandas de carga, tanto gravitacionales como de tráfico. Se utilizó el software CSI Bridge para el diseño estructural, complementado con cálculos manuales para verificar los resultados obtenidos. El análisis reveló que, en cuanto a la superestructura; las dimensiones de las vigas de concreto armado con un peralte de 1.75 metros y una base de 55 centímetros, reforzadas longitudinalmente con 16 varillas de una 13/8 in de diámetro tienen el performance adecuado en cuanto a deflexiones y distribución de esfuerzos. En cuanto al refuerzo transversal, se encontró que estribos cerrados de 1/2 in proveen de una capacidad al corte suficiente. En cuanto a la subestructura; por las condiciones de cimentación existentes, se determinó que se requieren estribos, cuyas dimensiones propuestas garantizan la estabilidad al deslizamiento y al volteo, asimismo el refuerzo con varillas longitudinales y transversales 1 in proporcionan la resistencia mecánica suficiente. Respecto a las deflexiones y condiciones de servicio, se concluyó que el diseño propuesto cumple adecuadamente con los estándares de la normativa aplicada, garantizando la seguridad y la estabilidad del puente en condiciones de uso normales.

The main objective of this study was to establish, in a precise and detailed manner, the necessary guidelines for the design of the Tahuayo Bridge, which collapsed in 2021 due to heavy rains associated with the El Niño phenomenon, common in the Andean region of Peru in recent years. With a length of 25 meters, the bridge requires a robust and well-designed structure to withstand gravitational and live loads, such as those generated by the HL 93 design truck, according to AASHTO standards. The methodology involved applying AASHTO guidelines to determine load demands, both gravitational and traffic-related. The CSI Bridge software was used for structural design, supplemented by manual calculations to verify the results. The analysis revealed the need for reinforced concrete beams with a depth of 1.75 meters and a base of 55 centimeters, reinforced longitudinally with 28 one-inch diameter bars. Additionally, it was determined that half-inch diameter stirrups with two legs, spaced no more than 15 centimeters apart at the supports, are required for transverse reinforcement. Regarding deflections and service conditions, it was concluded that the proposed design adequately complies with the applicable standards, ensuring the safety and stability of the bridge under normal usage conditions. This study provides a valuable guide for the design and construction of similar structures in the region.