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Cargas y Factores de Carga en Ingeniería Civil: Una Guía Detallada, Guías, Proyectos, Investigaciones de Geometría Descriptiva

Una tabla de contenido detallada para un libro técnico sobre cargas y factores de carga en ingeniería civil. Abarca una amplia gama de temas, desde definiciones y nomenclatura hasta la aplicación de cargas vivas y muertas en estructuras. Una herramienta útil para estudiantes e ingenieros que buscan una comprensión profunda de los principios de carga en ingeniería civil.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2024/2025

Subido el 04/03/2025

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victorbas 🇨🇴

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SECCIÓN 3
TABLA DE CONTENIDO
CARGAS Y FACTORES DE CARGA
3.1 ALCANCE .............................................................................................................................................. 3-1
3.2 DEFINICIONES ..................................................................................................................................... 3-1
3.3 NOMENCLATURA ................................................................................................................................. 3-4
3.3.1 General ........................................................................................................................................... 3-4
3.3.2 Cargas y denominación de cargas .................................................................................................. 3-9
3.4 FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES ................................................................................... 3-10
3.4.1 Factores de Carga y Combinaciones de carga ............................................................................. 3-10
3.4.2 Factores para cargas de construcción .......................................................................................... 3-15
3.4.2.1 Evaluación en el estado límite de resistencia ........................................................................ 3-15
3.4.2.2 Evaluación de deflexión en el estado límite de servicio ......................................................... 3-16
3.4.3 Factores de carga para fuerzas de tensionamiento y postensionamiento ..................................... 3-16
3.4.3.1 Fuerzas de tensionamiento .................................................................................................... 3-16
3.4.3.2 Fuerzas para las zonas de anclaje del postensionamiento ..................................................... 3-16
3.4.4 Factores de carga para tableros anisótropos ................................................................................ 3-16
3.5 CARGAS PERMANENTES .................................................................................................................. 3-17
3.5.1 Cargas Muertas: DC, DW, EV ......................................................................................................... 3-17
3.5.2 Cargas de suelo: EH, ES y DD ....................................................................................................... 3-17
3.6 CARGAS VIVAS .................................................................................................................................. 3-17
3.6.1 Cargas gravitacionales LL y PL ..................................................................................................... 3-17
3.6.1.1 Carga viva vehicular ............................................................................................................... 3-17
3.6.1.1.1 Número de carriles de diseño ......................................................................................... 3-17
3.6.1.1.2 Presencia múltiple de carga viva ..................................................................................... 3-18
3.6.1.2 Carga viva vehicular de diseño .............................................................................................. 3-19
3.6.1.2.1 General ........................................................................................................................... 3-19
3.6.1.2.2 Camión de diseño ............................................................................................................ 3-22
3.6.1.2.3 Tándem de diseño ........................................................................................................... 3-22
3.6.1.2.4 Carga de carril de diseño ................................................................................................. 3-23
3.6.1.2.5 Área de contacto de la llanta ............................................................................................ 3-23
3.6.1.2.6 Distribución de cargas de rueda a través de rellenos de tierra ........................................ 3-23
3.6.1.2.6a General ...................................................................................................................... 3-23
3.6.1.2.6b Tráfico paralelo al tramo de la alcantarilla ................................................................. 3-24
3.6.1.2.6c Tráfico perpendicular al tramo de la alcantarilla ......................................................... 3-26
3.6.1.3 Aplicación de la carga viva vehicular de diseño ...................................................................... 3-26
3.6.1.3.1 General ........................................................................................................................... 3-26
3.6.1.3.2 Carga viva para la evaluación opcional de la deflexión ................................................... 3-27
3.6.1.3.3 Carga de diseño para tableros, sistemas de tableros, y para la losa superior de alcantarillas
en cajón. ....................................................................................................................................................... 3-27
3.6.1.3.4 Carga de los voladizos del tablero .................................................................................. 3-28
3.6.1.4 Carga de fatiga........................................................................................................................ 3-28
3.6.1.4.1 Magnitud y configuración ................................................................................................ 3-28
3.6.1.4.2 Frecuencia ...................................................................................................................... 3-29
3.6.1.4.3 Distribución de carga para fatiga ..................................................................................... 3-30
3.6.1.4.3a Métodos refinados ..................................................................................................... 3-30
3.6.1.4.3b Métodos aproximados ................................................................................................ 3-30
3.6.1.5 Cargas de sistemas de rieles .................................................................................................. 3-30
3.6.1.6 Cargas peatonales .................................................................................................................. 3-30
3.6.1.7 Cargas sobre rieles ................................................................................................................. 3-31
3.6.2 Amplificación por carga dinámica: IM ........................................................................................... 3-31
3.6.2.1 General .................................................................................................................................. 3-31
3.6.2.2 Componentes enterrados ....................................................................................................... 3-32
3.6.2.3 Componentes de madera ....................................................................................................... 3-32
3.6.3 Fuerzas Centrifugas: CE ............................................................................................................... 3-32
3.6.4 Fuerzas de frenado: BR ................................................................................................................. 3-33
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TABLA DE CONTENIDO

 - SECCIÓN 
  • 3.1 – ALCANCE 3- CARGAS Y FACTORES DE CARGA
  • 3.2 – DEFINICIONES 3-
  • 3.3 – NOMENCLATURA 3-
    • 3.3.1 – General 3-
    • 3.3.2 – Cargas y denominación de cargas 3-
  • 3.4 – FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES 3-
    • 3.4.1 – Factores de Carga y Combinaciones de carga 3-
    • 3.4.2 – Factores para cargas de construcción 3-
      • 3.4.2.1 – Evaluación en el estado límite de resistencia 3-
      • 3.4.2.2 – Evaluación de deflexión en el estado límite de servicio 3-
    • 3.4.3 – Factores de carga para fuerzas de tensionamiento y postensionamiento 3-
      • 3.4.3.1 – Fuerzas de tensionamiento 3-
      • 3.4.3.2 – Fuerzas para las zonas de anclaje del postensionamiento 3-
    • 3.4.4 – Factores de carga para tableros anisótropos 3-
  • 3.5 – CARGAS PERMANENTES 3-
    • 3.5.1 – Cargas Muertas: DC, DW, EV 3-
    • 3.5.2 – Cargas de suelo: EH, ES y DD 3-
  • 3.6 – CARGAS VIVAS 3-
    • 3.6.1 – Cargas gravitacionales LL y PL 3-
      • 3.6.1.1 – Carga viva vehicular 3-
        • 3.6.1.1.1 – Número de carriles de diseño 3-
        • 3.6.1.1.2 – Presencia múltiple de carga viva 3-
      • 3.6.1.2 – Carga viva vehicular de diseño 3-
        • 3.6.1.2.1 – General 3-
        • 3.6.1.2.2 – Camión de diseño 3-
        • 3.6.1.2.3 – Tándem de diseño 3-
        • 3.6.1.2.4 – Carga de carril de diseño 3-
        • 3.6.1.2.5 – Área de contacto de la llanta 3-
        • 3.6.1.2.6 – Distribución de cargas de rueda a través de rellenos de tierra 3-
          • 3.6.1.2.6a – General 3-
          • 3.6.1.2.6b – Tráfico paralelo al tramo de la alcantarilla 3-
          • 3.6.1.2.6c – Tráfico perpendicular al tramo de la alcantarilla 3-
      • 3.6.1.3 – Aplicación de la carga viva vehicular de diseño 3-
        • 3.6.1.3.1 – General 3-
        • 3.6.1.3.2 – Carga viva para la evaluación opcional de la deflexión 3-
  • en cajón. 3- 3.6.1.3.3 – Carga de diseño para tableros, sistemas de tableros, y para la losa superior de alcantarillas - 3.6.1.3.4 – Carga de los voladizos del tablero 3- - 3.6.1.4 – Carga de fatiga........................................................................................................................ 3- - 3.6.1.4.1 – Magnitud y configuración 3- - 3.6.1.4.2 – Frecuencia 3- - 3.6.1.4.3 – Distribución de carga para fatiga 3- - 3.6.1.4.3a – Métodos refinados 3- - 3.6.1.4.3b– Métodos aproximados 3- - 3.6.1.5 – Cargas de sistemas de rieles 3- - 3.6.1.6 – Cargas peatonales 3- - 3.6.1.7 – Cargas sobre rieles 3-
    • 3.6.2 – Amplificación por carga dinámica: IM 3-
      • 3.6.2.1 – General 3-
      • 3.6.2.2 – Componentes enterrados 3-
      • 3.6.2.3 – Componentes de madera 3-
    • 3.6.3 – Fuerzas Centrifugas: CE 3-
    • 3.6.4 – Fuerzas de frenado: BR 3-
    • 3.6.5 – Fuerzas de colisión vehicular: CT 3-
      • 3.6.5.1 – Protección de estructuras 3-
      • 3.6.5.2 – Colisión de vehículos con barreras 3-
  • 3.7 – CARGAS DE AGUA: WA 3-
    • 3.7.1 – Presión estática 3-
    • 3.7.2 – Flotación 3-
    • 3.7.3 – Presión de la corriente 3-
      • 3.7.3.1 – Longitudinal 3-
      • 3.7.3.2 – Lateral 3-
    • 3.7.4 – Carga de ola 3-
    • 3.7.5 – Cambio en las cimentaciones debido al estado límite de socavación 3-
  • 3.8 – CARGA DE VIENTO: WL y WS 3-
    • 3.8.1 – Presión horizontal de viento 3-
      • 3.8.1.1 – General 3-
      • 3.8.1.2 – Presión de viento sobre estructuras: WS 3-
        • 3.8.1.2.1 – General 3-
        • 3.8.1.2.2 – Cargas provenientes de superestructuras 3-
        • 3.8.1.2.3 – Fuerzas aplicadas directamente a la subestructura 3-
      • 3.8.1.3 – Presión de viento sobre vehiculos: WL 3-
    • 3.8.2 – Presión de viento vertical 3-
    • 3.8.3 – Inestabilidad Aeroelástica 3-
      • 3.8.3.1 – General 3-
      • 3.8.3.2 – Fenómenos Aeroelásticos 3-
      • 3.8.3.3 – Control de respuestas dinámicas 3-
      • 3.8.3.4 – Ensayos en túnel de viento 3-
  • 3.9 – CARGAS DE HIELO 3-
  • 3.10 – EFECTOS SÍSMICOS: EQ 3-
    • 3.10.1 – Generalidades 3-
    • 3.10.2 – Amenaza sísmica 3-
      • 3.10.2.1 – Procedimiento general 3-
      • 3.10.2.2 – Procedimiento particular de sitio 3-
    • 3.10.3 – Efectos de sitio 3-
      • 3.10.3.1 – Definición de los tipos de perfil de suelo 3-
      • 3.10.3.2 – Factores de sitio 3-
    • 3.10.4 – Caracterización de la amenaza sísmica....................................................................................... 3-
      • 3.10.4.1 – Espectro de diseño 3-
      • 3.10.4.2 – Coeficiente elástico de respuesta sísmica 3-
    • 3.10.5 – Clasificación operacional 3-
    • 3.10.6 – Zonas de desempeño sísmico 3-
    • 3.10.7 – Factores de modificación de respuesta........................................................................................ 3-
      • 3.10.7.1 – General 3-
      • 3.10.7.2 – Aplicación 3-
    • 3.10.8 – Combinación de los efectos de las fuerzas sísmicas 3-
    • 3.10.9 – Cálculo de las fuerzas de diseño 3-
      • 3.10.9.1 – Generalidades 3-
      • 3.10.9.2 – Zona Sísmica 1 3-
      • 3.10.9.3 – Zona Sísmica 2 3-
      • 3.10.9.4 – Zona Sísmica 3 y 4 3-
        • 3.10.9.4.1 – Generalidades 3-
        • 3.10.9.4.2 – Fuerzas de diseño modificadas...................................................................................... 3-
        • 3.10.9.4.3 – Fuerzas inelásticas en la articulación plástica................................................................ 3-
          • 3.10.9.4.3a – Generalidades 3-
          • 3.10.9.4.3b – Columnas y pilas solas............................................................................................. 3-
          • 3.10.9.4.3c – Pórticos con dos o más columnas 3-
          • 3.10.9.4.3d – Fuerzas de diseño de columnas y pórticos 3-
          • 3.10.9.4.3e – Fuerzas de diseño de pilares 3-
          • 3.10.9.4.3f – Fuerzas de diseño de la cimentación 3-
      • 3.10.9.5 – Elementos restrictivos longitudinales 3-
      • 3.10.9.6 – Dispositivos de sujeción 3-
    • 3.10.10 – Requisitos para puentes temporales y construcción por etapas 3-
  • 3.11 – PRESIÓN DEL SUELO: EH, ES, LS y DD 3- - 3.11.1 – General 3- - 3.11.2 – Compactación 3- - 3.11.3 – Presencia de agua 3- - 3.11.4 – Efecto de los sismos 3- - 3.11.5 – Presión del suelo: EH 3- - 3.11.5.1 – Presión lateral del suelo 3- - 3.11.5.2 – Coeficiente de presión lateral del suelo en reposo, ko 3- - 3.11.5.3 – Coeficiente de presión lateral activa del suelo, ka 3- - 3.11.5.4 – Coeficiente de presión lateral pasiva del suelo, kp 3- - 3.11.5.5 – Método del fluido equivalente para estimar presiones laterales de suelo de Rankine 3- - 3.11.5.6 – Presiones laterales de suelo para muros en voladizo que no son de gravedad 3- - 3.11.5.7 – Presión aparente de suelo (AEP) para muros anclados 3- - 3.11.5.7.1 – Suelos no cohesivos 3- - 3.11.5.7.2 – Suelos cohesivos 3- - 3.11.5.7.2a – Suelos rígidos a duros 3- - 3.11.5.7.2b – Suelos blandos a medianamente rígido 3- - 3.11.5.8 – Presión laterales de suelo para muros de tierra estabilizada mecánicamente 3- - 3.11.5.8.1 – General 3- - 3.11.5.8.2 – Estabilidad interna 3- - 3.11.5.9 – Presiones laterales de suelo para muros modulares prefabricados 3-
  • verticales discretos y continuos 3- 3.11.5.10 – Presiones laterales de suelo para barreras de sonido apoyadas en elementos embebidos
    • 3.11.6 – Cargas de sobrecarga: ES y LS 3- - 3.11.6.1 – Sobrecargas uniformes ( ES) 3- - 3.11.6.2 – Cargas puntuales, lineales, y en franjas ( ES): Muros con movimiento restringido 3- - 3.11.6.3 – Franjas de carga ( ES): Muros flexibles 3- - 3.11.6.4 – Sobrecarga por carga viva (LS) 3- - 3.11.6.5 – Reducción de la sobrecarga 3-
    • 3.11.7 – Reducción debida a la presión del suelo 3-
    • 3.11.8 – Fricción negativa 3-
  • 3.12 – FUERZAS DEBIDAS A DEFORMACIONES SUPERIMPUESTAS: TU, TG, SH, CR, SE, PS 3- - 3.12.1 – General 3- - 3.12.2 – Temperatura uniforme................................................................................................................. 3- - 3.12.2.1 – Intervalo de temperaturas para el procedimiento A.............................................................. 3- - 3.12.2.2 – Intervalo de temperaturas para el procedimiento B.............................................................. 3- - 3.12.2.3 – Movimientos térmicos de diseño 3- - 3.12.3 – Gradiente de temperatura 3- - 3.12.4 – Retracción diferencial................................................................................................................ 3- - 3.12.5 – Flujo plástico 3- - 3.12.6 – Asentamiento 3- - 3.12.7 – Fuerzas secundarias del Postensado, PS 3-
  • 3.13 – FUERZAS DE FRICCIÓN: FR 3-
  • 3.14 – DISPOSICIONES PARA VARIOS TIPO DE ESTRUCTURA 3- - 3.14.1 – General 3- - 3.14.2 – Responsabilidad del propietario 3- - 3.14.3 – Clasificaciones operacionales 3- - 3.14.4 – Embarcación de diseño.............................................................................................................. 3- - 3.14.5 – Frecuencia anual de colapso 3- - 3.14.5.1 – Distribución de frecuencia de embarcaciones 3- - 3.14.5.2 – Probabilidad de pérdida de control...................................................................................... 3- - 3.14.5.2.1 – General 3- - 3.14.5.2.2 – Método estadístico 3- - 3.14.5.2.3 – Método aproximado 3- - 3.14.5.3 – Probabilidad geométrica 3- - 3.14.5.4 – Probabilidad de colapso 3- - 3.14.5.5 – Factor de protección 3- - 3.14.6 – Velocidad de colisión de diseño 3- - 3.14.7 – Energía de colisión de embarcaciones 3- - 3.14.8 – Fuerzas de colisión de barcos contra pilares 3- - 3.14.9 – Longitud de daño de la proa del barco 3-
    • 3.14.10 – Fuerza de impacto del barco sobre la superestructura 3-
      • 3.14.10.1 – Colisión con la proa........................................................................................................... 3-
      • 3.14.10.2 – Colisión con la caseta de cubierta..................................................................................... 3-
      • 3.14.10.3 – Colisión con el Mástil 3-
    • 3.14.11 – Fuerza de impacto de carga sobre el pilar 3-
    • 3.14.12 – Fuerza de impacto del barco sobre la superestructura 3-
    • 3.14.13 – Daño en el estado límite extremo 3-
    • 3.14.14 – Diseño de la superestructura 3-
    • 3.14.15 – Protección de subestructuras 3-
    • 3.14.16 – Consideraciones de seguridad 3-
  • 3.15 – CARGA DE EXPLOSIÓN: BL 3-
    • 3.15.1 – Introducción 3-
  • 3.16 – REFERENCIAS 3-
  • APÉNDICE A3 – DIAGRAMAS DE FLUJO DE DISEÑO SÍSMICO 3-
  • APÉNDICE B3 – SOBRERRESISTENCIA 3-
  • APÉNDICE C3 – AMENAZA SÍSMICA 3-

CARGAS Y FACTORES DE CARGA

3. 1 — ALCANCE

Esta sección específica los requisitos mínimos para cargas y fuerzas, los límites de su aplicación, los factores de carga, y las combinaciones de carga usadas para el diseño de puentes nuevos. Las disposiciones de cargas pueden también aplicarse a la evaluación estructural de puentes existentes.

Cuando se proporcionan múltiples niveles de desempeño, la selección del nivel de desempeño para diseño es responsabilidad del Propietario.

Se especifica un factor de carga mínimo para las solicitaciones que puedan desarrollarse durante la construcción. En el Artículo 5. 14. 2 se especifican requisitos adicionales para puentes de concreto construidos por segmentos.

C3.l

Esta sección incluye, adicionalmente a las cargas tradicionales, las fuerzas debidas a colisiones, sismos, y asentamientos y distorsiones de la estructura.

Las colisiones de vehículos y embarcaciones, los sismos, la inestabilidad aeroelástica desarrollan solicitaciones que dependen de la respuesta estructural. Por lo tanto, tales solicitaciones no pueden determinarse sin análisis y/o ensayos.

Con la excepción de puentes de concreto construidos por segmentos, las cargas de construcción no se proporcionan, pero el Diseñador debería obtener información pertinente de los potenciales contratistas.

3.2 — DEFINICIONES

Amortiguador Dispositivo que transfiere y reduce las fuerzas entre elementos de la superestructura o entre elementos de la superestructura y elementos de la subestructura, o ambos, y que permite movimientos térmicos. El dispositivo proporciona amortiguamiento disipando la energía proveniente de fuerzas sísmicas, cargas de frenado u otras cargas y fuerzas dinámicas.

Ancho de calzada Espacio libre entre barreras y/o bordillos.

Ángulo de fricción del muro Ángulo cuya arcotangente representa la fricción aparente entre el muro y la masa del suelo.

Barrera estructuralmente continua Barrera, o cualquiera de sus partes, que se interrumpe solamente en las juntas del tablero.

Berma Terraplén usado para reorientar o reducir la velocidad de vehículos o embarcaciones que chocan contra el mismo y para estabilizar rellenos, taludes, o suelos blandos y cortes en ladera.

Bolardo Objeto protector que puede tener su propio sistema parachoques y que es usualmente circular en planta y estructuralmente independiente del puente.

Carga El efecto de una aceleración, incluyendo la gravedad, deformaciones impuestas o cambios volumétricos.

Carga nominal Nivel de carga de diseño arbitrariamente seleccionado.

Cargas permanentes Las cargas y las fuerzas que son, o se supone que son, constantes luego de la finalización de la construcción o que varían durante un intervalo de tiempo muy largo.

Cargas transitorias Las cargas y las fuerzas que pueden variar sobre en cortos intervalos de tiempo comparados con la vida útil de la estructura.

Carril El área del tablero que recibe un vehículo o una carga lineal uniforme.

Carril de diseño Carril hipotético l de tráfico colocado transversalmente sobre la calzada.

Cuña de suelo activa Cuña de tierra que tiende a moverse si no se retiene por medio de una estructura o componente.

Defensa Equipo de protección adherido al componente estructural a proteger o que se use para delimitar canales o reorientar embarcaciones errantes.

térmicos.

Rueda Llanta simple o doble en el extremo de un eje.

Sobrecarga Carga usada para modelar el peso del relleno u otras cargas aplicadas a la parte superior del material retenido.

Subestructura Partes estructurales del puente que soportan el vano horizontal.

Suelo normalmente consolidado El suelo para el cual la sobrecarga efectiva actual es igual a la máxima presión que se ha presentado.

Suelo sobreconsolidado El suelo que ha estado bajo una mayor sobrecarga que la que existe actualmente.

Superestructura Partes estructurales del puente que proporcionan constituyen el vano horizontal.

Superficie de influencia Función continua o discreta sobre el tablero del puente con cuyo valor en un punto, multiplicado por una carga que actúa perpendicularmente al tablero en ese punto, se obtiene la solicitación buscada.

Tándem Dos ejes estrechamente espaciados, por lo general conectados al mismo bastidor, por medio del cual se mejora la estabilización de la carga entre los ejes.

Temperatura de ajuste La temperatura promedio de una estructura, usada para determinar las dimensiones de la estructura cuando se le añade o se le ajusta un componente.

Tonelada 1000 kg.

Unidad de ejes Eje sólo o en tándem.

Unidad de transmisión de impacto - STU Dispositivo que proporciona un vínculo rígido temporal entre elementos de la superestructura y/o elementos de la superestructura y de la subestructura bajo cargas sísmicas, de frenado, u otras cargas dinámicas, pero que permite movimientos térmicos.

Vehículo bajo permiso Cualquier vehículo cuyo derecho a transitar está restringido administrativamente debido a su peso o a su tamaño.

Vías acuáticas de calado profundo Vía Acuática navegable usada por barcos mercantes con calados de 4- 18 m

Vía acuática navegable La vía acuática que la Guardia Costeraautoridad fluvial ha determinado como apropiado apropiada para comercio interestatal o extranjero, tal y como se describe en 33CFR205- 25 el transporte fluvial de acuerdo con las normas vigentes.

Vías acuáticas de bajo calado La vía acuática navegable usada principalmente por barcazas con calados menores que 2.5-3 m.

Vibración aeroelástica Respuesta periódica elástica de una estructura ante el viento.

3.3 — NOMENCLATURA

3.3.1 — General

A = profundidad del gradiente de temperatura (mm) (C3.9.2.3) (3.12.3) AEP = presión aparente del suelo para muros anclados (MPa) (3.4.1) AF = frecuencia anual de colapso de elementos de puentes (número/año) (C3.14.4) a = longitud de desaceleración uniforme de frenado (mm); distancia truncada (mm); longitud promedio de daño de proa (mm) (C3.6.4) (C3.9.5) (C3.14.9) aB = longitud de daño de proa de una tolva de barcaza estándar (mm) (3.14.11)

as = longitud de daño de la embarcación (mm) (3.14.9)

AS = coeficiente de aceleración pico del suelo modificado por factores de sitios para de periodo corto (3.10.4.2) B = pendiente hipotética del relleno (grados) (3.11.5.8.1) B  = anchura equivalente de la cimentación (mm) (3.11.6.3) Be = anchura de la excavación (mm) (3.11.5.7.2b)

BM = anchura de barcazas, barcazas de remolque, y barcos mercantes (mm) (C3.14.5.1)

Bp = anchura de la pila del puente (mm) (3.14.5.3)

BR = fuerza vehicular de frenado; tasa base de desvío de las embarcaciones (3.3.2) (3.14.5.2.3) b = coeficiente de fuerza de frenado; anchura de un elemento discreto de muro (mm) (C3.6.4) (3.11.5.6) bf = anchura de carga aplicada o de cimentación (mm) (3.11.6.3)

C = coeficiente para calcular fuerzas centrífugas; constante para condiciones del terreno con relación a la aproximación del viento (3.6.3) (C3.8.1.1) Ca = coeficiente para fuerza debida al aplastamiento del hielo (3.9.2.2)

CD = coeficiente de arrastre (s²N/m^4 ) (3.7.3.1)

CH = coeficiente de masa hidrodinámica (3.14.7)

CL = coeficiente de arrastre lateral (C3.7.3.1)

Cn = coeficiente de inclinación para calcular Fb ; (3.9.2.2)

Csm = coeficiente de respuesta sísmica elástica para el modo de vibración m (3.10.4.2) c = Cohesión del suelo (MPa) (3.11.5.4) cf = distancia desde la parte posterior de un muro hasta el frente de una carga aplicada o de un cimiento (mm)

(3.11.6.3) D = profundidad de empotramiento para un muro de contención en voladizo que no es de gravedad con elementos discretos verticales (mm) (3.11.5.6) DB = profundidad de proa (mm) (C3.14.5.1)

DE = profundidad mínima de recubrimiento de suelo (mm) (3.6.2.2)

Do = profundidad calculada de empotramiento , para proporcionar equilibrio a muros en voladizo con elementos verticales continuos, que no son de gravedad, por el método simplificado (mm) (3.11.5.6) DWT = tamaño de la embarcación basado en el peso muerto (Mg) (C3.14.1) Dl = Ancho efectivo para la carga aplicada a cualquier profundidad (m) (3.11.6.3)

d = profundidad potencial de la superficie de falla debajo de la base de las excavaciones (mm); distancia horizontal desde la parte posterior de un muro al eje de una carga aplicada (mm) (3.11.5.7.2b) (3.11.6.3) dc = es la suma de los espesores de los k estratos de suelos cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores

del perfil (3.10.3.1) di = espesor del estrato i , localizado dentro de los 30 m superiores del perfil

ds = es la suma total de los espesores de los m estratos de suelos no cohesivos localizados dentro de los 30 m

superiores del perfil (3.10.3.1) E = Módulo de Young (MPa) (C3.9.5) EB = energía de deformación (J) (C3.14.11)

e  = excentricidad de la carga en la cimentación (mm) (3.11.6.3) F = fuerza longitudinal sobre una pila debido a témpanos de hielo (N); fuerza requerida para romper una capa de

expresión de arriba). Tener en cuenta que cuando se use el Método B, los valores N son para capas de suelos no cohesivos, suelo cohesivo y roca dentro de los 30 m superiores. Cuando se encuentre rechazo para

una capa de roca, Ni debería tomarse como 300 golpes/m (3.10.3.1) Ns = número de estabilidad (3.11.5.6)

OCR = relación de sobreconsolidación (3.11.5.2)

P = fuerza máxima vertical para una sola cuña de hielo (N); carga resultante de impacto de embarcaciones (N);

carga de rueda concentrada (N); intensidad de la carga viva; carga puntual (N) (C3.9.5) (3.14.5.4) (C3.6.1.2.5) (C3.11.6.2) (3.11.6.1) PA = probabilidad de desviación de embarcaciones (3.14.5)

Pa = fuerza resultante por unidad de anchura del muro (N/mm) (3.11.5.8.1)

PB = fuerza de impacto de barcazas para colisiones frontales entre la proa de la barcaza y un objeto rígido (N);

presión básica de viento que corresponde a una velocidad de viento de 160 km/h (MPa) (3.14.11) (3.8.1.2)

PB = fuerza estática promedio de impacto de barcazas resultante del estudio de Meir-Domberg (N) (C3.14.11)

PBH = fuerza de colisión de barcos entre la proa del barco y una superestructura rígida (N) (3.14.10.1)

PC = probabilidad de colapso del puente (3.14.5)

PD = presión de viento de diseño (MPa) (3.8.1.2.1)

PDH = fuerza de impacto de barcos entre el castillo de cubierta del barco y una superestructura rígida (N) (3.14.5.4)

PG = probabilidad geométrica de colisión de embarcaciones con un pilar o un vano del puente (3.14.5)

PGA = coeficiente de aceleración pico efectiva en roca (Sitio Clase B) (3.10.2.1) (3.10.4.2)

PH = fuerza lateral debida a cargas de la superestructura u otras cargas concentradas (N/mm) (3.11.6.3)

Ph = componente horizontal de la resultante de presión de suelo sobre el muro (N/mm) (3.11.5.5)

PI = índice de plasticidad (ASTM D4318) (3.10.3.1)

PMT = fuerza de impacto por colisión de barcos entre el mástil del barco y una superestructura rígida (N) (3.14.5.4)

Pp = presión pasiva de suelo (N/mm) (3.11.5.4)

PS = fuerza de impacto por colisión de barcos para colisiones frontales entre la proa del barco y un objeto rígido (N)

(3.14.5.4) Pv = componente vertical de la resultante de presión de suelo sobre el muro (kN/mm); carga por metro lineal por

franja de cimentación (kN/mm) (3.11.5.5) (3.11.6.3)

Pv  = carga sobre zapatas aisladas rectangulares o carga puntual (kN) (3.11.6.3)

p = resistencia de aplastamiento de hielo efectiva (MPa); presión de la corriente de agua (MPa); presión básica de suelo (MPa); fracción de tráfico de camiones en un solo carril; intensidad de carga (MPa) (3.9.2.2) (3.7.3.1) (3.11.5.1) (3.6.1.4.2) (3.11.6.1) pa = presión de suelo aparente (MPa); ordenada máxima del diagrama de presiones (MPa) (3.11.5.3) (3.11.5.7.1) pp = presión pasiva de suelo (MPa) (3.11.5.4)

Q = carga total mayorada; intensidad de caga para una línea infinita de carga (N/mm) (3.4.1) (3.11.6.2)

Qi = fuerza interna (3.4.1)

q = presión de la sobrecarga (MPa) (3.11.6.3)

qs = presión uniforme de sobrecarga (MPa) (3.11.6.1)

R = radio de curvatura (mm); radio de una pila circular (mm); factor de modificación de respuesta sísmica; factor de reducción de presión pasiva lateral; distancia radial desde el punto de aplicación de la carga hasta un punto en el muro (mm); reacción que debe ser resistida por la subbase bajo la base de la excavación (kN/mm) (3.6.3) (3.9.5) (3.10.7.1) (3.11.5.4) (3.11.6.1) (3.11.5.7.1)

RB = factor de corrección de PA para la localización del puente (3.14.5.2.3)

RBH = relación de la profundidad expuesta de la superestructura sobre la profundidad total de la proa del barco

(3.14.10.1) RC = factor de corrección de PA para corrientes paralelas a la trayectoria de la embarcación (3.14.5.2.3)

RD = factor de corrección de PA para la densidad del tráfico de embarcaciones (3.14.5.2.3)

RDH = factor de reducción para fuerza de colisión con el castillo de cubierta de un barco (3.14.10.2)

RXC = factor de corrección de PA para corrientes cruzadas actuando perpendicularmente a la trayectoria de las

embarcaciones (3.14.5.2.3) r = radio de la nariz de la pila (mm) (C3.9.2.3)

SDS = coeficiente de aceleración de respuesta espectral horizontal para un periodo de 0.2 s modificado por un factor de sitio de periodos cortos (3.10.4.2) SD 1 = coeficiente de aceleración de respuesta espectral horizontal para un periodo de 1.0 s modificado por un factor de sitio de periodos largos (3.10.4.2) Sf = índice de congelamiento (C3.9.2.2)

Sm = resistencia a cortante de la masa de roca (MPa) (3.11.5.6) SS = coeficiente de aceleración de respuesta espectral horizontal para un periodo de 0.2 s en roca (Sitio Clase B) (3.10.2.1) (3.10.4.2) Su = resistencia no drenada a cortante de suelo cohesivo (MPa) (3.11.5.7.2b) Sub = resistencia no drenada del suelo bajo la base de la excavación Sv = espaciamiento del refuerzo vertical (mm) (3.11.5.8.1) su = resistencia no drenada promedio de cortante en MPa (ASTM D2166 o ASTM D2850) para los 30 m superiores del perfil de suelo (3.10.3.1) sui = resistencia no drenada de cortante para una capa de suelo cohesivo (sin exceder 240 kPa en la expresión de arriba) (3.10.3.1) S 1 = coeficiente de aceleración de respuesta espectral horizontal para un periodo de 1.0 s en roca (Sitio Clase B) (3.10.2.1) (3.10.4.2) T = temperatura media diaria del aire (°C) (C3.9.2.2) TF = periodo del modo fundamental de vibración del puente (s) (3.10.2.2)

Thi = carga horizontal en el anclaje i (N/mm) (3.11.5.7.1)

Tm = periodo de vibración del modo m (s) (3.10.4.2)

Tmáx = carga aplicada el refuerzo en un muro de tierra mecánicamente estabilizado (N/mm) (3.11.5.8.2)

TMáxDis = temperatura máxima de diseño usada para los efectos de movimientos térmicos (°C) (3.12.2.1) (3.12.2.2)

(3.12.2.3) TMinDis = temperatura mínima de diseño usada para los efectos de movimientos térmicos (°C) (3.12.2.1) (3.12.2.2)

(3.12.2.3) TS = periodo característico en el cual el espectro de respuesta de aceleraciones cambia de ser independiente del

periodo para ser inversamente proporcional al periodo (s) (3.10.4.2) TO = periodo de referencia usado para definir la forma del espectro de respuesta de aceleraciones (s) (3.10.4.2)

t = espesor de hielo (mm); espesor del tablero (mm) (3.9.2.2) (3.12.3) V = velocidad de diseño del agua (m/s); velocidad de impacto de embarcación para diseño (m/s) (3.7.3.1) (3.14.6)

VB = velocidad básica del viento tomada como 160 km/h (3.8.1.1)

VC = componente de la corriente de la vía acuática que actúa paralelamente a la trayectoria de la embarcación

(nudos) (3.14.5.2.3)

VDZ = velocidad de diseño del viento a la elevación de diseño Z (km/h) (3.8.1.1)

VMIN = velocidad mínima de diseño para impacto no menor que la velocidad media de la corriente para el sitio del

puente (km/h) (3.14.6) VT = velocidad de tránsito de la embarcación en el canal navegable (km/h) (3.14.6)

VXC = componente de la corriente de la vía acuática que actúa perpendicularmente a la trayectoria de tránsito de las

embarcaciones (km/h) (3.14.5.2.3)

V 0 = velocidad de fricción, característica meteorológica del viento para varias características de la superficie de

barlovento (km/h) (3.8.1.1) V 30 = velocidad del viento a 10 m por encima del nivel del terreno o del agua (km/h) (3.8.1.1)

v = velocidad de diseño de la carretera (m/s) (3.6.3) vS = velocidad de onda de cortante para los 30 m superiores del perfil de suelo (m/s) (3.10.3.1)

W = masa de desplazamiento de la embarcación (^)   t (C3.14.5.1)

w = anchura libre de calzada (mm); anchura libre del puente peatonal y/o de bicicletas (mm); anchura de la pila al nivel de la acción del hielo (mm); peso unitario del agua (kg/m³); contenido de humedad (ASTM D2216) (3.6.1.1.1) (3.6.1.6) (3.9.2.2) (C3.7.3.1) (3.10.3.1) X = distancia horizontal desde el espaldar del muro al punto de aplicación de la carga (mm); distancia a un elemento del puente desde el eje de la trayectoria de tránsito de embarcaciones (mm) (3.11.6.2) (3.14.6) XC = distancia al borde del canal desde el eje de la trayectoria de tránsito de embarcaciones (mm) (3.14.6) XL = distancia desde el eje de la trayectoria de tránsito de embarcaciones igual a 3 xLOA (mm) (3.14.6)

 f = ángulo efectivo de fricción interna (grados) (3.11.5.2)

r = ángulo de fricción interna del relleno reforzado (grados) (3.11.6.3)  s  = ángulo de fricción interna del suelo contenido (grados) (3.11.5.6)

3.3.2 — Cargas y denominación de cargas

Se deben considerar las siguientes cargas y fuerzas permanentes y transitorias:

  • Cargas permanentes

CR = fuerzas debidas al flujo plástico DD = fuerza de fricción negativa DC = peso propio de los componentes estructurales y de los accesorios no estructurales DW = peso propio carpeta de rodamiento y de las instalaciones EH = empuje horizontal del suelo EL = fuerzas misceláneas resultantes del proceso de construcción, incluyendo el izaje de voladizos en construcción por segmentos ES = sobrecarga de suelo EV = presión vertical del peso propio del suelo de relleno PS = fuerzas secundarias debidas a pretensado SH = fuerzas debidas a retracción

  • Cargas transitorias

BL = carga de explosión BR = fuerza de frenado vehicular CE = fuerza centrífuga vehicular CT = fuerza de colisión vehicular CV = fuerza de colisión de embarcaciones EQ = carga sísmica FR = carga de fricción IC = carga de hielo IM = incremento de carga dinámica vehicular LL = carga viva vehicular LS = sobrecarga de carga viva PL = carga viva peatonal SE = fuerzas debidas a asentamiento TG = fuerzas debidas a gradiente de temperatura TU = fuerza debida a temperatura uniforme WA = carga de agua y presión de la corriente WL = carga de viento sobre la carga viva WS = carga de viento sobre la estructura

3.4 — FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES

3.4.1 — Factores de Carga y Combinaciones de carga — La solicitación total mayorada debe tomarse como:

Q    i i Qi (3.4.1-1)

donde:

i = modificador de carga especificado en el Artículo

1.3. Qi = solicitaciones de las cargas especificadas en esta norma.  i = factores de carga especificados en las Tablas 3.4.1-1 y 3.4.1- 2

Los componentes y las conexiones del puente deben satisfacer la Ec. 1.3.2.1- 1 para las combinaciones aplicables de solicitaciones extremas mayoradas como se especifique en cada uno de los siguientes estados límite:

  • Resistencia I — Combinación básica de cargas relacionada con el uso vehicular normal del puente sin viento.
  • Resistencia II — Combinación de cargas relacionada con el uso del puente con vehículos especiales de diseño especificados por el Propietario, con vehículos de evaluación con permiso, o ambos, sin viento.
  • Resistencia III — Combinación de carga relacionada con la exposición del puente a vientos con velocidades en exceso de 90 km/h.
  • Resistencia IV — Combinación de carga relacionada con los efectos de relaciones muy altas de carga muerta sobre carga viva.
  • Resistencia V — Combinación de carga relacionada con el uso vehicular normal del puente con vientos de 90 km/h de velocidad.
  • Evento Extremo I — Combinación de carga que incluye sismo. El factor de carga para carga viva 𝛾𝐸𝑄 , debe determinarse para cada proyecto específico.
  • Evento Extremo II — Combinación de cargas de, colisión de embarcaciones y vehículos, inundaciones de verificación, y ciertos eventos hidráulicos con una carga viva reducida diferente a aquella que hace parte de la carga de colisión vehicular, CT. Los casos de inundaciones de verificación no deben combinarse con BL, CV, CT o IC.
  • Servicio I — Combinación de carga relacionada con la operación normal de uso del puente con un viento de 90 km/h y con todas las cargas tomadas en sus valores nominales. También relacionada con control de deflexiones en estructuras metálicas enterradas, revestimientos de túneles, y tubería termoplástica, para control del ancho de fisura en estructuras de concreto reforzado, y para análisis transversal relacionado con tracción en vigas de concreto por segmentos. Esta combinación de carga también debe utilizarse para la investigación de la estabilidad de taludes.
  • Servicio II — Combinación de carga para controlar

C3.4.1 — Los antecedentes para los factores que aquí se especifican, y para los factores de resistencia especificados en otras Secciones de estas Especificaciones se presentan en Nowak (1992)

No debe suponerse que los vehículos con permiso sean los únicos vehículos en el puente a menos que así se asegure con control de tráfico. Ver el Artículo 4.6.2.2.5 relacionado con otro tipo de tráfico simultáneamente en el puente.

Los vehículos se vuelven inestables a altas velocidades del viento. Por lo tanto, los vientos fuertes previenen la presencia de carga viva significativa en el puente.

El proceso estándar de calibración para el estado límite de resistencia consiste en probar diferentes combinaciones de factores de carga y resistencia en una variedad de puentes y sus componentes. Las combinaciones que dan un índice de seguridad cercano al valor objetivo de  3.5se mantienen para potencial aplicación. De éstas combinaciones se seleccionan factores de carga  constantes y los correspondientes factores de resistencia  para cada tipo de componente estructural que reflejen su uso.

Este proceso de calibración se ha realizado para un gran número de puentes con longitudes no mayores de 60 m y para puentes terminados. Para los componentes primarios de grandes puentes, la relación carga muerta a carga viva es bastante grande, y podría resultar en un conjunto de factores de resistencia diferente de aquellos hallados aceptables para puentes de luces medianas y pequeñas. Se juzga más práctico investigar un caso de carga adicional que requerir el uso de dos conjuntos de factores de resistencia con los factores de carga proporcionados en la Combinación de Carga para Resistencia I, dependiendo de otras cargas permanentes que estén presentes. Se han realizado verificaciones puntuales en algunos pocos puentes con vanos de hasta 180 m, y parece que la Combinación de Carga de Resistencia IV controla donde la relación de carga muerta a carga viva es mayor que 7.0. Esta combinación de carga puede controlar durante la investigación de las etapas de construcción.

En las pasadas ediciones de estas Especificaciones se usó  (^) EQ 0.0. Este asunto no se ha resuelto. La posibilidad de

carga viva parcial, es decir,  EQ 1.0, en conjunto con sismo debería considerarse. La aplicación de la Regla de Turkstra para combinar cargas no correlacionadas indica que  (^) EQ 0.5 es razonable para un amplio intervalo de valores de tráfico promedio diario de camiones (ADTT).

Lo siguiente aplica para Eventos Extremos I y II:

 Se piensa que el intervalo de recurrencia de eventos extremos excede la vida útil de diseño.  Aunque estos estados límite incluyen cargas de agua, WA , los efectos debidos a WA son considerablemente menos significantes que los efectos sobre la integridad estructural debido a socavación. Por lo tanto, a menos que la condiciones de un sitio específico impongan lo contrario, las profundidades de la socavación local en las

columnas o pilas. Para subestructuras de acero, debe usarse un valor de 1.0 para  TU ,  PS,CR, and  SH.

La evaluación de la estabilidad general de rellenos contenidos, así como taludes de tierra con o sin cimentaciones superficiales o profundas debería investigarse en el estado límite de servicio basándose en la Combinación de Carga de Servicio I y el factor de resistencia apropiado como se especifica en el Artículo 11.5.6 y en el Artículo 11.6.2.3.

Para estructuras armadas en cajón que cumplan con las disposiciones del Artículo 12.9, el factor de carga viva para las cargas vivas vehiculares LL e IM debe tomarse igual a 2.0.

El factor de carga para gradiente de temperatura,  TG,

debería considerarse con base en cada proyecto específico. Si la información específica del proyecto no indica lo contrario,  TG puede tomarse como:

 para los estados límite de resistencia y extremo,  para el estado límite de resistencia de servicio cuando no se considera la carga viva, y  0.50 para el estado límite de servicio si se considera la carga viva.

El factor de carga para asentamiento,  SE debería

considerarse con base en cada proyecto específico. A menos que la información del proyecto específico indique lo contrario,  SE, puede tomarse como 1.0. Las

combinaciones de carga que incluyan asentamiento deben también aplicarse sin asentamiento.

Para puentes construidos por segmentos, la siguiente combinación debe investigarse en el estado límite de servicio:

DC  DW  EH  EV  ES  WA  CR  SH  TG  EL  PS

ciclos de intervalos de tensiones y a sus efectos acumulados en elementos, componentes, y conexiones de acero para diseño de fatiga finita.

Este Artículo enfatiza el método tradicional de selección de combinaciones de carga para obtener efectos extremos realistas y se propone clarificar el asunto de la variabilidad de las cargas permanentes y sus efectos. Como ha sido siempre el caso, el Propietario o el Diseñador pueden determinar que no todas las cargas en una combinación de carga dada son aplicables a todas las situaciones bajo investigación.

Aquí se reconoce que la magnitud real de las cargas permanentes puede también ser menor que el valor nominal. Esto se vuelve importante donde las cargas permanentes reducen los efectos de cargas transitorias.

Se ha notado que es más probable que las cargas permanentes sean mayores que menores que los valores nominales.

El factor de carga de suelo para alcantarillas termoplásticas se fija en 1.3; sin embargo, para preservar la seguridad total en los mismos niveles que especificaciones históricas, más adelante se introduce en estas Especificaciones un factor de instalación de suelo como parte de la implementación del NCHRP Report 631. Este factor puede ajustarse basándose en el control de campo de las prácticas constructivas.

Deben calcularse por separado las fuerzas para cada uno de los seis tipos de carga especificados para la aplicación de cargas permanentes. No es necesario suponer que un tipo de carga varía de acuerdo con el vano, longitud, o componente del puente. Por ejemplo, cuando se investiga el levantamiento de un soporte en una viga continua, no sería apropiado usar el factor de carga máximo para cargas permanentes en vanos que producen reacción negativa y el factor de carga mínimo en vanos que producen reacción positiva. Considérese la investigación de levantamiento. El levantamiento, que se trató como un caso separado de carga en ediciones pasadas de las Standard Specifications de la AASHTO, ahora se convierte en una combinación de carga. Donde una carga permanente produce levantamiento, esa carga se multiplicaría por el factor de carga máximo, independientemente del vano en el que se localice. Si otra carga permanente reduce el levantamiento, se multiplicaría por el factor de carga mínimo, independientemente del vano en el que se localice. Por ejemplo, para el estado límite de Resistencia I donde la reacción de carga permanente sea positiva y la carga viva pueda causar una reacción negativa, la combinación de carga sería 0.9 DC  0.65 DW 1.75 (^)  LLIM. Si ambas reacciones fueran negativas, la combinación sería 1.25 DC 1.50 DW 1.75 (^)  LLIM. Para cada efecto, ambas combinaciones extremas pueden necesitar investigarse aplicando tanto el factor de carga alto como el bajo. Las sumas algebraicas de estos productos son los efectos totales para los cuales debería diseñarse el puente y sus componentes.

PS , CR, SH, TU y TG son deformaciones superpuestas como de define en el Artículo 3.12. Los factores de carga para TU y TG se presentan en la Tabla 3.4 .1-1. Los factores de carga para PS, CR y SH se presentan en la Tabla 3.4.1-3. Para elementos pretensados en tipologías típicas de puentes, el pretensado secundario, el flujo plástico y la retracción se

diseñan generalmente en el estado límite de servicio. En estructuras de concreto por segmentos, CR y SH se

multiplican por  p para DC porque el análisis de los efectos

que son función del tiempo son no lineales en puentes segmentados. Los estribos, las pilas, las columnas, y las vigas transversales se consideran componentes de la subestructura.

El cálculo de desplazamientos para TU utiliza un factor mayor que 1.0 para evitar subdimensionar las juntas, los dispositivos de expansión, y los soportes.

Para la evaluación de la resistencia de muros contra el deslizamiento se aplican los siguientes criterios:

 La carga vertical de suelo en la parte trasera de un muro

de contención en voladizo se multiplicaría por  P min (1.00) y el peso de la estructura se multiplicaría por  P m áx (0.90) porque estas fuerzas resultan en un incremento de las tensiones de contacto (y de la resistencia a cortante) en la base del muro y de la cimentación.  La carga horizontal de suelo en un muro de contención en

voladizo se multiplicaría por  P m áx (1.50) para una distribución de presión de suelo activa porque la fuerza resulta en una fuerza más crítica de deslizamiento en la base del muro.

Similarmente; los valores de  P m áx para el peso de la

estructura (1.25), carga vertical de suelo (1.35) y presión activa horizontal de suelo (1.50) representaría la combinación de carga crítica para una evaluación de la capacidad portante de la cimentación.

Las cargas de agua y de fricción están incluidas en todas las combinaciones de carga en sus respectivos valores nominales. Para flujo plástico y retracción, deberían usarse los valores nominales especificados. Para cargas de fricción, asentamiento, y agua, deben investigarse los valores mínimo y máximo que produzcan combinaciones de carga extremas.

El factor de carga para gradiente de temperatura debería determinarse con base en:

 Tipo de estructura, y  Estado límite bajo investigación.

Construcciones de vigas en celosía y de vigas cajón múltiples de acero han sido tradicionalmente, pero quizá no necesariamente de manera correcta, diseñadas sin considerar

los gradientes de temperatura, es decir, con  (^) P m áx 0.0.

Tabla 3.4. 1 - 3 — Factores para cargas permanentes debidas a deformaciones sobreimpuestas,p

Componentes PS CR , SH Superestructuras por segmentos Subestructuras de concreto soportando superestructuras por segmentos (ver 3.12.4, 3.12.5)

1.0 Ver^  p para^ DC ,^ Tabla 3.4.1-^2

Superestructuras de concreto no segmentadas 1.0 1. Subestructuras soportando Superestructuras no segmentadas  Usando Ig 0.5 0.  Usando (^) Iefectiva 1.0 1. Subestructuras de acero 1.0 1.

Cuando se usen componentes preesforzados en conjunto con vigas de acero, las fuerzas de las siguientes fuentes deben considerarse como cargas de construcción, EL:

 La fricción entre las secciones del tablero y las vigas de acero, en conjunción con el preesfuerzo longitudinal de un tablero prefabricado con anterioridad a que las secciones del tablero trabajen de manera compuesta con las vigas,

 Cuando el preesfuerzo longitudinal se realiza con posterioridad a que el tablero trabaje de manera compuesta con las vigas, las fuerzas adicionales inducidas en las vigas de acero y en los conectores de cortante.  Los efectos del flujo plástico diferencial y la retracción del concreto.

 El efecto de Poisson.

El factor de carga para carga viva en la Combinación de

Carga de Eventos Extremos I,   EQ, debe determinarse

con base en cada proyecto específico.

Se deben ejercer criterios de ingeniería cuando se apliquen cargas de explosión y cuando se combinen con otras cargas.

Las aplicaciones más comunes de concreto preesforzado en puentes de vigas metálicas es el postensionamiento transversal del tablero y sus vigas transversales integrales en las cuales los tendones penetran el alma de las vigas. Cuando un tablero compuesto se postensa longitudinalmente, los conectores de cortante transfieren fuerza al acero. Debe evaluarse el efecto de la retracción y del flujo plástico de largo plazo alrededor del los conectores de cortante para asegurarse de que la viga compuesta sea capaz de identificar el postensionamiento durante la vida útil del puente. Puede requerirse evaluar la contribución de las deformaciones de largo plazo en los vaciados de cerramiento entre paneles prefabricados del tablero que han sido envejecidos para reducir la retracción y el flujo plástico.

El efecto de Poisson identifica el ensanchamiento del concreto cuando se lo somete a preesfuerzo. Cuando se usa en las vigas transversales, el postensionamiento produce tensiones de Poisson de tracción transversales que resultan en tensiones longitudinales en las vigas de acero.

En la Tabla 3.4.1-2 no se da un factor para presión de suelo pasiva porque, estrictamente hablando, la presión pasiva lateral de suelo es una resistencia y no una carga. Para discusiones acerca de la selección de un factor de presión pasiva lateral del suelo ver el Artículo 10.5.5.2.2.

Las cargas explosivas se consideran un caso de carga de Evento Extremo. Sin embargo, no existe suficiente información hasta este momento para determinar cuáles otras cargas deberían combinarse con cargas explosivas y con los factores de carga apropiados.

3.4.2 — Factores para cargas de construcción

3.4.2.1 — Evaluación en el Estado Límite de Resistencia — Deben investigarse todas las combinaciones de carga indicadas en la Tabla 3.4.1-1, modificadas como se especifica aquí.

Cuando se investiguen las Combinaciones de Carga de Resistencia I, III, y V durante construcción, los factores de carga para el peso de la estructura y sus aditamentos, DC y DW, no deben tomarse menores que 1.25.

A menos que el Propietario especifique lo contrario, el

C3.4.2.1 — Los factores de carga presentados aquí no deben quitarle al contratista la responsabilidad de la seguridad y del control de daño durante la construcción.

Las cargas de construcción son cargas permanentes y otras cargas que actúan sobre la estructura solamente durante construcción.

Las cargas de construcción incluyen el peso del equipo tales como máquinas para el acabado del tablero o cargas aplicadas a la estructura a través de encofrado u otros soportes temporales. A menudo las cargas de construcción no son

factor para carga de construcción y para cualquier efecto dinámico asociado no debe ser menor que 1.5 para la Combinación de Carga de Resistencia I. El factor de carga para viento en la Combinación de Carga de Resistencia III no debe ser menor que 1.25.

conocidas con precisión en el momento del diseño; sin embargo, debería consignarse en los documentos contractuales la magnitud y la localización consideradas en el diseño para estas cargas.

3 .4.2.2 — Evaluación de Deflexión en el Estado Límite de Servicio — A falta de disposiciones especiales que indiquen lo contrario, las Combinaciones de Carga de Servicio I deben aplicarse cuando los documentos contractuales requieren la evaluación de deflexiones de construcción. Las cargas muertas de construcción deben considerarse como parte de las cargas permanentes y las cargas transitorias de construcción deben considerarse parte de la carga viva. Deben incluirse en los documentos contractuales las deflexiones asociadas permitidas.

3 .4.3 — Factores de Carga para Fuerzas de tensionamiento y Postensionamiento

3 .4.3.1 — Fuerzas de tensionamiento — A menos que el Propietario especifique lo contrario, las fuerzas de diseño para tensonamiento en servicio no deben ser menores que 1.3 veces la reacción de carga permanente en el apoyo adyacente al punto de tensionamiento.

Si el puente no se cierra al tráfico durante el proceso de tensionamiento, la carga de tensionamiento debe también contener una reacción de carga viva consistente con el mantenimiento del plan de tráfico, multiplicada por el factor de carga para carga viva.

3 .4.3.2 — Fuerza para las Zonas de Anclaje del Postensionamiento — La fuerza de diseño para las zonas de anclaje del postensionamiento debe tomarse como 1. 2 veces la fuerza máxima de tensionamiento.

3. 4. 4 — Factores de Carga para Tableros Anisótropos — El factor de carga viva de Fatiga I  LL

debe multiplicarse por un factor adicional de 1.5 cuando se evalúe la fatiga en el detalle de destijerado de vigueta contra viga de piso y de la soldadura de la vigueta contra el tablero.

C 3. 4. 4 — La evaluación del intervalo máximo de esfuerzos en las soldaduras entre vigueta y tablero así como en la vecindad del destijere para este tipo de detalle ha demostrado que el uso de un factor de carga de 1.5 para LL es poco conservador. Para la soldadura entre la vigueta y el tablero y cuando se use un destijere para aliviar los esfuerzos secundarios impartidos por la rotación de la vigueta con relación a la viga de piso, el  LL apropiado debería incrementarse a 2.25 (Connor, 2002). El factor de Fatiga I incrementado se basa en la monitorización del espectro de intervalos de esuerzos en tableros anisótropos. Los estudios indican que la relación entre el intervalo de esfuerzos máximos y el intervalo de esfuerzos efectivos se incrementa en comparación con vigas estándares para puentes. Esto se debe a un número de factores tales como ruedas pesadas ocasionales y a reducción de la distribución de carga local que ocurre en los elementos del tablero. Estas Especificaciones producen una relación que es consistente con los hallazgos originales del Report 299 del NCHRP (Moses y otros., 1987).