Resumen de Bases de diseño y tipologías de puentes en Canadá

José Manuel Simón-Talero Muñoz, Angel Carriazo Lara, Javier Gamino Palomo, Alberto Fernández Álvarez

• español

  La salida al exterior de las ingenierías españolas ha permitido enfrentarnos a tipologías estructurales diferentes a nuestra práctica habitual debido a las condiciones específicas o a las tradiciones de cada país. Es una oportunidad para enriquecer nuestro conocimiento, sin renunciar a aportar optimizaciones siempre desde el respeto a sus costumbres y con un conocimiento profundo de sus normativas.

  Se presentan algunas soluciones estructurales habituales en Canadá y no en España, que han sido empleadas en el diseño de 30 puentes en la HWY-407E, Toronto, que construye Ferrovial-Agromán:

  1.- TABLEROS DE VIGAS DOBLE “T” CON CONTINUIDAD SOBRE PILAS El estándar en Canadá es el empleo de vigas doble “T” pretesas con continuidad sobre apoyos intermedios mediante diafragmas donde empotran vigas y losa. Se han alcanzado luces de 47 m, con interejes de 3.75m.

  El esquema estructural es isostático para peso propio de vigas y losa y viga continua para el resto. Con luces importantes se alcanzan fuertes compresiones en la cabeza inferior de las vigas, cuya transmisión entre vigas ha sido analizado.

  2.- TIPO DE VIGA EMPLEADO Se han empleado vigas “NU” en lugar de las CPCI usuales en Ontario por su mayor eficiencia. Presentan una cabeza superior con un espesor de alas muy reducido, lo que exigió analizar cuidadosamente el apoyo de las placas de encofrado perdido en los bordes de las vigas.

  3.- ESTRIBOS SIN JUNTAS: INTEGRALES O SEMI-INTEGRALES.

  Debido a la agresividad de los fundentes invernales ampliamente empleados en Canadá, está recomendado el diseño de estructuras sin juntas, definiéndose estribos integrales o bien semi-integrales por excesivo esviaje o longitud del tablero.

  En Canadá, con variaciones térmicas extremas, es común la morfología de cargaderos apoyados sobre perfiles metálicos hincados en H, verticales o inclinados. Sobre el cargadero se ejecuta un diafragma, monolítico con cargadero y tablero, configurándose un pórtico con extremos de gran flexibilidad para acompañar los desplazamientos del tablero.

  Resulta vital realizar un estudio de la orientación de los perfiles en H, debiendo analizarse para cada caso la orientación más conveniente de sus ejes débil y fuerte en relación al eje del tablero. La solución óptima dependerá de múltiples factores: acciones longitudinales y transversales sobre el puente, esviaje, longitud del tablero. Se expondrán las conclusiones alcanzadas, comparándolas con las recomendaciones de la normativa local.

• English

  The current expansion abroad of the Spanish engineering companies has allowed us facing the design of structural typologies different to our common practices due to the specific environmental conditions and the different traditions of each country.

  This opportunity shall be taken for enriching of our knowledge and the structural solutions of each country, keeping always respect for their standards and practices.

  Following, some structural solutions used in the design of bridges in the Highway 407E, which is being built in Toronto (Canada) by Ferrovial-Agroman, are presented.

  1.- I-GIRDERS DECKS WITH CONTINUITY OVER PIERS The use of pre-stressed I-girders with deflected strands is quite common in Canadian highway bridges. Continuity is provided along spans over intermediate supports by cast-in-place diaphragms which bond the girders and the top-slab in a monolithic union.

  Spans 47 m long with girders spaced at 3.75 m have been achieved.

  The structure behaves as simply supported under the self-weight of the girders and slab during construction stages, and as a continuous girder under the rest of the loads. The long spans produce important compression forces in the bottom head of the girders, which proper transmission between consecutive girders must be analyzed.

  2.- TYPE OF GIRDER USED The girders used are NU-girders, which main feature is its wide top head with very thin flanges. The placement of the precast concrete panels over those flanges was carefully analyzed.

  3.- ABUTMENTS WITHOUT EXPANSION JOINTS: INTEGRAL AND SEMI-INTEGRAL The provision of expansion joints in decks is avoided because of the severity of the melting salts used, resulting in the common use of structures without expansion joints by implementing integral abutments, or semi-integral abutments bridges with high skew or large overall length.

  Because of the high thermal variations in Canada lead the abutments are commonly configured as a stem wall supported by steel H-piles driven into the ground, vertically or battered. A cast-in-place diaphragm provides monolithic fixation between the stem and the deck, so that the structure is configured as a frame with quite flexible ends which accommodate properly to the deck imposed movements.

  It is essential to analyze the proper orientation of the H-piles axis. Each case must be analyzed in order to provide the most convenient orientation of the weak and strong axis in relation to the deck centerline. The optimal solution depends on several factors:

  longitudinal and transversal loads over the bridge, skew, deck overall length.