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Propuesta de camiones legales para la evaluación de capacidad de carga de puentes en Colombia

Detalles del Proyecto

  • Autor

    Gineth Katerine Arias Carrillo

Director 

Juan C. Reyes. Phd. 

 

Descripción

En Colombia, la evaluación de capacidad de carga para puentes existentes se realiza, en algunos casos, con los camiones legales propuestos para Estados Unidos, los cuales están consignados en The Manual For Bridge Evaluation (MBE). Estos camiones no buscan representar ningún fabricante o alguna referencia específicamente sino son resultado de estudios que contemplan la configuración vehicular y transporte de carga del país. Por este motivo, es inadecuado evaluar los puentes en Colombia con vehículos desarrollados en otros contextos muy alejados de la realidad de Colombia. Dado que, hasta la fecha, no se tiene ninguna investigación local en este tema, el objetivo de este estudio es proponer un conjunto de camiones legales para la evaluación de capacidad de carga de puentes existentes en Colombia. La metodología consiste en tres módulos. En el primero, se estima la capacidad de los puentes arquetipos; en el segundo, se obtienen los efectos máximos diarios (cortante y momento) sobre los puentes por carga viva “real” proyectados a cinco años. Finalmente, en el tercer módulo se realiza un análisis de confiabilidad para verificar que el índice de confiabilidad promedio del conjunto de puentes sea superior a 2.5. Se seleccionaron tres tipologías de puentes arquetipo: concreto reforzado con vigas rectangulares (CRVR), concreto presforzado con vigas en I (CPVI) y concreto reforzado de losa maciza (CRLM). La capacidad se calculó suponiendo que el puente tiene un rating factor igual a 1.0. El modelo de carga viva contempló registros de pesos de camiones en las vías colombianas. Se modelaron cuatro departamentos del país: Atlántico, Boyacá, Cauca y Valle del Cauca. Se consideraron dos TPD 1000 y 5000. Del análisis de confiabilidad, se concluyó que los camiones legales propuestos para Colombia son C3 y C3S3 los cuales condujeron a diseños con índices de confiabilidad mayores al límite establecido.

Objetivos

  • Proponer un conjunto de camiones legales para la evaluación de capacidad de carga de puentes existentes en Colombia.
    • Estimar la capacidad de los puentes arquetipo más representativos del país.
    • Generar modelo de carga viva para estimar los efectos diarios a los cuales están sometidos los puentes en el país.
    • Evaluar la confiabilidad de puentes representativos dado un conjunto de camiones probables.

El Problema

La evaluación de la capacidad de carga de puentes se realiza en tres niveles: diseño, cargas legales y cargas de permiso. El primer nivel utiliza el camión de diseño y varía el factor de carga viva (γ) para definir evaluaciones de inventario (γ = 1.75) y operacional (γ = 1.45). Si el puente no cumple estos niveles, se pasa a la evaluación con cargas legales. En Colombia, ante la falta de normativas específicas, se propone crear una base de datos con pesos por eje y peso bruto vehicular, filtrando datos atípicos y considerando las regulaciones del Ministerio de Transporte. Esto permitirá generar un modelo de carga viva "real", que refleje las condiciones actuales de tráfico, incluyendo variables como el Tránsito Promedio Diario (TPD) y la composición vehicular, utilizando información del Registro Nacional de Despacho de Carga y del Instituto Nacional de Vías. Finalmente, el análisis de confiabilidad integrará la capacidad del puente, cargas muertas y este modelo de carga viva, siguiendo los lineamientos de la Norma Colombiana de Diseño de Puentes.

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