Análisis estructural del comportamiento de vigas postensadas del tablero del puente Canuto en Manabí, Ecuador

Resumen

El presente estudio analiza el comportamiento estructural de las vigas postensadas del Puente Canuto en Manabí, Ecuador, mediante la verificación de pérdidas de postensado, esfuerzos en etapas de transferencia y servicio, capacidad a flexión y cortante, y deflexiones máximas bajo cargas vivas y de servicio. Se identificaron pérdidas de postensado del 19.02%, dentro de los valores esperados. Los esfuerzos en la etapa de transferencia estuvieron dentro de los límites permisibles, aunque en la etapa de servicio se observaron tensiones excesivas en la fibra inferior, superando el límite de ruptura del concreto. El diseño a flexión mostró una ligera deficiencia en las vigas exteriores, con una relación demanda/capacidad de 1.02. En cuanto al cortante, la estructura mostró una alta capacidad de resistencia, con una relación demanda/capacidad de 0.43. Aunque la deflexión máxima bajo carga vehicular fue aceptable, el control de deflexiones bajo cargas de servicio reveló la necesidad de implementar un camber para mitigar las deflexiones excesivas. La utilización del software CSi Bridge permitió validar el modelo matemático del puente, demostrando su eficacia en la evaluación de estructuras complejas. Estos hallazgos contribuyen al diseño seguro y eficiente de infraestructuras postensadas.

Palabras clave: Puentes, análisis estructural, hormigón postensado, pérdidas de postensado, CSi Bridge, capacidad a flexión, capacidad a cortante, deflexiones.

Abstract

This study analyzes the structural behavior of the post-tensioned beams of the Canuto Bridge in Manabí, Ecuador, by verifying post-tension losses, stresses during transfer and service stages, flexural and shear capacity, and maximum deflections under live and service loads. A post-tension loss of 19.02% was identified, within expected values. Stresses in the transfer stage were within permissible limits, but excessive tension was observed in the lower fiber during the service stage, exceeding the concrete's rupture limit. The flexural design showed a slight deficiency in the outer beams, with a demand/capacity ratio of 1.02. Regarding shear, the structure exhibited high resistance capacity, with a demand/capacity ratio of 0.43. Although the maximum deflection under vehicular load was acceptable, service load deflection control revealed the need for a camber to mitigate excessive deflections. The use of CSi Bridge software allowed for the validation of the bridge's mathematical model, demonstrating its effectiveness in evaluating complex structures. These findings contribute to the safe and efficient design of post-tensioned infrastructure.

Keywords: structural analysis, post-tensioned concrete, post-tension losses, CSi Bridge, flexural capacity, shear capacity, deflections.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción: 15 de abril de 2024.
Fecha de aceptación: 25 de junio de 2024.
Fecha de publicación: 10 de julio de 2024.