Estudio por el MEF de los anclajes tipos de puentes de tirantes

Abstract

La evolución en los puentes atirantados, es muy grande desde que se inventó el primero. Las técnicas, en general han ido evolucionando en todas las partes de puente. Si primero fueron puentes con pilonos robustos, de gran sección, hechos a base de maones, como el puente de Brooklyn por ejemplo, la tendencia consiste, cada vez más, en diseñar torres lo más finas posibles, dónde la estética en general, cobra una importancia cada vez mayor.

Así es, que la estética, en los puentes, está directamente relacionada con la esbeltez de sus componentes. Torres largas y delgadas, sometidas a grandes tensiones en sus secciones, donde los sistemas de anclaje representan una parte clave y determinante, ya que, de ellos depende la forma en la que las cargas debidas a los tirantes, son suministradas a la torre.

Los sistemas de anclaje tirante-torre, conocidos hasta la fecha, tienen sus ventajas y sus inconvenientes. El sistema de cruzar los tirantes a través de la torre, hace trabajar el hormigón a compresión pero, también provocan esfuerzos de torsión. Otro tipo, con la torre hueca en el medio, los tirantes son anclados de forma simétrica, pasando por el baricentro de la sección (su prolongación sólo), de forma que no introducen ningún esfuerzo importante de torsión. Como contrapartida, es necesaria la implementación de tendones de acero pretensado en cada anclaje, a fin de resistir las altas tracciones a las que se ve sometido el hormigón, algo que resulta caro, y costoso.

En esta tesina se propone un nuevo sistema de anclaje, moderno que, presenta ciertas ventajas respecto a algunos anteriores. No introduce esfuerzos de torsión ya que la prolongación de los tirantes pasa por el baricentro, y tampoco necesita de acero pretensado ya que los esfuerzos de tracción los soportan unas chapas que se colocan entre el sistema confeccionado para el apoyo primario del tirante, y el hormigón.

Primero se efectúa un modelo, mediante elementos sólidos y conchas teniendo en cuenta la deformación debida a esfuerzo cortante, que simula una parte de la torre, donde hay un anclaje, y el resto de la torre no tiene anclajes. Con ése se puede observar cuál es el comportamiento en general, mediante el empleo del cálculo por elementos finitos.