Lo que todo ingeniero de puentes y estructuras debe saber sobre la selección y especificación de apoyos estructurales.

Su proyecto requiere el uso de apoyos para soportar una estructura mientras resiste o acomoda movimientos o rotaciones, ¿qué necesita saber?

Consideraciones principales

Maximice el rendimiento a largo plazo y minimice los costos del ciclo de vida

Los apoyos de una estructura serán inevitablemente menos robustos que la estructura en su conjunto, y más propensos a daños y deterioro. El mantenimiento, la reparación y el reemplazo de los apoyos a lo largo de la vida útil de una estructura pueden ser muy onerosos y costosos, y los apoyos de bajo rendimiento pueden incluso afectar la seguridad y la capacidad de servicio de la estructura. Por lo tanto, la solución de apoyo utilizada en una estructura debe seleccionarse y especificarse correctamente para maximizar el rendimiento a largo plazo y minimizar los costos del ciclo de vida.

En primer lugar, el ingeniero que especifica una solución de apoyos debe comprender que los costos de suministro iniciales suelen ser solo un porcentaje muy pequeño de los costos del ciclo de vida asociados con los apoyos de un puente, especialmente cuando los costos de reparación y reemplazo de apoyos funcionan, y cualquier "costo de usuario" asociado debido a la gestión del tráfico y la interrupción del tráfico, etc. – se consideran. En este contexto, cualquier coste de suministro adicional incurrido en la compra de apoyos bien especificados y de alta calidad de un proveedor confiable puede considerarse una excelente inversión a largo plazo, para el propietario del puente y sus usuarios.

El ingeniero responsable puede desempeñar un papel importante en la optimización de los costos generales de los apoyos de una estructura prestando la debida atención a los problemas que se describen a continuación.

Factores clave

Pasos para maximizar la idoneidad, durabilidad y calidad de los apoyos

1. Especificación de las exigencias que deben satisfacer los apoyos estructurales

Es importante definir las exigencias a las que se someterán los apoyos. Esta evaluación no debe limitarse únicamente a los seis grados de libertad, en particular las fuerzas de la plataforma, que deben transportarse y resistirse, sino que debe tener en cuenta todos los demás factores pertinentes, como los movimientos y rotaciones acumulativos durante la vida útil de los apoyos.

2. Selección del tipo de apoyo óptimo

La selección del tipo de apoyo (por ejemplo, pot, esférico, disco, elastomérico, cilindroILM/Método de lanzamiento incremental, o un aislador sísmico) se definirá en gran medida por las funciones principales que debe cumplir el apoyo para el puente, en particular, en términos de fuerzas de resistencia y movimientos de acomodación. El rendimiento a largo plazo debe maximizarse y el esfuerzo de mantenimiento debe minimizarse, al igual que la frecuencia de los trabajos de sustitución de apoyos y el esfuerzo requerido cuando la sustitución se vuelve inevitable.

3. Verificación del rendimiento de los apoyos

Es muy importante que la capacidad del apoyo seleccionado, tal como fue diseñado y fabricado por su fabricante, para soportar las cargas y facilitar los movimientos a los que se someterá durante una larga vida útil en una estructura, se verifique antes de su uso. La mejor verificación de esto es un sólido historial por parte del proveedor de apoyos, con evidencia de un rendimiento satisfactorio de apoyos similares durante muchos años en estructuras comparables. Las pruebas de laboratorio también tienen un propósito útil.

4. Evaluación de las necesidades del tipo de apoyo preferido

Una vez identificado el tipo de apoyo que puede satisfacer de manera óptima las necesidades de la estructura, es importante, en una fase temprana, asegurarse de que el tablero del puente esté diseñado para recibir los apoyos seleccionados, con un acceso adecuado, un espacio libre adecuado entre la subestructura y la superestructura, superficies de conexión correctamente dimensionadas y reforzadas de la resistencia adecuada al hormigón (por ejemplo, para apoyos RESTON® de alto rendimiento, recomendamos una resistencia de contacto de al menos 50 N/mm2),    y la posibilidad de un anclaje adecuado. El acceso inadecuado a los apoyos puede causar dificultades con la inspección y el mantenimiento en una etapa posterior, y las estructuras principales dimensionadas incorrectamente pueden requerir cambios en los planos aprobados, o incluso adaptaciones a la estructura del puente construido en el sitio.

5. Diseño para maximizar la durabilidad y la vida útil

Un factor clave para maximizar la durabilidad es la aplicación adecuada de un sistema de protección contra la corrosión adecuado (por ejemplo, pintado, galvanizado, etc.), adecuado al entorno del puente. Deberá especificarse y aplicarse adecuadamente un nivel de protección adecuado, con una verificación adecuada de la calidad y, en particular, del grosor y la adherencia de las capas. Otro factor importante es el diseño y la orientación de los apoyos para proteger las superficies deslizantes sensibles.

6. Diseño para optimizar la inspección y el mantenimiento

La integración en el diseño de un apoyo de las funcionalidades de monitorización del estado estructural (SHM) puede ayudar a optimizar el trabajo de inspección y mantenimiento, garantizando así que los datos importantes sobre el estado y el rendimiento de un apoyo se registren y notifiquen de manera eficiente en tiempo real, maximizando la vida útil del apoyo  . Y, por supuesto, como se señaló anteriormente, el diseño de la estructura principal debe garantizar un acceso adecuado para las actividades de inspección y mantenimiento.

7. Diseño para la reemplazabilidad

Cuando llegue el momento de reemplazar un apoyo de puente que está anclado a una estructura de hormigón, el esfuerzo requerido se reducirá considerablemente si el apoyo existente, cuando se instaló, estaba equipado con placas de anclaje. El apoyo se puede quitar sin que se rompa el hormigón y con solo una elevación mínima de la cubierta del puente. El diseño del puente también debe considerar las futuras necesidades de sustitución de apoyos, incluida la elevación de la superestructura según sea necesario y la transferencia temporal de funcionalidad (por ejemplo, resistencia a fuerzas horizontales) a un apoyo vecino cuando proceda.

Costos del ciclo de vida de los apoyos de puente

Costos totales típicos del ciclo de vida de los apoyos de un puente durante toda la vida útil de un puente

Los costos iniciales de suministro suelen ser solo un porcentaje muy pequeño de los costos del ciclo de vida asociados con los apoyos de un puente.

La comprensión detallada de las capacidades de tipos particulares de apoyos requiere conocimientos especializados y experiencia.

No dude en ponerse en contacto con nosotros cuando necesite la solución de apoyo adecuada para su estructura, estaremos encantados de ayudarle.

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Conocimiento experto

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