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Autor
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Malika Urinova
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Universidad
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CTU | Facultad de Ingeniería Civil, República Checa
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Información Básica
Proyecto: Puente para peatones y ciclistas
Luz libre: 18 metros (entre los apoyos)
Material: Arcos de soporte de madera laminada encolada y otros elementos de madera maciza estructural
Estructura de soporte
El sistema de soporte principal consta de dos arcos curvos de madera laminada encolada (por ejemplo, GL24h), con una sección rectangular. Los arcos están anclados a bases de hormigón armado, que transfieren tanto los componentes de carga verticales como horizontales a la cimentación. Se coloca una estructura de arriostramiento espacial hecha de madera maciza estructural, compuesta por elementos inclinados y horizontales, entre los arcos.
Plataforma (acera)
La acera está soportada en la parte inferior de los arcos, a través de traviesas de madera estructural. La superficie para caminar está hecha de tablas de madera colocadas longitudinalmente, fijadas con tornillos o clavos.
Relleno y barandilla
La parte superior de la estructura consta de un relleno de arriostramiento espacial, que también sirve como barandilla de protección. Este relleno está hecho de madera maciza estructural en forma de refuerzos diagonales y horizontales.
Cimentaciones
La estructura está montada sobre bases de hormigón armado, las cuales aseguran:
La transferencia de cargas al suelo de cimentación, el anclaje de los arcos para prevenir desplazamientos y vuelco, y la protección de la madera del contacto directo con la humedad.
Solución de material
Arcos de soporte: Madera laminada encolada (por ejemplo, GL24h)
Otros elementos (cerchas, rellenos, plataforma): Madera maciza estructural
Todos los elementos de madera están recubiertos con un acabado protector contra la intemperie, la radiación UV y los ataques biológicos.
El puente de madera diseñado para peatones y ciclistas fue sometido a una evaluación estática respecto a las combinaciones básicas de carga según las normas aplicables. El cálculo se realizó utilizando un modelo numérico en el programa RFEM 6, utilizando el método de los elementos finitos (MEF).
Carga axial y momento flector My
El puente fue diseñado considerando la carga de diseño de la sobrecarga de uso de tráfico (peatones y ciclistas) según el Eurocódigo 1 (ČSN EN 1991-1-1). Adicionalmente, se consideró el peso propio de la estructura y cargas permanentes suplementarias. Los esfuerzos axiales resultantes en los elementos principales de carga fueron analizados y comparados con la capacidad de carga de las secciones.
En áreas de máximo momento flector, se supervisó el momento flector a lo largo del eje y (My), y los valores resultantes se compararon con el momento flector de diseño para madera. Se verificó que los valores máximos no sobrepasaran la capacidad de carga última del material.
Las deformaciones globales de toda la estructura se supervisaron para una carga que representaba un puente completamente ocupado. La flecha máxima de la estructura corresponde a la relación límite prescrita l/300. Por lo tanto, el puente cumple con los requisitos para el estado límite de servicio (ELS).
Tensión elástica equivalente
Para una evaluación comprensiva de la tensión en la estructura, se evaluó el estado de tensiones utilizando la tensión elástica equivalente según la hipótesis de von Mises. Los valores resultantes se compararon con los valores de resistencia característicos de la madera utilizada, y se verificó que ningún punto crítico de la estructura sobrepasara el límite de tensión última. Por lo tanto, la estructura es segura respecto al estado límite último (ELU).
Análisis del viento
Para la evaluación aerodinámica del puente de madera para peatones y ciclistas, se utilizó una simulación en el programa RWIND 3. Los resultados muestran la distribución de la velocidad del viento alrededor de la estructura y el comportamiento del patrón de flujo. El mapa de colores indica claramente una aceleración significativa del flujo sobre la estructura y la formación de un área de vórtices detrás de ella. La carga de viento más alta se concentra en el borde de barlovento del arco.
Las líneas de flujo demuestran que el flujo de aire penetra parcialmente a través de la estructura de celosía, confirmando su permeabilidad favorable. La forma del arco contribuye a un flujo suave y minimiza la formación de vórtices turbulentos. La estructura exhibe así buenas propiedades aerodinámicas y una distribución uniforme de las cargas de viento.
