Programa para el trazado de cables en vigas preesforzadas continuas para puentes

Abstract

Este documento presenta el desarrollo de un software en el lenguaje de programación Visual Basic for Applications (integrado a Microsoft Office Excel) para análisis de esfuerzos debidos a los cables preesforzados, las cargas muertas y las cargas vivas, en vigas preesforzadas postensadas de puentes continuos de concreto tanto peatonales como vehiculares, de luces indefinidas, bajo los lineamientos del Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes CCDSP-95. Este se constituye en una aplicación amigable que mediante formularios secuenciales indica al usuario de una manera clara y sencilla el ingreso de los datos relacionados con el puente como son las características de los materiales a emplear, los datos de la sección transversal, los valores de las cargas, el número y longitud de las luces, así como información concerniente a las pérdidas tanto en la transferencia como en la etapa de servicio. Al final, el programa arroja como resultado principal el análisis de esfuerzos y su respectivo cumplimiento en los puntos de mayor demanda y en puntos ubicados cada 1/8 de vano; adicionalmente, como resultado secundario deja registrados todos los procesos realizados para la obtención de estos esfuerzos, lo que se convierte en una herramienta didáctica para aquellas personas que no están familiarizadas con el análisis de este tipo de estructuras. Con este software es posible lograr de una manera rápida mediante tanteos, la obtención de una sección trasversal eficiente para las características del puente, lo cual se traduce en ahorro de recursos económicos en materiales de construcción. En conclusión este programa tiene las siguientes ventajas: analiza puentes de indefinido número de luces; registra en hojas de cálculo todos los procesos ejecutados permitiendo la realización de verificaciones y cálculos propios; genera gráficas de fuerza cortante y momento flector; y en el caso de puentes vehiculares, dibuja las líneas de influencia de las reacciones y de los momentos flectores en los apoyos, y momentos flectores en los puntos de mayor demanda por peso propio en cada luz. A pesar de todas las bondades mencionadas anteriormente este programa presenta en contraposición las siguientes limitaciones: genera únicamente el trazado del centroide de los cables de preesfuerzo, por tratarse de un software de análisis no calcula el refuerzo pasivo, fue desarrollado para una sección transversal constante, no realiza cálculos con asentamientos diferenciales ni cambios de temperatura y no aplica en puentes con trazado curvo en planta.

Abstract. This document presents the software development in the language programming Visual Basic for Applications (integrated to Microsoft Office Excel), for assessing stresses caused by prestressed wires, dead loads and live loads in post-tensioned prestressed beams of continuous concrete bridges for both cases pedestrian and vehicle, of undefined number of spans, follow the parameters and guidance of the Colombian Code for Seismic Design of Bridges CCDSP-95. This constitutes a friendly application that in a clear and ease way indicates to the user the data entry regarding to the bridge such as characteristics of the materials to be used, transversal section data, loads values, number and length of spans and information related to the losses in the transfer step as well as in service stage. All this is carried out by mean of sequential forms. At the end, the program yields as a main result stresses analysis and its respective fulfilling in points of major demand as well as in points located each 1/8 of span; in addition when obtaining these stresses the program keeps a record -as a secondary result- of every process performed, this it leads to a didactic tool useful for these people who are not familiar with analysis of this structures’ type. Using this software there is the possibility of calculating by mean of trial and error and in a fast way as well an efficient transversal section that fits with the bridge properties, which brings about saving of economical resources related to construction materials. In conclusion, this program has the following advantages: it analyses bridges of undefined number of spans; it records in spreadsheets all the processes executed providing the opportunity of performing verifications as well as own calculations; it generates shear and bending moment graphs; and in the case of vehicular bridges yields reactions’ influence lines and supports’ bending moment, and in each span gives the influence line for the bending moments in major demand points due to its own weight. Despite all the benefits previously mentioned, this program presents in contraposition the following limitations: it provides only the centroid layout of prestressed cables, because of it is an analysis software it does not calculate passive reinforcement, executed calculations are applicable only for a constant section, it does not make calculations taking into account differential settlements nor temperature changes and finally it does not have application in bridges with curve in plant layout.