Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Proyecto constructivo de un puente de ferrocarril de alta velocidad sobre el río Aragón Subordán(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-10) Alegre Torres, Luisangel David; Benavides Vargas, José Félix Alejandro; Astiz Suárez, Miguel ÁngelEl presente trabajo tuvo como objetivo el diseño de un puente de ferrocarril de alta velocidad para salvar el río Aragón Subordán en el distrito de Puente la Reina de Jaca en la provincia de Huesca en una extensión de poco menos de 1000 metros; para cumplir con dicho propósito se realizó, en primer término, un estudio de los distintos condicionantes que presenta el proyecto en dicho emplazamiento, se incluyeron en este los estudios topográficos, geotécnicos, hidrológicos e hidráulicos; así como los condicionantes en cuanto al trazado y en cuanto a las acciones que se aplicarán sobre la estructura, puesto que existirán cargas dinámicas ferroviarias. Una vez ejecutados todos los estudios previamente mencionados se evaluaron tres alternativas de puentes, un puente de sección cajón de hormigón, un puente con tramos extradosados y tramos de sección cajón de hormigón, y un puente de sección cajón mixta. Se realizó un análisis multicrtiterio para definir la solución más conveniente. Se optó por el puente de sección cajón de hormigón por su precio menor comparado al resto de alternativas, y por su facilidad constructiva debido a que el tablero será empujado desde uno de los márgenes del río. Este puente se caracteriza por tener una longitud de vanos de 57.0m y un canto constante de 3.74m simplemente apoyado sobre pilas y estribos. A continuación, se realizó el análisis estructural, en donde, se destaca el análisis dinámico del puente frente a las acciones del tren ferroviario. Más adelante, se realizó el diseño de la armadura activa, la cual se divide en dos fases, una para la construcción y otra para las cargas de servicio; y el diseño de las armaduras pasivas de los distintos elementos que conforman la estructura (pilotes, zapatas, encepados, estribos y pilas), con especial atención en la solución para hacer frente a las acciones horizontales longitudinales de viento y frenado; se decidió, en este sentido, por tener un único punto fijo ubicado en el estribo oeste, el cual se conecta a una viga de anclaje que transmitirá los esfuerzos al terreno del trasdós, esto exigió un análisis de la estabilidad global de dicho elemento. Finalmente se realizaron las comprobaciones de fisuración, deformaciones y vibraciones de la estructura para garantizar la seguridad de esta y el confort de los usuarios.Ítem Texto completo enlazado Proyecto constructivo del viaducto sobre el río Zadorra de la Línea de Alta Velocidad Burgos – Vitoria (España)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-08-17) Mora Quispe, Marck Anthony; Benavides Vargas, José Félix AlejandroEl presente trabajo desarrolla lo que se denomina un Proyecto Constructivo de un viaducto ferroviario de Alta Velocidad en España. Dentro de este documento, como énfasis del trabajo, se realiza el diseño, análisis y cumplimiento de las comprobaciones necesarias para la construcción de este tipo de infraestructuras considerando en el diseño y análisis su comportamiento tanto estático como dinámico, necesario en un puente para este tipo de operaciones. Estudios de carácter singular de comportamientos específicos como la interacción de vía – tablero y fatiga en elementos transversales de una tipología bijácena de tablero según el paso de un tren no se observan, pero se proponen formas de cómo solucionarlo con la bibliografía y el proceso respectivo por la amplitud del tema. A lo largo del proyecto también se observan obstáculos de carácter estructural y no estructural los cuales se observan y solucionan en los anexos correspondientes de cada estudio específico. El presente proyecto nace de la necesidad de conectar dos puntos pertenecientes al trazado de la Línea de Alta Velocidad Burgos – Vitoria. Específicamente, el tramo Pancorbo - Vitoria entre los puntos kilométricos 30 + 537,97 – 30 + 767,97. Este tramo, en su conjunto, forma parte del Proyecto Prioritario Nº3 del Eje Atlántico Ferroviario Europeo. De esta forma, dentro del territorio español, se permite la conexión con la frontera francesa con el conjunto de las líneas Madrid – Valladolid – Vitoria – Frontera Francesa. Como emplazamiento, el tramo se ubica en el territorio de Burgos cerca al núcleo urbano de La Puebla de Arganzón sobre la línea ferroviaria Madrid – Hendaya (Madrid – Irún, como otro nombre), la carretera N-I y el río Zadorra. Estas condiciones del medio físico en conjunto con el carácter singular del tipo de viaducto representan las problemáticas por resolver en el desarrollo del proyecto. Finalmente, con lo expuesto anteriormente, el objetivo de este trabajo es la realización y redacción del proyecto constructivo del viaducto con la solución que representa los resultados óptimos según la necesidad presentada en cada ámbito de análisis con la normativa de aplicación europea y española. De esta manera, la metodología empieza por un estudio general de la zona en estudio para, luego de un estudio de posibles soluciones, seleccionar la alternativa óptima por un análisis multicriterio. Luego, se procede al análisis y diseño del viaducto para, finalmente, resolver las restantes definiciones del proyecto (replanteo, expropiaciones, etc.).Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo de soluciones de defensa ribereña para el puente Tahuamanu – Madre de Dios: sistema de gaviones y geo estructuras(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-10-30) Urteaga Huamán, Carlos Augusto; Zavala Rosell, Guillermo JoséEn la actualidad, una de las preocupaciones más recurrentes en la ingeniería civil es la erosión de taludes expuestos a la acción dinámica de flujos de agua de ríos y quebradas, más aún en aquellos donde se tiene estructuras importantes como puentes o carreteras. Ante ello, es de vital importancia conocer los diferentes sistemas de atenuación que se pueden implementar para mitigar la problemática expuesta y así proteger, de forma segura, los taludes colindantes a los ríos. En nuestro país, los sistemas de defensa ribereña se limitan, en su mayoría, a utilizar soluciones convencionales con material granular (grava), los cuales resultan eficientes y de rápida ejecución en sectores en donde se cuenta con dicho material. Sin embargo, existen zonas en donde el material granular es inexistente y ejecutar un sistema que tenga como material predominante la grava resulta económicamente inviable. El presente trabajo desarrolla el análisis comparativo de dos alternativas de solución de Defensa Ribereña para el Puente Tahuamanu: Sistema de Gaviones y Geo estructuras, tanto en el aspecto técnico como económico. De la evaluación y análisis realizado, se desarrolla la solución más viable en su etapa de diseño como en su ejecución. El objetivo principal de este trabajo es contribuir al desarrollo de nuevas alternativas de Defensa Ribereña con un sistema de geo estructuras. En primer lugar, se expone y evalúa los problemas de erosión y socavación que se presentan en las riberas del río Tahuamanu, analizando y describiendo las características principales de los suelos, flujos de agua y materiales predominantes en la zona de estudio. Luego de conocer a detalle la problemática presentada y las características del sector, se idealizan dos escenarios de posibles soluciones: Sistema de Gaviones y Geo estructuras, con la finalidad de desarrollar un análisis técnico y económico de ambas soluciones e identificar la solución más viable para atenuar la problemática presentada. Posteriormente, se describen las características más relevantes de las estructuras a implementar, su diseño y; finalmente, su proceso constructivo. Para culminar con el estudio realizado, se presenta un capítulo con el análisis de los resultados obtenidos y un último capítulo con las conclusiones y lecciones aprendidas durante el desarrollo de la presente tesis; en la cual se concluye que la solución más viable, tanto técnica como económica, es la implementación de un Sistema de Defensa Ribereña con Geo estructuras para proteger las riberas del río Tahuamanu en la zona de estudio.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un puente con estructura de acero(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-10-02) Acevedo Laos, Víctor Manuel; Zegarra Ciquero, Luis AntonioSe desarrollará el diseño estructural de un puente metálico (tanto de la superestructura como de la subestructura) en la intersección de la avenida Javier Prado con las avenidas El Golf Los Incas y Las Palmeras. Actualmente, ésta es una intersección a nivel en la cual se encuentra el óvalo Monitor. La tesis propone generar un cruce a desnivel, de forma tal que la avenida Javier Prado se convierta en un By-Pass, por encima del cual se coloque el puente a diseñar, uniendo las avenidas Las Palmeras y El Golf Los Incas. Los alcances de la tesis comprenden, en primer lugar, las presentaciones geométricas de las vías de tránsito y del puente, presentadas en los planos de geometría G1, G2 y G3. En segundo lugar, se presentará el diseño estructural de la losa de concreto, las vigas de acero, los conectores de corte, las barandas metálicas peatonales, las barandas de concreto vehiculares, los diafragmas metálicos, los apoyos elastoméricos, los estribos, la losa de aproximación, y el muro de contención de altura variable a lo largo del paso a desnivel. Se contempla además el diseño de todas las conexiones empernadas y soldadas necesarias. Todos los diseños serán presentados en los planos de estructuras. Se asumirán las condiciones topográficas y geotécnicas correspondientes a la zona de ubicación del puente. Para el diseño se utilizará la sobrecarga HL-93, y todas las especificaciones indicadas en la Norma AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Sexta edición) y el Manual de Diseño de Puentes elaborado por el MTC, además de la bibliografía adicional indicada.Ítem Texto completo enlazado Elección y diseño de alternativa de puente sobre el río Chilloroya (Cusco) para acceso a planta de procesos del proyecto Constancia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-09-05) Vargas Márquez, Enrique Arturo; Zegarra Ciquero, Luis AntonioLa presente tesis alcanza una alternativa de cruce vehicular para atravesar el río Chilloroya, en el departamento de Cusco, que sustituya al puente existente. Se desarrolla el problema, se plantean cuatro alternativas, se las compara usando una metodología de toma de decisiones y se elige una de ellas. Finalmente, la opción elegida se diseña estructuralmente y se presentan las conclusiones del caso. En primer lugar está el capítulo introductorio, que presenta de manera resumida y cualitativa el tema de la tesis y las motivaciones del caso. Finaliza esta sección una breve descripción de los antecedentes históricos de puentes en el Perú, en especial en la zona del proyecto. En segundo lugar, se desarrolla el problema planteado por el escarpado acceso al proyecto, los restos arqueológicos, los bofedales y las comunidades cercanas. Complementa esto una descripción de cómo el puente actual se definió por los stakeholders del proyecto como la solución al problema, justificando su decisión por ser la construcción del puente parte de la ruta crítica. Es aquí donde se plantea los objetivos y alcances de la tesis. En tercer lugar, y habiendo descrito las características más relevantes del puente existente y del sitio en donde se encuentra, se propone cuatro tipos de estructuras. Se discute cada tipo y se predimensionan. A continuación se definen características comunes de los materiales estructurales a utilizar, además de las cargas vivas de servicio y diseño especiales necesarias. Para cada una de las alternativas propuestas se estiman costos y tiempos de construcción. En cuarto lugar, se estima dos tipos de impacto ambiental y la necesidad de mantenimiento para cada alternativa. Luego se presentan cuadros comparativos de las alternativas para cada uno de los cuatro criterios de comparación ya definidos, y un cuadro resumen final. En quinto lugar, se presenta el método de toma de decisiones multi-criterio AHP y su procedimiento, y se argumenta su uso como ayuda para la selección de la mejor alternativa. Una vez justificado su uso, se presenta los resultados de la aplicación del método al problema planteado por la tesis y se define la mejor alternativa. En sexto lugar, se presenta y discute las normas y los métodos más utilizados en diversas partes del mundo para el diseño de estructuras como la alternativa escogida, y se elige la más apropiada para las condiciones del proyecto. Naturalmente, se procede a presentar el proceso de diseño estructural completo utilizando el método elegido, y se finaliza presentando las conclusiones, lecciones aprendidas, comentarios y reflexiones de diversa índole que surgieron durante la realización de la tesis.