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Pruebas de carga de estructuras

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Descripción

La comprobación cualitativa o cuantitativa del comportamiento resistente de una estructura mediante la experimentación, consistente en aplicar sobre la misma unas cargas de relativa importancia que simulen las sobrecargas de uso, es una técnica tradicional en la historia de la construcción.En épocas todavía no demasiado lejanas, la limitación de los métodos de cálculo y el imperfecto conocimiento de los materiales hicieron de la prueba de carga un método común de comprobación global de la seguridad de las obras


Características

  • ISBN: 8489670447
  • Páginas: 142
  • Tamaño: 21x30
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2004

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Contenido Pruebas de carga de estructuras

 La comprobación cualitativa o cuantitativa del comportamiento resistente de una estructura mediante la experimentación, consistente en aplicar sobre la misma unas cargas de relativa importancia que simulen las sobrecargas de uso, es una técnica tradicional en la historia de la construcción.En épocas todavía no demasiado lejanas, la limitación de los métodos de cálculo y el imperfecto conocimiento de los materiales hicieron de la prueba de carga un método común de comprobación global de la seguridad de las obras. Históricamente, aunque existe poca documentación sobre ello, es lógico suponer que los constructores de la antigüedad comprobarían la bondad de aquellas estructuras que, aun utilizando materiales tradicionales, supusieran una singularidad por sus dimensiones o formas, particularmente en el caso de los puentes y las bóvedas. En el siglo XIX y comienzos del XX, como consecuencia de algunos colapsos de puentes y, especialmente, tras la aparición del hormigón como nuevo material de construcción, se instituyó de forma rutinaria la metodología de la prueba de carga como ensayo previo a la puesta en servicio de una obra. El avance en el conocimiento de las propiedades de los materiales de construcción, singularmente del hormigón, y de los métodos de análisis estructural ha ido restando incertidumbre al conocimiento de la seguridad de una estructura. Como consecuencia de ello, hoy en día, una obra diseñada y calculada de acuerdo con unos métodos contrastados, que frecuentemente están establecidos de forma reglamentaria, y construida con los debidos controles que aseguren la calidad de su ejecución, ofrecería, en principio, garantías suficientes para que no fuera preciso ningún tipo de comprobación experimental de su capacidad resistente previa a su puesta en servicio. De hecho, la realización de la más común de las pruebas de carga, la prueba de recepción, ha desaparecido como ensayo obligatorio en la mayoría de los países con alto desarrollo técnico. En el ámbito europeo (aunque no se dispone de información de todos los países, sí de la mayoría de ellos), para el caso de los puentes de carretera, la prueba de carga de recepción de obra nueva es solamente obligatoria en los países del sur de Europa: Portugal, España, Francia e Italia). En España, la prueba de carga de recepción sigue siendo obligatoria, como se describirá en este documento, en el caso de puentes de carretera y de ferrocarril. Por otro lado, en el caso del hormigón, las nuevas teorías e Instrucciones de cálculo (en lo que a España atañe, la Instrucción EHE [1] fundamentalmente), permiten el cálculo de elementos estructurales de forma que pueda llegar a aparecer fisuración bajo ciertas combinaciones de las sobrecargas de uso. En esta situación una prueba de carga de recepción de una estructura nueva podría llegar a producir innecesariamente un estado de fisuración que, sin menoscabo de la seguridad de la obra, supusiera un potencial riesgo para la durabilidad de la misma. Como consecuencia de ello, se ha ido reduciendo la carga máxima recomendada en los ensayos de recepción. Así, en las últimas "Recomendaciones para la Realización de Pruebas de Carga en Puentes de Carretera" del Ministerio de Fomento, se limita la carga de ensayo de forma que se alcancen esfuerzos del orden del 60% de los que produciría el tren de la Instrucción de Acciones, sin sobrepasar nunca el 70%, mientras que en las ediciones anteriores de dichas recomendaciones (1973 y 1988) se aconsejaba que los esfuerzos alcanzados fueran del 70 al 80%. Años atrás una opción corriente era la metodología de evaluación de la capacidad resistente de estructuras en uso por la vía exclusivamente experimental. El documento 437R-67 (Revisión de 1982) del ACI [2] y el Boletín ns 1 del GEHO [3] consideran esta metodología. El hecho cierto, al menos en lo que respecta al documento español, es que rara vez se ha utilizado en la práctica, fundamentalmente por la carestía de realización, por la dificultad de establecer con rigor ciertos parámetros necesarios para evaluar el resultado de la prueba (deformaciones o remanencias límites admisibles, por ejemplo) y por la posibilidad de dañar la estructura en el proceso de ensayo. Lo habitual en la actualidad es utilizar métodos analíticos más o menos sofisticados previo un detallado proceso de auscultación de la estructura, obteniendo información precisa de sus dimensiones, sus secciones resistentes y de las propiedades mecánicas de sus materiales en la situación real de degradación que pudieran tener. La prueba de carga, en caso de ser necesaria, se realizaría para calibración del modelo analítico utilizado o para comprobar comportamientos muy específicos (reparto de esfuerzos o transmisión de cargas, por ejemplo). En el presente documento se ha pretendido recoger de forma detallada el proceso de preparación, realización e interpretación de las pruebas de carga. Para puentes de carretera y puentes de ferrocarril de hormigón se ha considerado como tipología base de prueba de carga la de recepción de obra nueva, por ser la más regulada en la reglamentación y la más usual para dichas estructuras, pero la mayor parte de lo que se describe de ellas, en cuanto a la metodología, es directamente aplicable a cualquier otro tipo de pruebas de carga. En el caso de los puentes de ferrocarril metálicos, especialmente los de celosía, se ha considerado la prueba de carga periódica para seguimiento del estado de la estructura como el ensayo tipo. El presente documento se refiere fundamentalmente a las pruebas de carga estáticas, aunque en el caso de puentes de ferrocarril se describen someramente los aspectos principales de la realización de ensayos dinámicos sobre este tipo de estructuras. Las pasarelas peatonales, por sus características singulares, quedan también fuera del alcance de este documento.


PRESENTACIÓN GRUPO DE TRABAJO  

ÍNDICE
 
1. INTRODUCCIÓN
 
2. GENERALIDADES

 
2.1. OBJETO DE LAS PRUEBAS DE CARGA  
2.2. TIPOLOGÍA DE LAS PRUEBAS DE CARGA  

3. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES DE CARRETERA
 
3.1. INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES  
3.1.1. OBJETO DEL ENSAYO  
3.1.2. CAMPO DE APLICACIÓN. OBLIGATORIEDAD  
3.2. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA DE CARGA  
3.2.1. PROYECTO DE LA PRUEBA  
3.2.2. ACCIONES A APLICAR  
3.2.2.1. Estados de carga  
3.2.2.2. Zonas de aplicación de la carga  
3.2.2.3. Materialización del tren de cargas  
3.2.3. SISTEMA DE MEDIDA  
3.2.3.1. Magnitudes a medir  
3.2.3.2. Aparatos de medida  
3.2.4. CIRCUNSTANCIAS DE LA PRUEBA  
3.2.4.1. Fecha de realización de la prueba  
3.2.4.2. Inspección de la obra.  
3.2.4.3. Nivelación de la obra  
3.2.4.4. Elementos auxiliares  
3.3. REALIZACIÓN DE LA PRUEBA DE CARGA.  
3.3.1. ACTUACIONES PREVIAS  
3.3.1.1. Tren de cargas  
3.3.1.2 Instrumentación  
3.3.2. APLICACIÓN DEL TREN DE CARGA  
3.3.2.1. Forma de aplicación de las cargas  
3.3.2.2. Duración de la aplicación de las cargas. Criterios de estabilización  
3.3.2.3. Remanencias  
3.3.2.4. Criterios de aceptación  
3.4. INFORME DE LA PRUEBA  
3.5. PRUEBAS COMPLEMENTARIAS  
3.6. PRUEBAS DE CARGA SIMPLIFICADAS  
3.7. EFECTOS AMBIENTALES  

4. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES FERROVIARIOS DE HORMIGÓN
 
4.1. INTRODUCCIÓN  
4.2. CAMPO DE APLICACIÓN Y OBLIGATORIEDAD  
4.3. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA  
4.3.1. PROYECTO DE LA PRUEBA  
4.3.2. ACCIONES A APLICAR  
4.3.3. SISTEMA DE MEDIDA  
4.3.4. CIRCUNSTANCIAS DE LA PRUEBA  
4.4. REALIZACIÓN DE LA PRUEBA  
4.4.1. ACCIONES PREVIAS  
4.4.2. MATERIALIZACIÓN DEL TREN DE CARGA  
4.4.3. POSICIÓN DEL TREN DE CARGA  
4.4.4. APLICACIÓN DEL TREN DE CARGA  
4.5. ANÁLISIS DE RESULTADOS  
4.5.1. COMPROBACIONES  
4.5.2. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN  
4.6. INFORME DE LA PRUEBA  
4.7. PRUEBAS DE CARGA SIMPLIFICADAS  
4.8. ENSAYOS DINÁMICOS  
4.8.1. CONDICIONES DE EJECUCIÓN  
4.8.2. EXCITACIÓN DE LA ESTRUCTURA  
4.8.3. ANÁLISIS DE RESULTADOS  

5. PRUEBAS DE CARGA DE PUENTES FERROVIARIOS METÁLICOS  

5.1. INTRODUCCIÓN  
5.2. OBLIGATORIEDAD. NORMATIVA DE ENSAYO  
5.3. TIPOLOGÍA DE LOS ENSAYOS  
5.4. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA  
5.4.1. ACTUACIONES PRELIMINARES  
5.4.2. CÁLCULOS TEÓRICOS Y DEFINICIÓN DE LA PRUEBA  
5.4.3. INSTRUMENTACIÓN  
5.4.4. PROYECTO DE PRUEBA DE CARGA  
5.5. REALIZACIÓN DE LAS PRUEBAS  
5.5.1. APLICACIÓN DE LAS CARGAS. CICLOS Y ESCALONES DE CARGA  
5.5.2. ESTABILIZACIÓN  
5.5.3. REMANENCIAS  
5.5.4. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN  
5.6. INFORME DE RESULTADOS  
5.7. EQUIPO TÉCNICO  
5.8 MODELO DE FICHA DE ACTA DE LA PRUEBA  

6. PRUEBAS DE CARGA DE FORJADOS
  
6.1 INTRODUCCIÓN  
6.2 OBJETO DEL ENSAYO  
6.3. CAMPO DE APLICACIÓN  
6.4. LIMITACIONES  
6.5. PLANTEAMIENTO DE LA PRUEBA  
6.5.1. PROYECTO DE LA PRUEBA DE CARGA  
6.5.2. CARGA DE ENSAYO A APLICAR  
6.5.3. SISTEMA DE MEDIDA  
6.5.3.1. Magnitudes a medir  
6.5.3.2. Aparatos de medida  
6.5.3.3. Elementos de seguridad  
6.6. REALIZACIÓN DE LA PRUEBA  
6.6.1. ACTUACIONES PREVIAS  
6.6.2. MATERIALIZACIÓN DE LA CARGA  
6.6.3. APLICACIÓN DE LAS CARGAS  
6.6.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS  
6.6.4.1. Criterios de aceptación de la prueba  
6.7. INFORME DE LA PRUEBA  

7. INSTRUMENTACIÓN
 
7.1. INTRODUCCIÓN  
7.2. MAGNITUDES A MEDIR  
7.3. APARATOS DE MEDIDA. TRANSDUCTORES  
7.3.1. MEDIDA DE DEFORMACIONES  
7.3.1.1. Extensómetros mecánicos  
7.3.1.2. Galgas extensométricas  
7.3.2. MEDIDA DE DESPLAZAMIENTOS  
7.3.2.1. Métodos ópticos, mecánicos y mixtos  
7.3.2.2. Transductores de desplazamiento  
7.3.3. MEDIDA DE GIROS  
7.3.4 MEDIDA DE ACELERACIONES  
7.4. SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS  
7.4.1. ELEMENTOS BÁSICOS DE UN SISTEMA DE TOMA DE DATOS  
7.4.2 RECOGIDA Y TRATAMIENTO DE REGISTROS  
7.4.3. SISTEMAS DE TOMA DE DATOS AUTÓNOMOS  
7.4.4. SISTEMAS DE REGISTRO  
7.5. MEDIDAS EN ENSAYOS ESTÁTICOS  
7.6. MEDIDAS EN ENSAYOS DINÁMICOS  
EJEMPLOS DE PRUEBA DE CARGA DE PUENTES  
EJEMPLOS DE PRUEBA DE CARGA DE FORJADO DE EDIFICACIÓN

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