Excel: Diseño de Estribos de Gravedad

En esta publicación compartimos una planilla Excel para el Diseño de Estribos de Gravedad, elemento estructural que forma parte de un puente, en primera instancia se reforzaran conceptos y se dará detalles acerca el funcionamiento de esta hoja de cálculo; información útil para los ingenieros, estudiantes u otros interesados en Diseño Estructural:

¿Qué es un estribo? (Elemento de un puente)

A continuación damos nuestro concepto: Los estribos de un puente son estructuras que funcionan como apoyos, las mismas están ubicadas en los extremos del puente; la función principal es el soporte y la transmisión de todas las cargas originadas en la superestructura (y sus elementos) al suelo de fundación; al mismo tiempo sirven para la contención de los rellenos de las plataformas de acceso, proporcionando estabilidad lateral y evitando asentamientos entre el puente y el terraplén adyacente.

Clasificación de los Estribos de un puente

Los estribos pueden clasificarse en función a varios parámetros, de manera sucinta y no limitativa citamos las siguientes clasificaciones:

Según la relación con el terraplén

• Estribos cerrados
• Estribos abiertos

Según el tipo de fundación

• Estribos sobre fundaciones superficial o directas
• Estribos sobre fundaciones profundas (pilotes, pilotaje)

Según su forma y función estructural

• Estribos de gravedad
• Estribos de contrafuerte
• Estribos en voladizo

El tipo de estribo es seleccionado en función a diferentes criterios: condiciones geotécnicas, la tipología del puente, costos de construcción, etc.

Diseño de Estribos de Gravedad

Esta planilla Excel explica el diseño de estribos de gravedad de concreto simple (sin necesidad de refuerzos), a continuación detallamos el proceso de diseño que esta hoja de cálculo sigue:

• Se debe ingresar la información geotécnica: Angulo de fricción, Peso específico, información sísmica, etc.
• Se procede con el Metrado de cargas: Carga Muerta, Carga Viva.
• Se realiza el Predimensionamiento del Estribo: Ancho de la cimentación, altura de la cimentación, longitud de punta, longitud de talón, espesor de parapeto, etc.
• Se analiza el Estribo con Puente: Coeficiente de empuje activo, Altura equivalente del suelo por S/C, Metrado de Cargas, Estados Límites Aplicables y Combinaciones de cargas, Verificación de Estabilidad y esfuerzos.
• Se analiza el Estribo sin Puente: Estados Límites Aplicables y combinaciones de cargas, verificación de Estabilidad y esfuerzos.

Recomendaciones generales para el uso responsable de planillas Excel

1. Verificación de Cálculos: En lo posible se debe revisar manualmente las fórmulas de la hoja de cálculo y otros procedimientos para evitar posibles errores.
2. Corroboración con Normativa: Se debe asegurar que los cálculos cumplan con los códigos, normativas y estándares estructurales vigentes (ya sean locales o internacionales).
3. Validación con Software Especializado: Si tienen la posibilidad, pueden realizar una modelación para comparar resultados, pueden utilizar programas estructurales reconocidos (Ej. SAP2000, ETABS, CYPE u otros utilizados en el medio).
4. Pruebas con Casos Simples: Se recomienda probar el Excel con ejemplos de referencia, que tengan soluciones conocidas para comprobar la exactitud o diferencias.
5. Criterio Profesional, uso responsable: No depender únicamente de la hoja de cálculo Excel, se recomienda usar un juicio ingenieril responsable en el proceso de diseño, cálculo, dimensionamiento y la interpretación de resultados.

A continuación, pueden encontrar la Planilla Excel para el Diseño de Estribos de un Puente: Excel Diseño de Estribos de Gravedad.