Geometría de Puentes: Terminología

Esta sección presenta la terminología relacionada con la geometría de la carretera y las estructuras de puentes que se utilizará a lo largo de este artículo. Cabe señalar que existe cierta variabilidad e intercambiabilidad en algunos términos, dependiendo de la agencia de carreteras que gobierne y las disciplinas de puentes y carreteras. Las definiciones en este artículo se proporcionan solo para facilitar su uso y mejorar la claridad de este artículo. A menos que se indique mediante una cita a la ley o regulaciones federales, las definiciones, notaciones y ecuaciones que siguen se proporcionan para ayudar en el uso de este artículo y su uso no es obligatorio.

Terminología de Sección Transversal de la Carretera

La Figura 1 muestra una sección transversal típica de una carretera dividida de dos carriles. A continuación se presentan las definiciones de las características de la carretera.

Figura 1 Sección Transversal de Carretera Dividida

• Carretera: Una parte de una autopista, incluidos los hombros, para uso vehicular. Una carretera consta de la vía de circulación y los hombros. Una autopista dividida tiene dos o más carreteras.
• Línea central (CL) de la sección transversal: Línea dentro de la sección transversal que sirve como referencia para la geometría de la carretera. La CL generalmente se encuentra en el mediano de una autopista dividida, como se muestra en la Figura 1. La CL puede coincidir con otra característica dada de la sección transversal de la carretera para otros tipos de secciones transversales de la carretera.
• Línea base de la carretera (BL): Línea utilizada para ubicar las carreteras dentro de la sección transversal. La BL a menudo coincide con la ubicación física de una característica de la carretera, como una línea de carril o hombro.
• Vía de circulación: La porción de la carretera para el movimiento de vehículos, excluyendo los hombros. Esto incluye carriles de viaje, carriles de giro, carriles de aceleración, carriles de desaceleración y carriles auxiliares.
• Carril: Una porción de una vía de circulación marcada para el uso de una sola fila de vehículos.
• Hombros: La porción de la carretera contigua a la vía de circulación que acomoda vehículos detenidos, uso de emergencia y soporte lateral de la subbase, base y cursos de superficie.
• Mediano: La porción de una autopista que separa las direcciones opuestas de la vía de circulación.
• Zona libre: El área despejada y relativamente plana proporcionada más allá del borde de la vía de circulación para la recuperación de vehículos errantes. La zona libre incluye cualquier hombro o carril auxiliar.
• Derecho de paso: Terreno, propiedad o interés en él que se adquiere, dedica o reserva para fines de autopista.

La Figura 2 muestra una dirección de la sección transversal de la autopista dividida de la Figura 1. Varias características de la sección transversal se muestran en esta figura.

Figura 2 Ubicaciones dentro de una Sección Transversal de la Autopista

• Líneas de carril: Líneas que definen los límites del ancho de un carril. Las líneas de carril se encuentran entre carriles adyacentes.
• Líneas de hombro: Líneas que definen el borde de los carriles más externos y el comienzo de los hombros.
• Borde del pavimento: Líneas que definen el borde exterior de los hombros.
• Quiebre de corona de carril: La ubicación transversal, que típicamente cae en una línea de carril, donde la pendiente transversal de la sección transversal cambia para acomodar la curvatura horizontal y el drenaje de la carretera.
• Quiebre de corona de hombro: La ubicación transversal del quiebre de corona entre los carriles más externos y los hombros.

Terminología de la Estructura del Puente

La Figura 3 muestra una sección transversal típica de una superestructura de puente con vigas. Este puente lleva una carretera que consta de dos carriles y dos hombros. La Figura 4 muestra el detalle A, que se enfoca en la conexión de la losa de tablero a las vigas longitudinales. Se utilizan términos adicionales que complementan los términos de carretera previamente proporcionados.

Figura 3 Sección Transversal Típica de la Superestructura de Puente

Figura 4 Detalle A: Conexión de la Losa de Tablero a la Viga Longitudinal

• CL del puente: La línea que establece el centro geométrico de un puente. La CL puede o no coincidir con otra característica de la geometría de la carretera.
• Carretera: Como se da para secciones transversales de carretera.
• Línea de carril: Como se da para secciones transversales de carretera.
• Línea de hombro: Como se da para secciones transversales de carretera.
• Línea de cuneta: Similar al borde del pavimento para carreteras, estas líneas se encuentran en la base de la barandilla de protección o la cara de un bordillo o acera.
• Losa de tablero: Una losa de concreto sólido que resiste y distribuye las cargas de las ruedas a los componentes de soporte. La losa de tablero generalmente se vacía en el lugar, pero puede ser de concreto prefabricado, con paneles prefabricados de profundidad parcial o completa. Se puede utilizar pretensado transversal o longitudinal en las losas de tablero. El comportamiento compuesto se puede lograr mediante la incorporación de refuerzos horizontales de corte que sobresalen de las vigas longitudinales. Las losas de tablero de secciones transversales de vigas de caja monolíticas generalmente se especifican mediante una combinación de losas superiores y voladizos en voladizo.
• Pedestal: Concreto entre la brida superior de la viga longitudinal y la parte inferior de la losa de tablero que acomoda las diferencias en la geometría de la viga y la losa de tablero. El pedestal se colado con la losa de tablero (ver Figura 4).
• Borde de tablero: La cara vertical más externa de la losa de tablero.
• Cornisa (o líneas de cornisa): Las líneas que describen la parte superior de las porciones más externas de la losa de tablero.
• Barandilla de protección: Elemento estructural adjunto o colado en la losa de tablero para evitar que vehículos, peatones o ciclistas caigan de la estructura.
• Viga de borde: La viga longitudinal más externa de la sección transversal del puente que consta de múltiples vigas longitudinales.
• Viga interior: Una viga longitudinal ubicada entre dos vigas borde.
• CL de la viga: Una línea vertical que pasa por el centro de una viga utilizada para ubicar la ubicación transversal de las vigas longitudinales dentro de la sección transversal del puente.
• Espaciamiento de las vigas: El espaciamiento transversal entre las CL de las vigas.

La Figura 5 muestra una elevación transversal típica de un pilar de puente que soporta la sección transversal de la superestructura mostrada en la Figura 3. Aunque existen muchas configuraciones posibles de pilares de puente, el que se muestra en la Figura 5 se utiliza para mostrar la terminología de la subestructura. La Figura 6 muestra un aumento del detalle B mostrado en la Figura 5. Esta figura muestra detalles relacionados con los elementos de apoyo del puente.

Figura 5 Elevación Transversal de un Pilar de Puente Típico

Figura 6 Detalle B: Detalles de los Elementos de Apoyo del Puente

• Pilar (marco): Una unidad de subestructura que soporta los tramos de una superestructura de múltiples tramos en ubicaciones intermedias entre los estribos. El pilar está soportado por elementos de cimentación que en conjunto se llaman subestructura.
• CL del pilar: Una línea en el centro geométrico del pilar desde la cual se referencia la geometría del pilar.
• Cabezal del pilar (cabezal del marco): Esa parte del pilar sobre la cual se colocan los elementos de apoyo para soportar la superestructura del puente. Las elevaciones de la parte superior del pilar se calculan a partir de la geometría de la carretera y las características de la sección transversal de la superestructura.
• Columna: Un elemento de soporte vertical en un pilar. La Figura 5 muestra un pilar que consta de múltiples columnas. Pilar, eje del pilar y columna se usan indistintamente cuando el pilar consta de un solo elemento vertical.
• CL de la columna: Una línea que establece la ubicación transversal de las columnas dentro de la elevación del pilar.
• Diafragma: Concreto colado o miembro de acero erigido entre las vigas para proporcionar estabilidad y distribución de cargas. El uso, tamaño y ubicaciones de los diafragmas varían mucho entre las agencias de carreteras que gobiernan.
• Cimiento: Miembro de concreto armado que transfiere cargas desde las columnas a la tierra, en el caso de cimientos extendidos, o a otros elementos de soporte, como pilotes o ejes. La parte superior del cimiento generalmente se coloca a una distancia especificada por debajo de la línea del suelo.
• Cimentación: El material de soporte o elementos estructurales por debajo de la subestructura utilizados para transmitir fuerzas del puente a los suelos o rocas de soporte. En la Figura 5, esto incluye los cimientos y los pilotes de soporte.
• Elemento de Apoyo: Elemento de soporte de carga que soporta la superestructura del puente mientras permite la traslación, rotación o traslación con rotación. Los tipos de elementos de apoyo comunes incluyen almohadillas de elementos de apoyo elastoméricos, elementos de apoyo de olla, elementos de apoyo de disco, elementos de apoyo esféricos, elementos de apoyo de balancín y elementos de apoyo de rodillo y pasador. Los elementos de apoyo generalmente se colocan planos y horizontales en ambas direcciones, longitudinal y transversal.
• Pedestal: Un miembro de concreto armado colado en la parte superior del pilar, sobre el cual se coloca el elemento de apoyo. El pedestal generalmente se colado después del cabezal del pilar para lograr las tolerancias deseadas en la elevación. La parte superior del pedestal, el asiento del elemento de apoyo, se colado plana y horizontal.
• Placa superior (o plinto de elemento de apoyo) y placa base: La placa superior es una placa de acero unida a la brida inferior de una viga que acomoda la geometría de la viga y distribuye la carga entre la viga y el elemento de apoyo. A veces se utiliza un plinto de elemento de apoyo de concreto que se empaqueta o se rellena en lugar de la placa superior. En algunas configuraciones de elemento de apoyo, se utiliza una placa base colocada debajo del elemento de apoyo para distribuir las cargas al pedestal.

Fuente: Traducción y adaptación del artículo 'Bridge Geometry Manual'de AUTODESK.