FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME ACADÉMICO
PUENTE COLGANTE EN EL RIO SANTA
“
”
Arteaga Felix, Esau Wanderley Flores Garcia, Waldir yuliño Zegarra Lopez, Jair Darlin
Velasquez Dominguez, Jorge Junior Villanueva Torres, Yoiver Mercedes
Asesor: Oscar Santiago, Geronimo Miguel
Objetivo: El mejoramiento de la vía de transito del Rio Santa
Nuevo Chimbote – Perú 2017 -0-
INTRODUCCIÓN………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………….………..2 ………………………….………..2 1. Historia…………………………… Historia……………………………………………………………… ………………………………………………………..…………….… ……………………..…………….…………3 ………3 2. Definición……………………… Definición………………………………………………………… …………………………………………………………………… ………………………………………...……..4 ……...……..4 3. Características…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………. 5 4. Procesos De Construcción………………………………...……….………………………………………6 4.1 Las torres…………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………....6 ………………………………....6 4.2 Los cables……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….…6 …………………………….…6 4.3 Las vigas………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………7 ………………………………7 4.4 Super Estructura………………………… Estructura…………………………………………………………… …………………………………………………………. ………………………. 7 4.5 Luz y resistencia del puente……………………… puente……………………………………………………… …………………………………………… …………… 7 5. Materiales Empleados……………………… Empleados………………………………………………….……… ………………………….…………………………………….8 …………………………….8 4.1 Hormigón……………………………………………………………… Hormigón……………………………… ……………………………………………………………….8 ……………………………….8 4.2 Acero………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………..8 …………………………………..8 4.3 Aluminio……………………………………………………………… Aluminio……………………………… …………………………………………………………………8 …………………………………8 6. Diferencia En Los Lo s Materiales De Construcción……………………… Construcción…………………………………………………… …………………………… 9 6.1 concreto……………………………………………………………… to……………………………………………………………………………………………… ………………………………… …9 6.2 Acero…………………………………………………………………………………………………… 10 6.3 Madera………………………………………………………………………………………………… 10 6.4
Alumino………………………………………………………………………………………………..10
7. Funcionamiento……………………………… Funcionamiento…………………………………………………………...…… …………………………...………..………………….…….10 …..………………….…….10 8. Ventajas………………………………………………………….… Ventajas………………………………………………………….………………………………………… ………………………………………….….11 ….….11 a. Ventajas Económicas………………………… Económicas…………………………………………………………… ………………………………………..………….….11 ……..………….….11 b. Ventajas de Altura…………………………………… Altura………………………………………………………………..……… …………………………..……………….…..11 ……….…..11 c. Ventajas de la construcción…………………………………………………..………………..….11 construcción…………………………………………………..………………..….11 9. Desventajas………………………………………………… Desventajas…………………………………………………………………………………..…… ………………………………..…………… ……… .…..12 a. Desventajas de la fundació n……………………………………………………..………….……12 b. Desventajas de Flexibilidad………………………………………………………..……….……..12 10. Estudio Del Suelo Del Rio Santa……………………………………………………………………….. Santa……………………………………………………………………….. 12 11. Caudal Del Rio Santa…………………………… Santa……………………………………………………………… ………………………………………………………….. ……………………….. 13 12. Aplicación Del Puente P uente En El Rio Santa………………………………………………………………. Santa………………………………………………………………. 15 CONCLUSIONES…………………………………………………… CONCLUSIONES………………… ………………………………………………….….……………….…… ……………….….……………….……….……16 ….……16
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………….………….….…..……….…..17 ANEXOS………………………………………………………………… ANEXOS……………………………… …………………………………………………………………… ………………………………………… ……… ..…….18 -1-
INTRODUCCIÓN
A lo largo de los años el hombre siempre ha buscado mejorar su calidad cal idad de vida a través de lo cual ha construido puentes aún, desde el principio de su expansión. Es por ello que nuestros antepasados han utilizado los puentes colgantes como un medio de comunicación, transporte y comercio, que les permitía ser más eficaces en el desarrollo temporal. Desde los albores de la civilización, la necesidad de cruzar obstáculos naturales llevó al hombre a desarrollar este tipo de puentes. Posteriormente, en el siglo XIX las investigaciones de hacer puentes más resistentes introdujeron el uso del hierro forjado en la construcción dando mayor seguridad. Durante las últimas décadas se han desarrollado puentes colgantes más seguros debido a la evolución de los materiales empleados en la construcción. En nuestros días las construcciones de puentes colgantes han sido desmerecidos debido a la poca experiencia que tienen nuestros ingenieros en la construcción de puentes y por los distintos fenómenos naturales que han ocurrido en nuestro territorio peruano. Es por ello que, en este sentido nuestro interés por los puentes colgantes ha sido de ilustrar a la comunidad universitaria que; los puentes colgantes son seguros siempre y cuando sean fabricados con materiales de calidad y se haga un estudio previo de la zona. Es por eso que complementamos nuestro tema de investigación con la información de diferentes especialistas en la materia. En relación con lo expuesto, nuestro objetivo radica en brindar información acerca de los puentes colgantes. Asimismo, determinar acerca de la historia, procesos de construcción, materiales empleados, funcionamiento de los puentes colgantes y sobre el impacto que tienen los mismos en la sociedad. Por otro lado, las ventajas y desventajas que presenta un puente colgante sobre otros tipos de puentes.
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1. HISTORIA
La evolución histórica de los puentes colgantes es la más rica y amplia en el tiempo de todas las tipologías de puentes. Comienza desde los albores de la civilización llega a nuestros días y todavía evolucionara en el futuro. En la etapa primitiva uno de los puentes colgantes más grande (catenaria) fue el puente de Lu-Ting Thieh Chiao con 100m.de luz, esta tecnología desarrollada por los lo s países del Himalaya y China, se perdió. Posteriormente, los puentes colgantes se iniciaron realmente en Occidente a principios del siglo XIX, debido al americano James Finley. El primer puente colgante que construyo fue el puente de Jacob’s Creek en Pennsylvania (USA) en 1801, con una luz de 21 m. Hacia la mitad del siglo XIX, los puentes colgantes fueron desapareciendo en Europa como consecuencia de numerosos desastres acaecidos. Mientras que, en Estados Unidos, se inició un crecimiento y esplendor continuando hasta la mitad de la mitad de la década del siglo XX. Este crecimiento y esplendor fue debido a notables ingenieros como Charles Ellet, John y Washington Roebling, etc. En 1849, Charles Ellet construyo el puente colgante de Wheeling sobre el rio Ohio en West Virginia, de 308 metros de luz, que fue record de luz. Por otro lado, la obra cumbre de John A. Roebling fue el puente de Brooklyn, donde introdujo numerosas innovaciones, tanto en la fabricación y montaje de los cables, según su sistema de atirantado, como por ejemplo en el tablero el que se utilizó por primera vez el acero. A finales del siglo XIX, motivados por el éxito del puente de Brooklyn, los ingenieros europeos retomaron la construcción de puentes colgantes. En el año 1940 el hundimiento del puente de Tacoma produjo una fuerte conmoción en los proyectistas y constructores constructores de puentes colgantes, acabando con la brillante carrera de León S. Moisseif.
Según Jurado (2013, p.127) “el desastre del Puente de Tacoma cambio la metodología de cálculo de los grandes puentes colgantes frente a las acciones de viento, siendo obligatorio a partir de entonces la realización realización de ensayos en túnel de viento.” viento.”
A raíz del desastre de Tacoma, se desarrollaron métodos que permitan calcular la estabilidad al viento de los puentes colgantes y se llegó a conclusión que algunos de los puentes construidos construidos no tenían suficiente suficiente seguridad. seguridad.
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2. DEFINICION
Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. Con el paso de los siglos y la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras como también grandes camiones de carga. Los puentes colgantes pueden cubrir distancias más largas que cualquier otro tipo de puente. Consisten en miembros de enmarcados verticales muy grandes conocidos como anclaje, los que están incrustados en concreto en la base. Pesados cables son sujetados a los topes del anclaje, y luego conectados a la superficie del puente. Los cables soportan la mayoría del peso del puente, y la ruta queda suspendida por encima de la tierra de debajo. El proceso de construir un puente colgante comienza con la construcción del anclaje. Típicamente, requieren una importante preparación del suelo, como así también enormes y complejas bases. Una vez que el anclaje está completado y seguro, los cables se conectan al tope de cada soporte usando cierres de acero fundido. La ruta típicamente se instala por secciones usando una grúa, y luego sujeta a los cables para que la soporten.
Según Manterola (2006, p.32) “Suspender un tablero de dos cables o cuerdas, que cuelgan entre dos puntos es una de las intuiciones básicas de lo que se puede entender por puentear, pasar de un punto a otro sobre una plataforma. Su origen es tan antiguo como el arco y los primeros vestigios de su existencia se pierden en el tiempo. La actualización en obra de esta tipología la e mpiezan los ingenieros ingleses…”.
El puente colgante es la única estructura que puede abarcar más de un kilómetro de distancia y se utilizan normalmente para unir dos puntos separadas por el agua, por ejemplo, una bahía o un río. Su construcción es compleja, ya que requiere distribuir adecuadamente las cargas de los cables y los anclajes que los sustentan. Los puentes colgantes tienen que resistir fuerzas diversas: su propio peso, las inclemencias del tiempo y también el peso del tráfico rodado.
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3. CARACTERISTICAS DEL PUENTES COLGANTES
3.1 simples Puentes colgantes simples son el puente colgante más largo de tipo que hay. Hay evidencia de que los antiguos puentes colgantes incas utilizaron para fines de ganado y animales de granja. Puentes colgantes simples se suspenden entre dos posiciones de altura. La superficie del puente es soportada por cables y cuerdas. La principal característica de los puentes colgantes simples es la proa hacia abajo de manera que la superficie debe ser capaz de soportar el peso de las personas y el ganado. A unque estos tipos de puentes pueden soportar el tráfico a baja de peso, no sería suficiente para los coches modernos o trenes.
3.2 Modernos El puente colgante moderna ha existido desde el siglo 19. 19 . El puente del moderno puente colgante está colgado debajo de los cables de suspensión que se celebran por soportes verticales. Los soportes verticales se diseñan a menudo con la estética en la mente y por lo general forman después de un cierto tipo de torre. Estas torres anclan los cables de suspensión. Los grandes cables horizontales están soportados por cables de la liga verticales más pequeñas que corren a lo largo del puente. Los principales factores que le permiten trabajar puentes colgantes son la tensión y compresión. La tensión se crea por los cables de la liga verticales, y las torres comprimir el peso que se transfiere hacia abajo.
OTRAS CARACTERÍSTICAS El diseño de los modernos puentes colgantes les permite cubrir distancias más largas que otros tipos de puentes. Los puentes colgantes también proporcionan una cantidad sustancial de apoyo a la cantidad de material que es necesario para construirlos. Los puentes colgantes son mucho más baratas de construir por esta razón, que los hace muy atractivos. La forma en que se construyen puentes colgantes permitir el tráfico de barcos para continuar, lo cual no es posible cuando la construcción de otros tipos de puentes. puentes.
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PROCESOS DE CONSTRUCCION
3.1
Las torres La cimentación de las torres de sustentación generalmente es construida en hormigón armado por su permanente contacto con el agua y la tierra, aunque la superestructura superestructura puede ser de acero, hormigón armado e inclusive de madera. Para Ramirez (2010, p .23) “Las torres de sustentación pueden tener una gran diversidad de geometrías y materiales de construcción, pero generalmente presentan como característica típica una rigidez importante en la dirección transversal del puente y muy poca rigide z en la dirección longitudinal”.
3.2
Los cables Debido a que los cables principales van a soportar casi la totalidad delas cargas que actúan sobre el puente, se suele utilizar acero de alta resistencia (esfuerzos de rotura superiores a los 15000 Kg/cm2). Este hecho implica que se debe tener mucho cuidado con los eventuales procesos de soldadura que podrían disminuir la resistencia de dichos cables, Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables. Adicionalmente, con el objeto de que los cables tengan la flexibilidad apropiada para trabajar exclusivamente a tracción, los cables de gran diámetro están constituidos por un sinnúmero de cables de diámetro menor, de los cables principales se sujetan y se suspenden tensores, La separación entre tensores es usualmente pequeña, acostumbrándose valores comprendidos entre 3 y 8 metros, De la parte inferior de los tensores sostenidos en cables principales deje
opuesto, se
suspenden
elementos
transversales (vigas prefabricadas de acero, de hormigón e inclusive de madera para puentes secundarios) que cruzan la vía a lo ancho. De igual forma, forma, en la dirección longitudinal del del puente, de la parte inferior inferior de los tensores se suspenden y sujetan elementos longitudinales (vigas prefabricadas) que unen todos los tensores.
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Según Zegarra (2007, p.9) Los cables son los elementos más importantes para resistir las cargas externas en la estructura de un puente colgante. El cable puede presentar diversas configuraciones, pero todas ellas se basan en el empleo de alambres delgados de alta resistencia. En puentes colgantes de pequeña luz se emplea generalmente cordones o strands individuales o en grupos de cordones paralelos. En puentes colgantes de mayor luz se emplean cordones o strands trenzados formando cables o cables formados por alambres paralelos. Un cordón o strands está formado por una o más capas de alambres colocadas helicoidalmente alrededor de un alambre central recto. Los alambres que forman el cordón deben ser de acero al carbono galvanizado en caliente o por un proceso electrolítico.
3.3
Las vigas.
Las vigas son elementos estructurales que pueden ser de concreto armado, diseñado para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección. Una viga puede actuar como elemento primario en marcos rígidos de vigas y columnas, aunque también pueden utilizarse para sostener losas macizas o nervadas. La viga soporta cargas de compresión, que son absorbidas por el concreto, y las fuerzas de flexión son contrarrestadas por las varillas de acero corrugado, las vigas también soportan esfuerzos cortantes hacia los extremos por tanto es conveniente, reforzar los tercios de extremos ex tremos de la viga. Para lograr que este elemento se dimensiones cabe tener en cuenta la resistencia por flexión, una viga con mayor peralte (altura) es adecuada para soportar estas cargas, pero de acuerdo a la disposición del proyecto y su alto costo hacen que estas no se convenientes. Para lograr peraltes adecuados y no incrementar sus dimensiones, es conveniente incrementar el área del acero de refuerzo para compensar la resistencia a la flexión. La viga es una estructura horizontal que puede sostener carga entre dos apoyos sin crear empuje lateral en éstos. Ideal para puentes, un gran ejemplo puede ser el puente de Brooklyn en Nueva York y el Golden Gate de San Francisco, construidos con vigas de acero. Con la ayuda de la tecnología, la construcción se ha visto beneficiada con un tipo de viga que es reticulada y electrosoldada de acero. Formada por un alambre longitudinal superior, a todo el largo de la viga, y dos alambres de acero inferiores de conformación nervurada. Este tipo de viga tiene la posibilidad de absorber los esfuerzos de flexión que se presentan en los premoldeados y la -7-
convierte en una óptima solución para guardar el riesgo de la viga de cualquier movimiento o izaje; lo que la convierte ideal para la construcción de estructuras de tipo sísmicas.
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MATEREALES EMPLEADOS
4.1
Hormigón A pesar de verse suave y sin brillo en la superficie, el hormigón se ha convertido en el material de construcción preferido para casi todas las estructuras del mundo, y los puentes no son una excepción. La capacidad de verter el hormigón en cualquier forma o tamaño lo hace ideal para la construcción de puentes, ya que no necesita de un corte co rte o moldeo. Para añadirle más fuerza, el hormigón es a menudo previamente comprimido y reforzado con acero. En la superficie, el hormigón es propenso a la corrosión por el agua salada y los contaminantes en el aire como el dióxido de carbono y dióxido de azufre. a zufre. Esto se remedia usando otros materiales para cubrir la superficie.
4.2
Acero Aparte de ser utilizado para reforzar el hormigón, el acero es también muy utilizado como un material de construcción primario para puentes. En los cables para los puentes colgantes que se elevan suspendidos, es el principal material utilizado. Las resistencias a la compresión y a la tracción del acero son de 10 a 100 veces el promedio del hormigón, respectivamente, permitiendo que largos tramos de puentes reciban apoyo de un menor número de columnas. Además, siendo un metal, el acero tiene una ductilidad, o capacidad c apacidad de doblarse, estirarse o deformarse sin romperse, mucho mayor al hormigón. Sin embargo, la corrosión es una preocupación importante, y requiere un revestimiento de aleación para protegerlo de los elementos.
4.3
Aluminio Aunque no es tan fuerte como el acero, el aluminio o una de sus aleaciones reforzadas se utiliza como un sustituto para los puentes que no requieren la resistencia del acero. También es resistente a la corrosión y más atractivo estéticamente. Las hojas de aluminio son a veces utilizadas como material para
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la superficie de los puentes construidos con otros materiales, como se menciona en el artículo "Influencia de los lo s materiales de construcción de puentes". Estos puentes dependen también de su suspensión, a lo que se refiere a un puente colgante. Los puentes más antiguos se suspendían de cadenas o barras enlazadas pero los puentes en la actualidad se basan en múltiples cables de acero, ya que unos pocos cables con c on defecto, entre tantos señalan una amenaza, mientras que una una sola barra mala puede llevar llevar abajo dicha estructura. estructura. Sin embargo, para que esta suspensión pueda ser satisfactoria se necesitan el uso de torres, aunque han sido los elementos más difíciles de proyectar, porque son las que permiten mayor libertad, por ello son tan variantes. A su vez, las torres han sido siempre los elementos más difíciles de proyectar de los puentes colgantes. Los últimos puentes colgantes de Europa se han basado en torres metálicas, estas torres no plantean problemas de construcción, salvo la dificultad de elevar materiales a grandes alturas, estas se montan generalmente mediante grúas trepadoras que se van elevando a la vez que van subiendo las torres. En cuanto a los tipos de tablero son elementos complementarios de las estructuras de acero reticuladas para soportar la carretera, recientes desarrollos han permitido las estructuras de plataforma, por lo cual esto facilita la construcción de este tipo, sin el peligro de que se ocasionen remolinos de aire que hagan retorcer el puente.
Según Manterola (2006, p.54) “En la construcción de puentes por su mayor resistencia especifica que el acero, debido a su ligereza, y de echo se han construido puentes de este material; pero son casos aislados a causa de su precio, de las dificultades que plantea la unión de las l as piezas, y los problemas que han causado”.
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DIFERENCIA EN LOS MATERIALES EN LA CONSTRUCCION C ONSTRUCCION 6.1 CONCRETO Los puentes de concreto son estructuras fascinantes, los hay modestos y los hay deslumbrantes; los hay simples y los hay complejos. Ya sea atravesando mares, ríos, vías o abismos, los puentes continúan siendo una de las soluciones que el ser humano ha ingeniado para unir territorios, conectar las ciudades y crear nuevas narrativas de ciudad. -9-
6.2 ACERO se utilizan para los palmos más largos a través de los estuarios del río donde no están posibles los embarcaderos intermedios, las catenarias de la forma de los cables que apoyan ambos lados de la cubierta y son atados ala tierra generalmente por las fundaciones de la gravedad g ravedad combinadas a veces con las anclas de la roca. Son menos convenientes para el cargamento pesado tal como tráfico ferroviario, especialmente para los palmos cortos
6.3 MADERA Son puentes construidas especialmente de madera mayormente de dio este tipo de construcción en épocas preincaicas e incaicas. La carretera del Karakórum es la carretera pavimentada internacional que alcanza mayor altitud en el mundo. Conecta China con Pakistán a través de las montañas del Karakórum. Allí precisamente se levanta este puente donde los tablones por los que vamos a tener que cruzar no son, precisamente, homogéneos ni han visto jamás una lijadora. Eso sí, el Hussaini, que es como se llama, sigue siendo el mejor modo de cruzar a pie el lago Borit.
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FUNCIONAMIENTO
Los cables que constituyen el arco invertido de los puentes colgantes deben estar anclados en cada extremo del puente ya que son los encargados de transmitir una parte importante de la carga que tiene que soportar la estructura. El tablero suele estar suspendido mediante tirantes verticales que conectan con dichos cables. Las fuerzas principales en un puente colgante son de tracción en los cables principales y de compresión en los pilares. Todas las fuerzas en los pilares deben ser casi verticales y hacia abajo, y son estabilizadas por los cables principales, estos pueden ser muy delgados. Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso de la pista y de los vehículos que están siendo soportados, unos cables de un puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista). Esto puede ser visto por un gradiente constante que crece con el crecimiento lineal de la distancia, este incremento en el gradiente a cada conexión con la pista crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples constituidas puestas sobre la pista actual, esto
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hace que los puentes colgantes sean más simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados, donde la pista está en compresión. c ompresión. Asumiendo como cero el peso del cable principal comparado con el peso de la pista y de los vehículos que están siendo soportados, unos cables de un puente colgante formarán una parábola (muy similar a una catenaria, la forma de los cables principales sin cargar antes de que sea instalada la pista). Esto puede ser visto por un gradiente constante que crece con el crecimiento lineal de la distancia, este incremento en el gradiente a cada conexión con la pista crea un aumento neto de la fuerza. Combinado con las relativamente simples constituidas puestas sobre la pista actual, esto hace que los puentes colgantes sean más simples de diseñar, calcular y analizar que los puentes atirantados, donde la pista está en compresión.
El puente colgante tiene una gran utilidad e importancia para mantener comunicadas diferentes poblaciones que se encuentran separadas por un rio, una bahía, un barranco o algún accidente geográfico. Para el diseño de un puente colgante se debe tener en cuenta las fuerzas que intervienen para que sea funcional. Sea cual sea su tamaño o complejidad los puentes colgantes son una prueba de la creatividad de la humanidad y de la aplicación de las leyes de la física en su elaboración. (Jurado, 2013, p.76)
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VENTAJAS
6.1 Ventajas Económicas El área abarcada por un puente colgante es muy larga en proporción a la cantidad de materiales exigidos para la construcción de puentes.
6.2 Ventajas de Altura Construidos sobre vías navegables, los puentes colgantes se pueden construir elevados, permitiendo el paso de barcos altos sin obstáculos causados por el puente. 6.3 Ventajas De La Construcción Durante la construcción, los soportes centrales temporales no necesitan construirse, y el acceso a la construcción no exige que sea por debajo. Esto significa que las carretas concurridas y las vías no necesitan ser interrumpidas
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DESVENTAJAS
7.1 Desventajas De La Fundación Cuando son construidos en un terreno blando, los puentes colgantes exigen trabajos costosos y extensos de cimentación para combatir los efectos de la carga pesada en las torres de la fundación. 7.2 Desventajas De Flexibilidad La flexibilidad puede ser una desventaja para los puentes colgantes, los cuales pueden flexionarse bajo cargas pesadas y concentradas. Estos no se utilizan generalmente en los cruces ferroviarios regionales que llevan las l as cargas máximas de peso, causando estrés adicional en el puente.
La Cuenca del río Santa posee un relieve que varía de muy escarpado, con pendientes superiores al 70% en ecosistemas de Nivel tropical y tundra; a llano en la zona costera en ecosistemas desérticos. En esta cuenca se pueden diferenciar tres macro unidades geomorfológicas: Pampas Costaneras, Flanco Occidental de los Andes y Altiplano. Las pampas costaneras se desarrollan a manera de una faja paralela a la costa desde el nivel del mar hasta 200 msnm, y están constituidas por terrazas aluviales y marinas, abanicos aluviales, dunas mantos de arena. El flanco occidental varía desde altitudes promedio de 200 msnm a los 3500 msnm, se caracteriza por unidades geológicas de fuerte pendiente y por estar intensamente disectadas por numerosos valles profundos.
Como es de habitual importancia antes de proceder con el diseño del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios básicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la generación de información básica necesaria y suficiente que concluya en el planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos proyectos definitivos reales, y ejecutables.
El proyectista deberá informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deberá ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la mejor respuesta dentro las limitaciones (generación de información) y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza. - 12 -
Debe igualmente especificar el nivel de los estudios básicos y los datos específicos que deben ser obtenidos. Si bien es cierto que los datos naturales no se obtienen nunca de un modo perfecto, estos deben ser claros y útiles para la elaboración del proyecto. Las especificaciones y metodología a seguir para la realización de los estudios básicos no son tratados en esta obra. Los estudios básicos deben ser realizados de acuerdo a los requerimientos del proyectista, por personal especializado, con experiencia, y según los procedimientos que se establecen en los manuales especializados de ingeniería de puentes, que en general son más exigentes que lo requerido para las edificaciones.
Como parte de los los estudios básicos, es igualmente recomendable recomendable realizar un estudio y la inventarización de la disponibilidad de materiales, infraestructura instalada, mano de obra especializada, equipos, y otros que el proyectista considere de utilidad.
El río Santa tiene su origen en la laguna Conococha , (9°56′40″S 77°11′44″O) la cual se halla ubicada en el extremo sudeste del Callejón de Huaylas, a una altura aproximada de 4.050 msnm. Esta laguna a su vez, vuelca sus aguas a través del río Tuco a la laguna Conococha (10°07′42″S
77°16′59″O
),
y
discurre
en
dirección
sudeste-noroeste,
hasta
aproximadamente la confluencia del río Manta, a partir del cual cambia su curso hacia el Oeste, para luego desembocar al Océano Pacífico.
Altitudinalmente, la cuenca del Río Santa se extiende desde el nivel del mar hasta la línea de cumbre de la Cordillera Occidental Oc cidental de los Andes, cuyos puntos más elevados están sobre los 4.000 msnm, que constituye la divisoria de aguas entre las cuencas de los ríos Marañón y Santa (Cordillera Blanca) y cuyo punto más alto comprende al Nevado Huascarán Sur (6.768 msnm); y por el lado Oeste con la Cordillera Negra, que es la divisoria con las cuencas Fortaleza, Huarmey, Casma Sechín, Nepeña y Lacramarca.
A los 2.000 m, el río Santa cambia su curso hacia el oeste, encajonándose en la estrecha garganta denominada Cañón del Pato antes de finalmente llegar a la costa y desembocar en
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el Océano Pacífico. El río Santa hace todo su recorrido por el departamento de Ancash, de sur a norte y en su último tramo separa a dicho departamento con el de La Libertad.
La cuenca del río Santa es una de las más grandes de la costa peruana y que tanto por la magnitud de sus recursos hídricos como por sus características fisiográficas tan particulares, ha sido y es objeto de numerosos estudios. El río Santa es uno de los más caudalosos de la Vertiente del Pacífico y en magnitud de cuenca sólo es superado por el río Chira.
Durante la estación seca de junio a noviembre, el río Santa lleva poco po co caudal para utilizar en los riegos, el suministro a las ciudades o para suministro hidroeléctrico. Se han construido un par de presas para regular las fluctuaciones del río. Aguas arriba, se encuentra la planta hidroeléctrica de Huallanca, gracias a la cual la cual el Río Santa inunda con sus aguas unos de 4.900 km², más abajo otra cubre una extensión de 7,300 km².
El río Santa desemboca, después de un total de 347 km de recorrido, cerca de la localidad de Santa, 10 km al norte de la ciudad de Chimbote (8°58′21″S 78°38′19″O). En 1984, se
descubrió polvo de oro en la desembocadura del río Santa al mar, lo que causó una fiebre del oro entre la población rural.
El escurrimiento superficial del río Santa se origina de las precipitaciones que ocurren en su cuenca alta, además, como se ha mencionado, también de los deshielos de los nevados de la Cordillera Blanca, cuyos aportes contribuyen a mantener una considerable descarga aún en época de estiaje, lo cual hace del río Santa uno de los ríos más regulares de la Costa del Perú. El sistema hidrográfico del río Santa está conformado por 19 tributarios más importantes de las cuales 17 provienen de la margen derecha y 02 de la margen izquierda.
El área total de glaciares inventariada por el Instituto Andino de Glaciología y Geo-ambiente en la Cordillera Blanca es de 724 km², que almacenan un volumen estimado de 22.600 millones de m³ de agua, pero debido a procesos de hablación (acción erosiva del hielo) en los últimos 50 años se habrían reducido en 15% de acuerdo al i nventario de 1997 ejecutado por imágenes de satélite.
Cabe mencionar que la presencia de numerosas lagunas en esta parte de la cordillera, junto con el fenómeno de desglaciación y la actividad sísmica, constituyen un peligro potencial para todas las localidades de la zona. - 14 -
Los últimos aluviones, especialmente el de Yungay ocurrido en el año de 1970, son una muestra del potencial destructivo de estos glaciares. glac iares.
En su recorrido el río Santa describe el denominado Callejón de Huaylas, conformado por la Cordillera Blanca (llamada así por estar cubierta por nieve y glaciares perpetuos),y que corre paralela a la selva peruana y por la Cordillera Negra, que corr e paralela a la costa del Océano Pacífico y pasa cerca del nevado Huascarán, en cuyas faldas está la hermosa laguna de Llanganuco. Las ciudades más importantes que atraviesa son las siguientes:
0 km Conococha (4.050 m) 62 km Recuay (3.422 m) 88 km Huaraz (3.090 m) 126 km Carhuaz (2.650 m) 153 km Yungay (2.500 m) 163 km Caraz (2.290 m) 205 km Huallanca (1.820 m) 215 km Yuramarca (1.420 m) 343 km Santa (20 m)
12 APLICACIÓN DEL PUENTE EL RIO SANTA Según los estudios estudios realizados de de suelos y caudal el rio santa, el puente construido actualmente no presenta las características para el lugar, lugar, ya que el que material del que está hecho no ofrece resistencia a futuros incrementos del caudal del río Santa, causando el colapso de dicho puente, es por eso que, se establece que el puente colgante sería viable para construirse en dicha ubicación. Dado que los puentes colgantes son resistentes y además tiene una buena altura para prevenir futuras inundaciones que po ngan en riesgo el estado del puente. El puente colgante tendría una luz de 600 m. Y seria construido en 80% de acero y el resto de otros materiales como asfalto, etc.
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CONCLUSIONES 1. En la actualidad existen una diversidad de puentes, pero en nuestro país los puentes colgantes han demostrado ser muy eficaces tanto en lo económico como en la rapidez de su construcción. 2. Uno de los materiales más utilizados en los puentes colgantes actuales es el acero, ya que brinda mayor estabilidad a la estructura por sus características resistentes y flexibles antes los fenómenos naturales.
3. El siniestro del puente Tacoma en EE.UU causó una fuerte conmoción en los proyectistas y constructores de puentes colgantes, dando origen a estudios sobre cómo construir puentes más seguros, lo cual nos lleva a recalcar la importancia de hacer estudios minuciosos previos a la construcción. 4. Los puentes colgantes son fundamentales dentro de la red de la carreta nacional, puesto que son indispensables para la transportación de mercadería y personas, y en consecuencia necesarias para el desarrollo de la sociedad. Por tal motivo es importante preservar estas estructuras en buen estado, dándoles el mantenimiento adecuado.
5. Como se ha podido apreciar los puentes colgantes son estructuras que pueden cambiar la vida de los seres humanos pues significa más que el acceso a un territorio inicialmente separado por características geográficas, sino que representa una serie de oportunidades para las sociedades involucradas, ya sean en el ámbito social y económico.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS JURADO, Carlos. Puentes – Evolución – Tipología – Cálculo – Construcción. España: [s.n], 2013. 467 pp. ISBN: 8461661516
MANTEROLA, Javier. Puentes, Apuntes para su diseño, cálculos y construcción. Madrid: Lerko Print, S.A, 2006. 984 pp. ISBN: 8438003213
RAMÍREZ, Paola. Análisis y diseño de puentes por el método LRFD. LR FD. Cochabamba: Universidad Mayor de Simón, 2010. 437 pp.
ZEGARRA, Luis. Análisis y diseño de puentes colgantes. Tesis para optar el grado académico de Magister en Ingeniería Civil. Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú, 2005. 79 pp.
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ANEXOS
Puente colgante de (Apurimac) https://formentinatura.wordpress.com/2011/09/16/qeswachaka-el-ultimo-puente-incaqeswachaka-the-last-inca-bridge/
Puente colgante Akashi Kaikyo Bri (Japon) https://i.ytimg.com/vi/PPXyjgrC4b8/hqdefault.jpg - 18 -
Puente colgante de (Londres) http://www.altonivel.com.mx/los-puentes-colgantes-mas-impresionantes-del-mundo/
Puente colgante de La madre de la Madeja: Carabaya-Perú) http://lamadredelamadeja.blogspot.pe/2009/12/carabaya-protestas-en-contra-de-la.html
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