Ejemplo 7: Modelo de bielas y tirantes para el tablero de un puente atirantado

Robert B. Anderson

Sinopsis
Los modelos de bielas y tirantes hacen que el diseño de porciones de estructuras complejas se pueda realizar de forma transparente. Este ejemplo, el tablero en la pila de un puente atirantado, se desarrolla con el objeto de mostrar cómo se pueden utilizar los modelos de bielas y tirantes para regiones que pueden estar sujetas a cargas cíclicas y cómo los resultados de cargas alternantes se pueden superponer unos con otros. El tablero transmite fuerzas desde el pilón, a través de una conexión integral con la superestructura, hacia los pilares de apoyo. El tablero también crea un área para la transmisión de las fuerzas de …ver más…

El modelo de bielas y tirantes ilustrado en la Figura 7-3 produce solamente un tirante, ya sea en la parte superior o inferior de la sección de la viga cajón, el cual se puede evaluar aplicando un enfoque seccional (diseño tradicional a flexión) en vez de un modelo de bielas y tirantes y tampoco será estudiado como parte de este ejemplo. Sin embargo, los requisitos sobre armadura de los atirantes de cualquiera de estos casos omitidos se pueden agregar al requisito derivado en el modelo de bielas y tirantes alternativo desarrollado en este ejemplo.
8,5 ft.
(2,59m)

8,5 ft.
(2,59m)

3

2

4

N

8,5 ft.
(2,59m)

5
(Biela o Tirante)

N

V

V

1
(Biela o Tirante)

Ma

10,0 ft
(3,05m)

10,0 ft
(3,05m)

MbMa

Figura 7-3: Modelo de bielas y tirantes para transferencia de momentos de la superestructura
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Ejemplo 7: Modelo de bielas y tirantes para el tablero de un puente atirantado

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Desarrollo y análisis del modelo de bielas y tirantes

Intuitivamente el diseñador puede visualizar una fuerza extendiéndose desde el pilón a los pilares inferiores como se ilustra en la Figura 7-4 debido a la carga axial N. El aspecto más difícil es derivar el flujo de fuerzas para los momentos y cortes (M y V) también introducidos en la base del pilón. Un