Análisis Estructural de un puente de vigas pretensadas en el PK 18+198 de la Autovía de Mascara sobre el barranco Oued El Mouaissiya (Argelia). Pilas

Abstract

[EN] The aim of this master's thesis is to perform the structural analysis of a bridge of prestressed beams in order to give continuity to the motorway to Mascara (Algeria) through Oued The Mouassiya ravine. The total length of that bridge is 244,6 meters and has 7 vains. The bridge will have 2 platforms, one for each travel direction; however, since both platforms are identical, the design and the calculation will be developed for a single platform. The first calculation and design is foucs on the deck. The deck will consist of 8 in-site post-stressed beams, mainly due to the location of the work zone. These beams will have an edge of 1.70 meters and will be separated 2.04 meters. In the beams, it has been estimated the pre-loading force necessary to withstand the loads, avoiding their embrittlement. Right after, the appliances support were design, taking into account both the vertical and horizontal actions. It should be considered a possibleseismic action since the structure is located in Mascara (Algeria) where the seismic acceleration is 0.2 g. These support devices are in a lintel which transmits the loads by 3 columns to the foundation. The shafts are of solid section of reinforced concrete of 2.2 meters in diameter and have a variable height, reaching heights of 17.73 m in the central area of the bridge. Then, the piers have been calculated, these structures are composed by the front wall, the curb of saves and the wall back to sustain the land; moreover, there is a console on which a transition slab rests in order to avoid seats produced by traffic flow. After that, the foundations¿ dimensions and assembling have been calculated, and considering the recommendations of the geotechnical study, they will be deep foundations in both batteries and stirrups. The pile caps will be 2.2 meters high, 15.5 meters long and 6.5 meters wide, and each of them will have 10 piles of 1 meter in diameter and 31.5 meters long. To calculate the bridge, the subsequent models have been done: a model to gratethe dashboard, a linear model for the horizontal actions, as well as a model to measure the batteries and foundations, based on the structural software SAP2000. Finally, the cost of the works has been estimated, resulting in a total of 5.835.680,79 euros. Drawings and calculation annexes can be found in the present masters¿ thesis.

[CA] L'objecte d'aquest treball final de màster és realitzar l'anàlisi estructural d'un pont de bigues pretesades a fi de donar continuïtat a l'Autovia de Mascara (Algèria) al seu pas pel barranc Oued El Mouassiya. La llum total de dit pont és de 244,6 metres i té 7 vans. Es tindràn 2 plataformes, una per a cada sentit de la circulació, encara que el disseny i el càlcul serà d'una sola plataforma ja que són idèntiques. S'ha començat pel càlcul i disseny del tauler. El tauler estarà format per 8 bigues posttesades en obra, a causa de la ubicació de la mateixa. Aquestes bigues tindran una altura de 1,70 metres i estaran separades 2,04 metres. S'ha calculat la força de pretesat necessària en les bigues per a resistir les càrregues, evitant la fisuració de les mateixes. A continuació s'han dissenyat els aparells de suport, tenint en compte tant les accions verticals com a les horitzontals. Cal destacar l'acció del seisme ja que l'estructura es troba en Mascara (Algèria) on l'acceleració sísmica és de 0,2 g. Estos aparells de suport es troben en una llinda que transmet les càrregues per 3 fustos fins a la fonamentació. Els fustos són de secció massissa de formigó armat de 2,2 metres de diàmetre i tenen una altura variable, arribant en la zona central del pont als 17,73 metres. A continuació s'han calculat els estreps, que són estructures formades pel mur frontal, l'emmuralle't de guarda, i el mur de volta per a sostindre les terres, a més es disposa d'una mènsula sobre la qual es recolza una llosa de transició per a evitar seients produïts per la circulació del tràfic. A continuació s'han calculat les dimensions i armat de les fonamentacions, que seguint les recomanacions de l'estudi geotècnic, seran fonamentacions profundes tant en piles com en estreps. Els encepats seran de 2,2 metres d'altura, 15,5 metres de longitud i 6,5 metres d'amplària, i tindran cada un 10 puntals d'1 metre de diàmetre i 31,5 metres de longitud. Per al càlcul del pont, s'ha realitzat un model d'engraellat per al tauler, un model lineal per a les accions horitzontals, així com un model per al dimensionament de piles i fonamentacions per mitjà del programa de càlcul d'estructures SAP2000. Finalment s'ha realitzat una valoració aproximada del cost de les obres, resultant un total de 5.835.680,79 Euros. En el present treball final de màster s'inclouen plans constructius i annexos de càlcul.

[ES] El objeto de este trabajo final de máster es realizar el análisis estructural de un puente de vigas pretensadas con el fin de dar continuidad a la Autovía de Mascara (Argelia) a su paso por el barranco Oued El Mouassiya. La luz total de dicho puente es de 244,6 metros y tiene 7 vanos. Se tendrán 2 plataformas, uno para cada sentido de la circulación, aunque el diseño y el cálculo será de una sola plataforma ya que son idénticas. Se ha comenzado por el cálculo y diseño del tablero. El tablero estará formado por 8 vigas postesadas en obra, debido a la ubicación de la misma. Estas vigas tendrán un canto de 1,70 metros y estarán separadas 2,04 metros. Se ha calculado la fuerza de pretensado necesaria en las vigas para resistir las cargas, evitando la fisuración de las mismas. A continuación se han diseñado los aparatos de apoyo, teniendo en cuenta tanto las acciones verticales como horizontales. Cabe destacar la acción sísmica ya que la estructura se encuentra en Mascara (Argelia) donde la aceleración sísmica es de 0,2 g. Estos aparatos de apoyo se encuentran en un dintel que transmite las cargas por 3 fustes hasta la cimentación. Los fustes son de sección maciza de hormigón armado de 2,2 metros de diámetro y tienen una altura variable, llegando en la zona central del puente a los 17,73 metros. Seguidamente se han calculado los estribos, que son estructuras formadas por el muro frontal, el murete de guarda, y el muro de vuelta para sostener las tierras, además se dispone de una ménsula sobre la que se apoya una losa de transición para evitar asientos producidos por la circulación del tráfico. A continuación se han calculado las dimensiones y armado de las cimentaciones, que siguiendo las recomendaciones del estudio geotécnico, serán cimentaciones profundas tanto en pilas como en estribos. Los encepados serán de 2,2 metros de altura, 15,5 metros de longitud y 6,5 metros de anchura, y tendrán cada uno 10 pilotes de 1 metro de diámetro y 31,5 metros de longitud. Para el cálculo del puente, se ha realizado un modelo de emparrillado para el tablero, un modelo lineal para las acciones horizontales, así como un modelo para el dimensionamiento de pilas y cimentaciones mediante el programa de cálculo de estructuras SAP2000. Por último se ha realizado una valoración aproximada del coste de las obras, resultando un total de 5.835.680,79 Euros. En el presente trabajo final de máster se incluyen planos constructivos y anejos de cálculo.