Puente peatonal sobre el río Bow, Banff, Canadá
Proyecto de cliente
El puente peatonal sobre el río Bow en Banff, Canadá (© StructureCraft Builders Inc.)
El puente con las barandillas iluminadas (© StructureCraft Builders Inc.)
Modelo en 3D (arriba) y primer modo de vibración (abajo) del puente en RFEM (© StructureCraft Builders Inc.)
| Inversor |
Ayuntamiento de Banff, Canadá banff.ca |
| Diseñador de la construcción, contratista general |
StructureCraft Builders Inc., Canadá www.structurecraft.com |
Este puente peatonal de madera esbelto fue construido sobre el río Bow en Banff. El municipio de Banff es el primer parque nacional de Canadá ubicado en las hermosas Montañas Rocosas de Canadá. Con 4 m de ancho y 113 m de largo, el puente se completa con una luz despejada de 80 m, la cual es quizás la más larga de su tipo para un puente de madera.
El análisis estructural y dinámico se realizó en RFEM por el cliente de Dlubal StructureCraft Builders Inc. ubicado en Abbotsford, Canadá.
La estructura
Dos vigas con sección variable de 40 m están en voladizo en ambos lados para soportar una luz de 34 m. La sección del tablero del puente se compone de vigas de madera laminada encolada combinadas. Las vigas están escalonadas para seguir el flujo de fuerzas y varían en profundidad desde 2,6 m en los estribos hasta 0,9 m en el tramo suspendido. Los refuerzos horizontales de celosía incluyen secciones huecas de acero rectangulares dispuestas entre las vigas longitudinales.
Los paneles de madera pretensados extraíbles conforman la cubierta de 4 m de ancho para proporcionar acceso a las tuberías de servicio ocultas debajo.
Un sistema de barandilla de cables inoxidables visualmente mínimo, el cual involucra cables continuos de 135 m de largo, requirió un análisis de pretensión afinado para garantizar una tensión adecuada en el verano y evitar la sobretensión en el invierno.
Análisis dinámico
El perfil de larga luz y esbelto del puente se hizo susceptible de excitaciones tanto verticales como laterales del tráfico humano. Sin más consideraciones, alrededor de 40-50 peatones cruzando serían suficientes para causar un “bloqueo” lateral y una resonancia de aceleración.
Aunque que los amortiguadores de masa están disponibles comercialmente, no había espacio para ocultarlos debajo de la cubierta. En cambio, con mucha investigación y pruebas, se desarrolló una alternativa: se expusieron dos masas suspendidas visualmente por cables como amortiguadores de masa únicos para abordar la excitación de los pasos y las carreras respectivamente.
Los amortiguadores se componen de vagones conteniendo una línea de placas (la "masa") suspendidas con cables (el "muelle"). El ajuste fino se aborda simplemente con la suma o resta de las placas. Sin embargo, fue crucial que los amortiguadores fueran sintonizados con las frecuencias reales, lo cual requirió pruebas adicionales en el terreno.
Las pruebas se realizaron instalando 6 acelerómetros en los puntos clave en el vano. Un software de análisis modal determinó las frecuencias, modos de vibración y razones de amortiguamiento reales.
Estos resultados se compararon con las frecuencias fundamentales y los modos de vibración de los modelos de RFEM, donde se pudo encontrar una correlación bastante buena. Los modelos de elementos finitos se actualizaron entonces para reflejar las condiciones reales de rigidez de los apoyos. Las aceleraciones laterales debidas al bloqueo en las que eran motivo de preocupación durante las primeras etapas de diseño, no se consideraron como un problema en el servicio. Incluso en la inauguración (con más de 100 personas cruzando el puente), no hubo señales negativas sobre la aceleración del puente.
La ciudad de Banff tiene ahora un nuevo puente peatonal que no solo es funcional, sino que también mejora el impresionante entorno de montañas y ríos.
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Programas utilizados para el análisis estructural
RFEM
Programa principal
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Software de ingeniería estructural de análisis por elementos finitos (AEF) para sistemas estructurales planos o espaciales compuestos de barras, placas, muros, láminas, sólidos y elementos de contacto
Precio de la primera licencia
3.540,00 USD
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1.030,00 USD
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