Hormigón y Acero

Proyecto del nuevo puente arco de Alcántara sobre el río Tajo en la carretera EX-117 (Cáceres)

Ramón Alfonso Sánchez de León — 2024-10-08

El puente romano de Alcántara soporta actualmente un importante tráfico rodado de vehículos pesados que circulan por la EX117 que está deteriorándolo considerablemente. Ante esta situación la Junta de Extremadura, a través de la Dirección General de Carreteras, convocó un concurso para la construcción de un nuevo puente.

La construcción de un puente paralelo al antiguo puente romano de Alcántara supone un fuerte reto para los ingenieros que sentimos el diseño de puentes como algo vocacional, no en vano, dos mil años de historia nos contemplan. Después de pasar largas horas en el entorno del puente llegamos a la conclusión de que un arco de tablero superior, encajado entre las dos laderas escarpadas del Tajo, es la solución más natural y coherente, creando una perspectiva armónica con el entorno y en perfecta simbiosis con el puente romano.

Se ha buscado en el diseño del arco la sencillez y la elegancia, la pureza formal alejada de todo barroquismo y afectación, dentro de un orden clásico contrastado en el diseño de arcos. Se ha buscado el minimalismo y la austeridad para no robar un ápice de protagonismo al puente romano.

Arco y tablero se diseñan como estructuras mixtas de acero y hormigón. El acero utilizado es acero de resistencia mejorada a la corrosión (acero corten) que adquiere una pátina de óxido que se integra perfectamente con el color de la oxidación férrica de las pizarras de la zona.

El puente principal con una longitud de 270,25 m que discurre sensiblemente paralelo al puente romano de Alcántara, constituido por un arco de principal de 180,00 metros de luz que salva el cauce ordinario del río Tajo y unos vanos de acompañamiento laterales: cinco vanos en la margen izquierda del río y un vano en la margen derecha.

Sobre el diseño de capiteles metálicos en forjados unidireccionales de edificación

Sergio Rodriguez Morales — 2024-10-08

El empleo de capiteles metálicos como sistemas de conexión en estructuras constituidas por pilares metálicos y forjados de hormigón es una práctica constructiva empleada desde comienzos del siglo XX. Si bien es cierto que el poco conocimiento y base experimental sobre la materia se centra sobre todo en el comportamiento del hormigón en soluciones de forjado con un comportamiento estructural bidireccional (losas macizas y forjados reticulares), son muy pocas las referencias, normativas o códigos de diseño que describen el fenómeno en sistemas estructurales tipo pórtico que soportan normalmente forjados unidireccionales. En el presente artículo, además de ser revisadas las pocas referencias sobre al asunto, se proponen desde un punto eminentemente práctico el diseño de capiteles metálicos en forjados unidireccional de edificación, considerándose también las implicaciones a nivel global de la estructura.

Diseño paramétrico de ruedas trianguladas de radios traccionados con perfil biconvexo para estructuras de cubierta sobre graderíos de estadios con planta elíptica

Rodrigo Martín-Sáiz — 2024-10-08

En este artículo, desarrollamos analíticamente el paso a paso de un procedimiento de diseño paramétrico de ruedas trianguladas de radios traccionados de perfil biconvexo para estructuras de cubierta sobre graderíos de estadios con planta elíptica. A través de este procedimiento, es posible definir la forma geométrica y la distribución de fuerzas de pretensado necesarias para conseguir unas condiciones óptimas de dimensionado de la sección transversal del anillo exterior, atendiendo a su no-circularidad. Estas condiciones óptimas se consiguen cuando, en situación de carga permanente, la rueda se deforma homotéticamente en planta. En cada paso del procedimiento formulamos los sistemas de ecuaciones que describen la relación entre la forma geométrica y el comportamiento mecánico, y definimos los métodos numéricos para resolverlos.
A partir de la forma en planta de diversos anfiteatros romanos, desarrollamos ejemplos de aplicación y mostramos los límites geométricos razonables del procedimiento de diseño. Por último, en un modelo de análisis comprobamos cómo, efectivamente, una estructura diseñada según este procedimiento se deforma homotéticamente en situación de cargas permanentes.

Evaluación de las acciones horizontales en el diseño conceptual de las estructuras de hormigón de edificios en altura

Carlos Muñoz Blanc — 2024-10-08

Las fuerzas horizontales, tanto del viento como de las acciones sísmicas, gobiernan en la mayoría de los casos el diseño estructural de los edificios en altura. Una evaluación precisa de la magnitud de las acciones horizontales desde las etapas iniciales del proyecto proporciona información valiosa para la elección de la tipología y para el predimensionado de la estructura. Este estudio desarrolla una evaluación analítica de las fuerzas horizontales considerando los efectos dinámicos en este tipo de edificaciones, de aplicación en las fases iniciales del diseño estructural. La investigación utiliza métodos analíticos basados en las normativas actuales, combinado con modelos numéricos de elementos finitos y herramientas gráficas que proporcionan un conjunto de datos originales basados en el estudio de casos. Incluye un análisis de sensibilidad que muestra la influencia que tienen diversos parámetros, como el amortiguamiento de la estructura, en la magnitud de los esfuerzos horizontales. El estudio aporta nuevos datos y un método de análisis gráfico para las dos acciones más complejas en el diseño de los edificios en altura. Se muestra la importancia del viento frente al sismo a medida que la rigidez del edificio disminuye y los efectos dinámicos incrementan las acciones transversales del viento.

Nueva pila del acueducto PSA 101 sobre la AP-68 en Bilbao

Gonzalo Zarrabeitia Ullibarri — 2024-10-08

La nueva pila del acueducto sobre la AP-68 consiste en una estructura mixta de sección cajón de ancho variable y altura 8.50 metros, empotrada en un pedestal de hormigón postesado de 5.50 de metros de altura. La geometría de la estructura, con forma de L invertida, está condicionada por el gálibo admisible y por la posición del eje de apoyos del tablero. La excentricidad resultante entre el punto de apoyo bajo el tablero y la conexión con el pedestal de hormigón es de 7.50 metros, lo que supone un hito para este tipo de actuaciones. En el artículo se describe en detalle tanto las características de esta estructura como el innovador proceso constructivo y de transferencia de cargas realizado.

Proyecto modificado del viaducto de la A-54 sobre el río Miño en Lugo

Javier Muñoz-Rojas — 2024-10-08

El viaducto sobre el río Miño se encuentra en la autovía A-54 Lugo-Santiago en el Tramo Enlace de Vilamoure - Enlace de Nadela del Sur (Lugo). La obra se sitúa en un tramo con planta curva y radio 1000 m. El diseño inicial de Egis-Eyser planteó una obra de 341 metros, con un tablero en sección cajón construido por voladizos sucesivos con una distribución de luces de 93-155-93. Durante las obras Carlos Fernández Casado S.L desarrolló un proyecto modificado para la empresa constructora Construpolis introduciendo cambios en la solución prevista para la sección cajón del tablero para poderlo ejecutar in-situ a sección completa y sin necesidad de costillas transversales.

Depósito de cloruros en el hormigón en las atmósferas de la Isla de Tenerife-España

Concepción Blanco Peñalver — 2024-10-08

El efecto del viento sobre la superficie del mar y su oleaje cerca de la costa provoca la formación de un aerosol con un contenido de cloruros y sales que depende de su velocidad. Este aerosol es transportado por el viento hacia el interior de tierra hasta que termina depositándose, y en el caso concrete de las estructuras de hormigón penetra por la red de poros pudiendo provocar la corrosión de la armadura. El alcance hacia el interior de este aerosol ha sido estudiado por numerosos investigadores y existen modelos al igual que se ha estudiado su acumulación en probetas de hormigón situadas al menos en dos atmosferas de Brasil. No existen en cambio estudios similares en España. En el presente trabajo se comunican los contenidos de cloruros que se han recogido con el método de la vela húmeda en cinco estaciones colocadas en diversos emplazamientos de la Isla de Tenerife en España. En la figura 1 y 2 se muestran una estación de ensayo y el dispositivo de la vela húmeda.

Los resultados encontrados confirman el descenso exponencial de la deposición de cloruros con la distancia a la costa (figura 3) y con la velocidad del viento (figura 4)

Solo en una de las estaciones los cloruros depositados han tenido relevancia desde la perspectiva de la durabilidad de la armadura, ya que en las demás la cantidad depositada ha sido muy pequeña. La relación entre la distancia y el depósito de cloruros ha sido de tipo exponencial al igual que la relación con la velocidad del viento. En el trabajo se comparan estos resultados con los propuestos por Meira, no encontrándose una completa concordancia, posiblemente debido al irregular régimen del viento en el presente caso y a que la velocidad en la isla de Tenerife es mayor que la registrada por Meira que fue de alrededor de 3 m/s. Es precisamente para velocidades mayores de 3 m/s cuando existen divergencias en la literatura debido al mayor arrastre del aerosol por las mayores velocidades. Las cantidades que penetran en el hormigón, son función de su calidad como era esperable. En el presente trabajo se dan los datos encontrados con los hormigones ensayados.

REFERENCIAS

Caracterización climática de las Islas Canarias para la aplicación del código técnico de la Edificación, CLIMCAN-010 y de su aplicación informática complementaria, CTE-DR/008/11. Gobierno de Canarias, Santa Cruz de Tenerife, 2011.
G.R. Meira, C. Andrade, C. Alonso, I.J. Padaratz, J.C. Borba, Modelling sea-salt transport and deposition in marine atmosphere zone – A tool for corrosion studies, Corros. Sci. 50 (2008) 2724-2731.
G.R. Meira, C. Andrade, C. Alonso, I.J. Padaratz, J.C. Borba Jr, Salinity of marine aerosols in a Brazilian coastal area—Influence of wind regime, Atmos. Environ. 41 (2007) 8431-8441.
M. Morcillo, B. Chico, L. Mariaca, E. Otero, Salinity in marine atmospheric corrosion: its dependence on the wind regime existing in the site, Corros. Sci. 42 (2000) 91-104.