El Puente Ferroviario en Arco
Sobre el proyecto
El nuevo puente reemplaza al ya insuficiente puente de acero debido a la modernización de la línea ferroviaria. El puente está ubicado en el km 41.791 de la línea ferroviaria Tabor–Pisek, cerca del pueblo de Jetetice, República Checa.
La estructura diseñada es un clásico puente de tablero en arco de hormigón, también conocido como arco con enjutas. La longitud total del puente es de 316,3 m. El tablero de hormigón de 12 vanos está soportado por un arco de hormigón, pilas y estribos. El vano del arco es de 156 m y la flecha es de 34,7 m. Las cargas se transfieren desde el tablero a través de la clave del arco y las columnas hasta el nervio del arco integrado en el terreno.
Los arcos son estructuras altamente eficientes con capacidad para soportar grandes cargas, principalmente debido a su forma. Además, como es el caso del Puente Ferroviario en Arco de Jetetice, son una solución adecuada cuando se tiene en cuenta el carácter del paisaje (donde es necesario cruzar un valle profundo y un obstáculo de agua).
El arco fue construido como un voladizo suspendido mediante cables de atirantamiento temporales. El puente existente ha sido conservado. Su preservación como elemento patrimonial existente o su posible demolición aún está por decidirse.
Desafíos de ingeniería
El método de construcción (un voladizo suspendido mediante cables de atirantamiento temporales) requirió un gran número de fases de construcción, concretamente unas 130 fases para este proyecto. Esto estuvo directamente relacionado con la cantidad de datos y, por tanto, con el tiempo de cálculo. Este es un problema típico en proyectos de esta escala.
El equipo de ingeniería también tuvo que afrontar otras tareas complejas, como la verificación de la eficacia de los cables de atirantamiento mediante cálculo geométricamente no lineal, un problema de segundo orden para pilas esbeltas mediante análisis lineal de pandeo, y un cálculo no lineal para la evaluación de fuerzas internas adicionales.
Soluciones y resultados
Pedimos al proyectista responsable que describiera el flujo de trabajo.
El pequeño equipo comenzó diseñando la forma del arco para determinar las dimensiones principales del puente. Fue un proceso iterativo hasta que el diseño preliminar fue aprobado. El puente fue analizado y verificado de forma exhaustiva en un software de elementos finitos (MIDAS Civil), incluyendo todas sus fases estructurales. Posteriormente, fue necesario centrarse en los elementos críticos, diseñando la armadura y realizando las comprobaciones. Ese es el momento del proceso en que entra en juego IDEA StatiCa.
En SUDOP PRAHA llevan más de diez años utilizando IDEA StatiCa, lo que les aporta un alto nivel de experiencia en el uso de las aplicaciones. Por ello, al equipo le resultó sencillo sacar el máximo partido del software.
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Tras analizar todas las fases en el software de elementos finitos (MIDAS Civil), eligieron una combinación extrema de ELU, ELS y una sección crítica del arco. Mediante el enlace BIM, importaron esta parte seleccionada en IDEA StatiCa BIM directamente desde MIDAS. Las fuerzas internas ya no tuvieron que introducirse manualmente y, al mismo tiempo, solo fue necesario utilizar la sección crítica y los valores extremos para el diseño de la armadura. Esto redujo al mínimo la cantidad de datos y el tiempo de cálculo.
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Otra gran ventaja de IDEA StatiCa fue su capacidad para crear secciones transversales generales que de otro modo habrían sido difíciles de calcular manualmente, especialmente sus características de sección transversal. Véanse a continuación los resultados de IDEA StatiCa RCS en los que se realizó la verificación normativa del cajón del arco y las pilas.
Entre otras cosas, los resultados del software eran claramente legibles en forma gráfica y, gracias a ello, el equipo tuvo un buen control sobre el proyecto, lo que condujo a la seguridad del diseño.
Sobre SUDOP PRAHA
SUDOP PRAHA a.s. es una empresa de proyectos, consultoría e ingeniería especializada en soluciones integrales para problemas de infraestructura de transporte, especialmente construcciones ferroviarias, construcciones de carreteras y autopistas, y sistemas de transporte metropolitano masivo.
SUDOP PRAHA diseña no solo soluciones técnicas integrales para estructuras, incluyendo puentes, túneles e instalaciones de ingeniería, sistemas de comunicación y seguridad, electrificación y suministro eléctrico, sino que también resuelve cuestiones de control y organización del tráfico, tecnologías de tráfico y automóviles, bases de reparación, logística, política tarifaria, economía y financiación del transporte, e impacto ambiental de las estructuras.
La empresa ganó la categoría de Proyectos a Gran Escala: Hormigón en los IDEA StatiCa Excellence Awards 2023.
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