Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)
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1. Esfuerzo de fluencia m nimo Esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente Fy MPa N mero de a MPa esp cimen Seg n se R i x Determinado seg n la norma de Determinado seg n la norma de especifica en ensayo ASTM A370 ensayo ISO 6892 1 2009 los carteles 1 423 423 2 4420 442 3 345 491 535 4 448 475 476 5 444 Y 483 i 5 274 S cumple 513 S cumple 7 463 474 345 8 451 472 9 434 434 248 10 409 439 Esfuerzo de fluencia m nimo especificado en el cartel de licitaci n MOPT 2010LN 000054 32700 2 Esfuerzo de fluencia m nimo especificado para los paneles y cuerdas de refuerzo en los carteles de licitaci n MOPT 2010CD 004090 32700 y CONAVI 2008LN 000013 CV donde se especifica un esfuerzo de fluencia m nimo de 4570 kg cm 448 MPa El esfuerzo de fluencia determinado por ASTM A370 para los espec menes 1 2 y 5 no cumplir a con el esfuerzo m nimo especificado en los carteles MOPT 2010CD 004090 32700 y CONAVI 2008LN 000013 CV El esfuerzo de fluencia determinado por ISO 6892 1 para los espec menes 1 y 2 no cumplir a con el esfuerzo m nimo especificado en los carteles MOPT 2010CD 004090 32700 y CONAVI 2008LN 000013 CV La Tabla No 5 compara los esfuerzos de fluencia m nimos especificados en la norma BS EN 10025 2004 con los resultados experimentales obtenidos seg n la norma de ensayo ASTM A370 y la norma de ensayo ISO 6892 12. PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE R LanammeUuC PITRA Programa de Infraestructura del Transporte PITRA LM PI UP 01 2012 ENSAYOS DE TENSI N AXIAL AL ACERO DE UN PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Preparado por Unidad de Puentes y ame WAN MIAN ZN DIZ a Vx Y mo E PA eE yaa rad E San Jos Costa Rica 14 de diciembre de 2012 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 1 Informe LM PI UP 01 2012 2 Copia No 1 3 T tulo y subt tulo 4 Fecha del informe Ensayos de tensi n axial al acero de un puente modular tipo Baile 14 de diciembre 2012 5 Organizaci n y direcci n Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Universidad de Costa Rica Ciudad Universitaria Rodrigo Facio San Pedro de Montes de Oca Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 6 Notas complementarias Ninguna 7 Resumen Se prepar este informe de verificaci n de las propiedades mec nicas del acero empleado en la fabricaci n del puente modular tipo Bailey que estaba instalado sobre la quebrada la Guaria en la Autopista General Ca as Ruta No 1 Esta verificaci n es parte de los trabajos de evaluaci n de estructu
3. 2009 especificada en la norma BS EN 10025 para los 10 espec menes investigados Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 21 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Esta tabla se muestra con el objetivo de mostrar el resultado si el cartel de licitaci n hubiera especificado esfuerzos de fluencia m nimos e iguales a los indicados en la norma europea BS EN 10025 Se considera que estos esfuerzos m nimos debieron haber especificado en todos los carteles de licitaci n cuando se especifica la norma europea BS EN 10025 2004 Se puede observar que el esfuerzo de fluencia del esp cimen 5 determinado seg n la norma ASTM A370 fue 3 5 menor que el esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS EN10025 Sin embargo si el esfuerzo de fluencia se determina seg n la norma de ensayo ISO 6892 1 2009 todos los elementos llegan a cumplir con el esfuerzo de fluencia m nimo especificado por la norma BS EN 10025 2004 Con base en los resultados obtenidos se concluye que todos los elementos cumplir an con los esfuerzos m nimos especificados si se utiliza la normativa europ
4. nimo Grado 50 BS 4360 Grado 50A o similar AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 o ASTM A709 m nimo Grado 65 BS 4360 Grado 55C o similar Cuerdas del panel y cuerdas de refuerzo BS 4360 calidad 55C o EN 10113 calidad S460N AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 o ASTM A709 m nimo Grado 50 BS 4360 Grado 50A o similar AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 o ASTM A709 m nimo Grado 65 BS 4360 Grado 55C o similar Otros elementos estructurales principales BS 4360 calidad 50A o EN 10025 calidad S355 Vigas transversales Tableros Arriostramiento y partes restantes BS 4360 calidad 55C o EN 10113 calidad S460N BS 4360 calidad 50A o EN 10025 calidad S355 BS4360 calidad 43 o EN 10025 calidad S275 AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 ASTM A709 Grado 50 m nimo BS 4360 Grado 50A o similar AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 ASTM A709 m nimo Grado 50 BS 4360 Grado 50A o similar AASHTO M102 equivalente a ASTM A572 ASTM A709 m nimo Grado 36 BS 4360 equivalente o similar Pines de conexi n entre p neles o bulones BS 970 calidad 709M40 AASHTO M270 equivalente a ASTM A668 ASTM A193 Grado B7 BS 970 o similar Pernos tornillos y tuercas BS 3692 AASHTO M164 equivalente a ASTM A325 BS 970 o similar Clips BS 5216 No se especifica UT La ltima versi n de la norma BS4360 1990 y fue sustituida por la norma BS EN 10025 2004 En e
5. 700 600 500 400 300 200 100 700 600 400 309 200 100 Alcance disponible en wwe ecaor cr No de informe 1 1080 12 0 04 o 0 02 0 06 Deformaci n mmimm Figura 6 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2379 12 0 08 0 1 0 12 0 04 996 Deformaci n mmimm Figura 7 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2380 12 UCR inmi de 10 Matariaios y Modelos Estucruralos UCR Lanamm Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 39 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR Universidad de B al a Bod 700 500 500 Esfuerzo MPa 400 200 200 100 P I Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Costa Rica No de informe 1 1080 12 PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE TRA ECA Laboratorio de ensayo Alcance de Acreditaci n N LE 018 Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wenweca Or cr 0 0 02 04 0 05 0 08 Deformaci n mm mm 0 1 0 12 Figura 8 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2381 12 Esfuerzo MPa F
6. Tableros 355 MPa 3515 kg cm 345 MPa 470 630 22 Arriostramiento y 275 MPa 2531 kg cm 248 MPa 410 560 23 partes restantes 07 El esfuerzo de fluencia seg n la norma BS EN 10025 2004 es el mismo que sigue el fabricante seg n se indica en su manual t cnico Esfuerzo de fluencia que se menciona en las especificaciones t cnicas del cartel de licitaci n MOPT 2010LN 000054 32700 El esfuerzo de fluencia m nimo especificado para los paneles y cuerdas de refuerzo en los carteles de licitaci n MOPT 2010CD 004090 32700 y CONAVI 2008LN 000013 CV El esfuerzo ltimo y la elongaci n m nima no se especifica en el manual del fabricante ni en los carteles de licitaci n Estas dos propiedades provienen de la norma BS EN 10025 2004 que sustituy la BS4360 1990 y es la que aparece indicada en el manual del fabricante El esfuerzo ltimo y la elongaci n m nima que se muestran en la tabla se obtuvieron de la norma de calidad BS EN 10025 2004 En la norma BS EN 10025 2004 se especifica una elongaci n m nima dentro de la longitud de control Lo que especifica esta norma De la Tabla No2 se puede observar que existe una diferencia entre los esfuerzos de fluencia m nimos para los elementos de acero especificados en la norma BS EN 10025 2004 y los especificados en los carteles de licitaci n Tambi n se not que el esfuerzo de fluencia de todos los elementos de acero con la excepci n de otros elementos e
7. de analizar los resultados obtenidos de ensayos a probetas de acero se concluye lo siguiente 7 Con base en los resultados obtenidos se concluye que todos los elementos cumplen si se utilizan los esfuerzos m nimos especificados en el cartel de licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 Si se corrobora que existe un error en el esfuerzo m nimo especificado para paneles y cuerdas que se incluye en la licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 y m s bien se determina que mas bien aplican los esfuerzos m nimos que se especificaron tanto en la licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV como en la contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 se concluye que el esfuerzo m nimo determinado con la norma europea ISO 6892 1 1999 para los elementos 1 y 2 excede en 6 y 1 3 respectivamente el esfuerzo m nimo nforme No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 27 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci n lanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA estipulado en estos carteles Si este fuera el caso entonces quedar a a criterio del MOPT y del CONAVI aceptar o no el producto suministrado Es por lo anterior qu
8. en la tabla No7 difieren de los resultados obtenidos en los ensayos experimentales ver informe de ensayo del anexo A ya que estos fueron convertidos a porcentajes de elongaci n compatibles con la normativa europea BS EN 10025 2004 La norma de ensayo EN ISO 2566 1 1999 explica c mo se realiz esta conversi n Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 24 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No7 Comparaci n de la elongaci n m nima especificada en BS EN 10025 2004 y la elongaci n obtenida experimentalmente Porcentaje de elongaci n m nima en la Porcentaje de elongaci n para una N mero de longitud de control Lo especificada longitud de control Lo esp cimen en BS EN 10025 2004 9 1 27 1 2 SEN 24 4 3 26 8 4 29 2 5 1 27 5 6 26 3 S cumple 7 28 3 8 vee 27 1 9 24 7 10 id 26 5 UT Porcentaje de elongaci n compatible con la norma EN BS10025 2004 Los resultados obtenidos experimentalmente para una longitud de control de 50mm ver anexo A fueron convertidos para hacerl
9. mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PITRA Figura 6 Panel de puente tipo Bailey obtenido para el ensayo Nota Los n meros corresponden a la identificaci n dada por la Unidad de Puentes a cada esp cimen 8 PROCEDIMIENTO DE ENSAYO El procedimiento de ensayo se describe en la secci n 5 del informe de ensayo que se adjunta en el anexo A de este documento 9 RESULTADOS Las propiedades mec nicas analizadas durante los ensayos de probetas de acero sujetas a tensi n axial fueron esfuerzo de fluencia esfuerzo ltimo a tensi n y porcentaje de elongaci n A continuaci n se analizan los resultados obtenidos seg n el informe de ensayo que se adjunta en el Anexo A 9 1 Esfuerzo de fluencia La Tabla No4 compara los esfuerzos de fluencia m nimos especificados en los carteles de licitaci n con los resultados experimentales obtenidos seg n la norma de ensayo ASTM A370 y la norma de ensayo ISO 6892 1 2009 especificada en la norma BS EN 10025 para los 10 espec menes investigados Favor referirse a la secci n 6 1 donde se explica c mo se determina el esfuerzo de fluencia seg n cada norma de ensayo Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 19 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Cos
10. para los ensayos Figura 2 Puente modular tipo Bailey colapsado en la autopista general Ca as Fuente K lbi MSN Noticias Figura 3 Panel modular utilizado para extraer los espec menes de acero a utilizar en los ensayos Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 10 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PITRA 5 ESPECIFICACIONES T CNICAS Y PROPIEDADES MECANICAS QUE DEBEN CUMPLIR LOS ELEMENTOS DE ACERO DEL PUENTE La Tabla No 1 compara las especificaciones t cnicas del acero que sigue el fabricante seg n se indica en su manual t cnico con las especificaciones t cnicas del acero que el MOPT y CONAVI hacen referencia en varios carteles de licitaci n Tabla No 1 Especificaciones para los elementos de acero seg n se indica en el manual del fabricante y en varios carteles de licitaci n del MOPT y del CONAVI Normativa a las que el fabricante hace referencia en su manual t cnico Especificaciones t cnicas a las que el MOPT hace referencia en el cartel de licitaci n Elemento del puente AASHTO M270 equivalente a ASTM A572 o ASTM A709 m
11. 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr
12. EL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Panel Pin c Vertical Brace End Post Vertical Frame A Bearing Baseplate Figura 1 Elementos de un puente modular tipo Bailey fabricado por la empresa Mabey Fuente Manual informativo Mabey Compact 200 Super Panel bridge design data Los elementos entregados por el CONAVI para realizar los ensayos del acero fueron 2 armaduras modulares uno de la zona da ada y otro sin da o considerable 1 viga transversal 1 elemento del arriostramiento horizontal 2 elementos de arriostramiento vertical 2 bulones 4 tornillos y 4 cuerdas de refuerzo con sus respectivos tornillos En la figura 2 se muestran las dos armaduras modulares que fueron entregados por el CONAVI y la Figura 3 muestra la armadura modular seleccionada para obtener varias probetas de acero Este panel cuenta con la identificaci n de stock No CA361G que coloca el fabricante del puente a sus elementos Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 9 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr IN PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Paneles obtenidos
13. S ELEMENTOS ENSAVAD O Sian cs 8 5 ESPECIFICACIONES T CNICAS Y PROPIEDADES MECANICAS QUE DEBEN CUMPLIR LOS ELEMENTOS DE ACERO DEL PUENTE occooccccnoncccnoncccnoncnenannnenannnnnannnnnns 11 6 NORMA DE ENSAYO ASTMAS Diarias 14 7 PROBETAS DE ENSAYO sima iio io Ra 18 8 PROCEDIMIENTO DE ENSAV Ovnis ia 19 9 RESULTADO Sao Anank Ania INER Eada riia 19 10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ccoococccocccccocncccanncccnnnnncannnorannnncnnnnnrnnnrrnnnnnnnnns 26 TL REFERENCIAS ninia A A e 28 ANEXO A Informe de ensayos preparado por el Laboratorio de infraestructura civil del EA 31 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 5 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 6 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE Lanamm
14. a ASTM 370 y con ello verificar la calidad del acero 2 Examinar las diferencias que pueden existir entre las especificaciones con las que se rige el fabricante y las especificaciones t cnicas requeridas por el MOPT y el CONAVI que se incluyen en los carteles de licitaci n Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 7 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 3 Verificar si los resultados obtenidos de los ensayos experimentales de probetas de acero cumplen con las recomendaciones incluidas en las especificaciones con las que se rige el fabricante seg n se indica en su manual t cnico y las especificaciones t cnicas del acero incluidas en los carteles de licitaci n preparados por el Ministerio de Obras P blicas MOPT y el Consejo Nacional de Vialidad CONAV 4 Ofrecer recomendaciones para mejorar las especificaciones t cnicas incluidas en los carteles de licitaci n que prepara el MOPT y el CONAVI y que est n relacionadas con la calidad del acero 3 ALCANCE Este informe se limita a presentar los resultados obtenidos de un n mero limitado de espec menes extra dos de
15. a con el pico Ren seg n lo establece la norma de especificaci n 854360 y en el m todo de ensayo ISO 6892 1 LanammaUCa Loboralorio Nacions 43 Maloriales y Modelos Estucturiss UCA Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 36 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales OTE 019 Lanammeucr Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Akance disponible en veww2c3 0rcr No de informe 1 1080 12 5 3 Gr ficos Esfuerzo MPa a 002 0 04 0 06 0 08 0 1 0 12 Detormaci n mmimm Figura 2 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2349 12 B00 800 700 600 500 400 200 200 100 0 E ia A Figura 3 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2350 1 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 37 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme uc
16. a figura 3 La determinaci n de esta propiedad se obtiene de igual manera en la norma europea de ensayo ISO 6892 1 2009 y en la norma americana ASTM A370 6 3 Calculo de la elongaci n La elongaci n a la ruptura se obtiene al juntar la probeta fallada y se mide manualmente la longitud de control entre las marcas realizadas previo al ensayo del Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 17 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE PITRA esp cimen fracturado La elongaci n resulta ser la diferencia porcentual entre la longitud de control original antes del ensayo y la longitud despu s del ensayo 7 PROBETAS DE ENSAYO El programa de verificaci n comprendi el ensayo de 10 probetas de acero Los elementos de origen de las probetas se describen en la tabla No2 donde tambi n se indica el tipo de perfil y el espesor respectivo Seis espec menes fueron obtenidos del panel de acero en las zonas que se muestran en la figura 6 Tambi n se obtuvieron probetas de una cuerda de refuerzo dos de la viga transversal y una de un arriostre transversal Las probetas de ensayo son d
17. a muestra del LanammeUCR M 2257 12 l probeta identificada por el interesado como 48 Espesor de 8 mm 2381 12 aproximadamente Alma de la viga Transom transversal proveniente is de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 probeta identificada por el interesado como 10 Espesor de 5 mm 2382 12 aproximadamente Arriostre vertical angulares proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 1 probeta identificada por el interesado como 7 Espesor de 12 mm 2383 12 aproximadamente Ala de la viga Transom tranversal proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 probeta identificada por el interesado como 6 Espesor de 10 mm 2384 12 aproximadamente Cuerda superior proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 Aportadas por A spor Ing Ana Monge LanammeUCR Fecha de recepci n 2349 12 a 2351 12 2012 11 22 2378 12 a 2384 12 2012 11 28 2349 12 a 2351 12 2012 11 22 Fecha de realizaci n del enero 2378 12 a 2382 12 y 2384 12 2012 11 28 4 Informaci n del muestreo Muestreo realizado por el interesado 2383 12 2012 12 03 Dira de 10 LanammeUCR Laboratorio Naciona ce Malarialos y Modelos Estructurs los UCR Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 34 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanam
18. ail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA europea el esfuerzo de fluencia resulta ser mayor al que se determina con las normas americanas Las normas americanas establecen un esfuerzo de fluencia menor y m s apegada al valor constante que se alcanza en el rango pl stico Por lo tanto existe la posibilidad que algunos ensayos cumplan al utilizar una norma y no cumplen con la otra A partir de la investigaci n realizada a las especificaciones t cnicas incluidas en los carteles de licitaci n se concluye lo siguiente 6 En el cartel de licitaci n MOPT N 2010LN 000054 32700 con el que se realiz la compra del puente en estudio se muestra una inconsistencia en la resistencia del acero especificada con respecto a los carteles de licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV y de contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 para los paneles y cuerdas del puente ya que se especific un acero con un grado menor La diferencia detectada aparenta ser un error ya que los requerimientos de los dos carteles que parecen correctos est n m s acorde con las especificaciones que el fabricante del puente dice cumplir Por lo tanto se recomienda revisar y corregir si fuera el caso los esfuerzos de fluencia m nimos que se han venido especificando en los carteles para compra de puentes modulares tipo Bailey Luego
19. del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 28 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr x PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 3 Contrataci n Directa 2010CD 004090 32700 Adquisici n de dos puentes modulares lanzables tipo Bailey Ministerio de Obras P blicas y Transportes 2010 4 EN ISO 2566 1 1999 Steel Conversion of elongation values Part 1 Carbon and Low alloy steels ISO 2566 1 1984 European Committee of standardization 1999 5 ISO 6892 1 2009 Metallic materials Tensile testing Part 1 Method of test at room temperature First edition 2009 08 15 6 Licitaci n P blica 2008LN 000013 CV Suministro de puentes modulares met licos lanzables Consejo Nacional de Vialidad 2008 7 Licitacion P blica N 2010LN 000054 32700 Suministro de puentes modulares lanzables tipo Bailey Ministerio de Obras P blicas y Transportes 2010 8 Mabey Bridge 2010 Compact 200 Panel Bridging Technical and construction manual for an 18 bay DSHR2H Extra Wide Bridge MOPT Costa Rica Publication reference S02114 500A Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 29 de 42 Laborat
20. e se recomienda revisar los esfuerzos m nimos que se han venido especificando en los carteles de licitaci n para determinar si existe un error que debe ser corregido 9 Se considera que los esfuerzos m nimos que especifica la norma europea BS EN100025 debieron haber ser incluidos en los carteles de licitaci n cuando se especifica el cumplimiento de la norma europea BS EN 10025 2004 Si este hubiera sido el caso todos los elementos cumplir an con los esfuerzos m nimos especificados 10 Con base en los resultados obtenidos se concluye que el esfuerzo ltimo alcanzado por todos los espec menes cumple con el rango de esfuerzo ltimo que especifica la norma BS EN 10025 2004 y por lo tanto el acero cumple con el esfuerzo ltimo requerido en la normativa especificada en todos los carteles de licitaci n del MOPT y del CONAVI 11 Con base en los resultados obtenidos se concluye que todos los espec menes cumplen con la elongaci n m nima especificada en la norma BS EN 10025 2004 y por lo tanto el acero cumple con la elongaci n m nima requerida en la normativa especificada en todos los carteles de licitaci n del MOPT y del CONAVI 11 REFERENCIAS 1 ASTM A370 12a Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products ASTM International 2012 2 BS 4360 1990 British Standard Specification for Weldable structural steels British Standards Institution 1990 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha
21. e concluye que todos los elementos cumplen si se utilizan los esfuerzos m nimos especificados en el cartel de licitaci n P blica MOPT Ne 2010LN 000054 32700 Si se corrobora que existe un error el esfuerzo m nimo especificado para paneles y cuerdas que se incluye en la licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 y m s bien aplican los esfuerzos m nimos que se especificaron tanto en la licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV como en la contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 se concluye que el esfuerzo m nimo determinado con la norma europea ISO 6892 1 2009 para los elementos 1 y 2 excede en 6 y un 1 3 respectivamente el esfuerzo m nimo estipulado en estos carteles Si este fuera el caso entonces quedar a a criterio del MOPT y del CONAVI aceptar o no el producto suministrado Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 20 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No 4 Comparaci n de los esfuerzos de fluencia m nimos especificados en los carteles de licitaci n con los resultados experimentales obtenidos
22. eUCR PITRA 1 INTRODUCCI N Se prepar este informe de verificaci n de las propiedades mec nicas del acero empleado en la fabricaci n del puente modular tipo Bailey que estaba instalado sobre la quebrada la Guaria en la Autopista General Ca as Ruta No 1 Esta verificaci n es parte de los trabajos de evaluaci n de estructuras de puentes a lo largo de la red vial nacional y red vial en concesi n que realiza la Unidad de Puentes del LanammeUCR de conformidad con las responsabilidades que le competen seg n se establece en la ley 8114 Se realizaron ensayos de tensi n axial a espec menes de acero extra dos de varios elementos del puente que colaps el pasado 6 de noviembre del 2012 cuando un veh culo pesado con aparente sobrepeso cruzaba el puente El Lanamme realiz una solicitud formal al CONAVI para obtener elementos del puente da ado para realizarle pruebas al acero con el fin de verificar ciertas propiedades mec nicas del material La elaboraci n de los espec menes y el ensayo respectivo a tensi n axial fueron realizados por personal calificado del laboratorio de infraestructura civil del LanammeUCR siguiendo la norma de ensayo ASTM A370 La interpretaci n de los resultados fue realizada por la Unidad de Puentes 2 OBJETIVOS Los objetivos de este informe son 1 Obtener las propiedades mec nicas del material acero utilizado en la fabricaci n del puente en estudio siguiendo el procedimiento recomendado en la norm
23. ea nicamente Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 22 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No 5 Comparaci n de los esfuerzos de fluencia m nimos especificados en la norma BS EN 10025 2004 con los resultados experimentales obtenidos Esfuerzo de fluencia i i Esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente m nimo Fy MPa N mero de MPa esp cimen Seg n la norma BS EN a Determinado seg n la Determinado seg n la noma 10025 2004 a la cual norma de ensayo ISO E i de ensayo ASTM A370 refiere el fabricante 6892 1 1 423 423 355 2 442 442 3 491 S Cumple 535 4 475 476 5 m 444 483 dla S Cumple 6 474 513 7 463 474 460 8 451 S Cumple 472 9 434 434 275 pp o 10 409 439 9 2 Esfuerzo ltimo En la Tabla No6 se compara el rango de esfuerzo ltimo especificado en la norma europea BS EN 10025 2004 y el esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente El esfuerzo ltimo alcanzado por todos los espec menes cumple con el rango de esfuerzo ltimo que especifica la nor
24. el tipo l mina rectangular y se fabricaron con las dimensiones que se especifican en la norma ASTM 370 Estas dimensiones se muestran en la tabla 1 y la figura 1 del informe de ensayo preparado por el laboratorio de infraestructura civil que se incluye en el anexo A Tabla No 2 Detalles de las probetas de ensayo N mero de N mero de Tipo de perfil seg n Espesor o muestra del Elemento de origen esp cimen mediciones reales mm laboratorio 1 2378 12 Vertical del panel alma Canal 75 mm x 40 mm 5 86 2379 12 Diagonal del panel alma Canal 75 mm x 40 mm 5 87 2349 12 Cuerda inferior del panel alma Canal 100 mm x 50 mm 10 25 Refuerzo de cuerda inferior del Canal 100 mm x 50 mm 10 77 4 2350 12 panel alma Refuerzo de cuerda superior del Canal 100 mm x 50 mm 10 27 5 2351 12 panel alma Cuerda superior del panel Canal 100 mm x 50 mm 10 43 6 2384 12 alma 2383 12 Ala de viga Transom Secci n 400 mm x 175 mm 12 76 2381 12 Alma de viga Transom Secci n 400 mm x 175 mm 8 31 2380 12 Arriostre horizontal alma Canal 78 mm x 38 mm 5 79 10 2382 12 Arriostre vertical Angular 60 mm x 60 mm 5 28 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 18 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E
25. ica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Lanammeucr Universidad de Costa Rica No de informe 1 1080 12 Aclaraciones PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE PITRA ECA Laboratorio de ensayo Alcance de Acreditaci n N LE 018 Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr El presente informe de ensayo s lo ampara las mediciones reportadas en el momento y condiciones ambientales y de uso en que se realiz esta prueba para la s muestra s indicada s en este informe Este informe de resultados tiene validez nicamente en su forma integra y original No se permite la reproducci n parcial de este documento sin la autorizaci n del Director del LanammeUCR Revis Ana Fa LEF nao SAN Ing Ana Monge Sandi M Sc Coordinadora de Laboratorios de Infraestructura Civil Aprob Ing da Carro M Sc y Director LanammcUCR ho E LanammeUCR Laboraono Naciona de Mosaralas y Medalos Estructuras ULA P gina 10 de 10 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 42 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax
26. igura 9 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2382 12 0 04 0 06 0 08 Deformaci n mmimm LanammaUCR Naciona de Malerlalos y Modelos Estueriots UGR Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 40 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci n lanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA a Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales O tp od 2 MO LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca orar No de informe 1 1080 12 900 800 4 700 g 0 z 500 40 w 300 200 10D o 0 0 02 0 04 0 06 0 08 01 0 12 Deformaci n mr mm Figura 10 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2383 12 900 800 700 _ 600 gt E f p i 500 4 4 S 00 200 200 li 100 4 o 0 0 02 0 04 0 08 008 Deformaci n mminm Figura 11 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 23 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 41 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa R
27. licar su revisi n Por lo tanto se recomienda que en futuros carteles de licitaci n se especifiquen normas americanas para especificar los elementos de acero y se elimine la frase o similares En la Tabla No 2 se presentan las propiedades mec nicas que deben cumplir los elementos de acero del puente Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 12 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No 2 Propiedades mec nicas que deben cumplir los elementos de acero seg n la norma BS EN10025 y seg n los carteles de licitaci n del MOPT y CONAVI Esfuerzo de fluencia m nimo del acero Fy Esfuerzo Porcentaje de MPa ltimo F elongaci n m nimo Elemento Seg n la norma gt para una longitud de Requerido seg n el MPa control de BS EN 10045 4003 cartel de licitaci n GYS Cuerdas del panel y 5 2 cuerdas adicionales 460 MPa En a a a 8 540 720 17 de refuerzo 9 Otros elementos 2 3515 kg cm 345 MPa estructurales 355 MPa 8 470 630 22 principales 4570 kg cm2 448 MPa Vigastransversal s 460 MPa 3515 kg cm 345 MPa 540 720 17
28. los Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA o Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Propia BOO LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a parts de 11 11 2002 Akance disponible en www 2c3 0r cr No de informe 1 1080 12 Informe de Ensayo RC 80 v 04 Sistema de Gesti n de Calidad LanammeuUCR Norma INTE ISONEC 17025 2005 ST 1121 12 1 Informaci n del cliente Nombre Unidad de Puentes LanammeUCR Proyecto Puente Bailey General Ca as Los Arcos Domicilio San Pedro de Montes de Oca San Jos 2 M todo de ensayo ASTM A 370 Ensayo de probetas de acero en tensi n Ensayo no acreditado 3 Informaci n de la s muestra s o esp cimen es de ensayo No de identificaci n Descripci n 2349 12 1 probeta identificada por el interesado como 3 Cuerda inferior puente Bailey panel da ado proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 2350 12 1 probeta identificada por el interesado como 4 Refuerzo de cuerda inferior puente Bailey panel da ado proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 2351 12 1 probeta identificada por el interesado como 5 Refuerzo de cuerda superior puente Bailey panel da ado prove
29. ma BS EN 10025 2004 y por lo tanto el acero si cumple con la normativa especificada en todos los carteles de licitaci n del MOPT y del CONAVI Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 23 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No6 Comparaci n entre el esfuerzo ltimo especificado y el esfuerzo obtenido experimentalmente Rango de esfuerzo p ltimo especificado en Esfuerzo ltimo N mero de esp cimen BS EN 10025 2004 MPa MPa 1 504 5 470 630 528 3 624 4 603 5 540 720 579 S cumple 6 608 7 567 3 540 720 564 9 518 10 410 560 550 9 3 Elongaci n La tabla No 7 compara la elongaci n m nima especificada con la elongaci n obtenida experimentalmente Con base en los resultados obtenidos se concluye que todos los espec menes cumplen con la elongaci n m nima especificada en la norma BS EN 10025 2004 y por lo tanto el acero cumple con la normativa especificada en todos los carteles de licitaci n del MOPT y del CONAVI Se aclara que los porcentajes de elongaci n mostrados
30. me ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA Laborarorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n N LE 018 LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwaLeca or cr No de informe 1 1080 12 5 Resultados 5 1 Procedimiento de ensayo La extracci n de las probetas se hizo en los puntos se alados por el personal de la Unidad de Puentes del LanammeUCR La preparaci n de las probetas se realiz seg n lo establecido en la figura 3 de la norma ASTM A 370 El ensayo de tensi n de probetas se realiza siguiendo el procedimiento de la norma ASTM A 370 secciones 5 6 7 para las velocidades del ensayo se utiliz la secci n 7 4 1 8 9 12 13 13 1 2 para la determinaci n de la fluencia y 13 4 1 para la determinaci n de la elongaci n Las velocidades reales del ensayo fueron de 0 004 mm mm min hasta la fluencia y posteriormente la velocidad fue de 0 22 mm mm min hasta la falla Los valores de fluencia se determinan seg n la norma ASTM A 370 secci n 13 1 2 y adicionalmente a solicitud el interesado se est presentando la fluencia determinada en el pico Rgn seg n lo establece la norma de especificaci n BS4360 y en el m todo de ensayo ISO 6892 1 5 2 Resultados del ensayo Tabla 1 Mediciones geom tricas de las pr
31. nes En los carteles de licitaci n para el suministro de puentes Bailey se acostumbra permitir el uso de especificaciones brit nicas americanas o similares para normar el material de acero requerido Esta pr ctica puede generar confusi n si es que no se conoce cu les son las similitudes y diferencias entre las especificaciones Es por ello que se recomienda incluir una sola especificaci n preferiblemente la americana en los carteles de licitaci n Si esto no fuera posible se recomienda especificar normativa americana y europea nicamente y se deber a eliminar el t rmino o similar Se recomienda que el MOPT y el CONAVI se informe sobre cu les son las similitudes y las diferencias entre las diferentes normativas que especifica para establecer los valores de fluencia m nimos del acero para su inclusi n en la especificaci n t cnica del cartel Se recomienda que el MOPT y el CONAVI revise los esfuerzos de fluencia m nimos que actualmente se especifican en los carteles de licitaci n El esfuerzo de fluencia de aceros especificados con normas europeas se determina de manera distinta a como se especifican en las normas americanas En la norma Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 26 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E m
32. niente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 2378 12 1 probeta identificada por el interesado como 1 Espesor de 5 5 mm aproximadamente Elemento vertical extremo del panel de cercha del puente Bailey proveniente de la muestra del L a 12 PA 500 metros al norte de Supermercado Mu oz y Nanne Finca 2 Universidad de Costa Rica C digo Postal 1 1501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 5423 Fax 506 2511 4 e mail direcci n lanamme ucr ac cr Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 33 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA r CO Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales ent erro LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a A de 11 ES Akance disponible en vwww eca or cr No de informe 1 1080 12 1 probeta identificada por el interesado como 2 Espesor de 5 5 mm 2379 12 aproximadamente Elemento diagonal del panel de cercha del puente Bailey proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2257 12 1 probeta identificada por el interesado como 9 Espesor de 5 5 mm 2380 12 aproximadamente Arriostre horizontal proveniente de l
33. nsayo y los procedimientos para determinar las propiedades del material con base en el ensayo de tensi n axial El ensayo de probetas consiste en la aplicaci n de una carga en tensi n axial a un espec menes est ndar El informe de ensayo incluido en el anexo A de este informe incluye informaci n sobre las secciones de la norma ASTM A370 que aplican para el ensayo de probetas El laboratorio de infraestructura civil utiliza la m quina universal MTS 810 para realizar el ensayo respectivo Esta m quina tiene una capacidad m xima de 250 kN y una separaci n m xima entre cabezas de 950 mm La m quina permite realizar ensayos a tensi n y compresi n axial Posee mordazas intercambiables seg n el tipo de ensayo que se realice ver figura 1 Durante el ensayo se realiz la medici n de la deformaci n unitaria del elemento Para ello se coloc un extens metro digital que mide la deformaci n unitaria en la longitud de control de la probeta El extens metro tiene la capacidad de medir hasta un 50 de deformaci n unitaria Este instrumento se remueve una vez que se alcanza una deformaci n del 10 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 14 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Labora
34. obetas esc End imm mm imm mm mm ases ze oos 200 603 127 102 2 002 200 009 127 107 asia z 003 20 502 120 1027 a oa mon 500 120 600 gt 7 EZALE es sa ze 1270 EZI 12786 LanammeUCR Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 35 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA a H Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Peria iA 018 Lanammeucr Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwwecaorcr No de informe 1 1080 12 Figura 1 Esquema de mediciones de la probeta Tabla 2 Resultado del ensayo de tensi n a probetas ESFUERZO ESFUERZO ESP CIMEN y FLUENCIA 1 FLUENCIA MPa olem MPa tkgficm a es ss oo ao ome 65 060 oea 002 299 on ss es efe a 0 er a es es rs a a a aoas 59 0009 ooa aa a a a efe pe e ra so oo se er o e e 0 202 474 esa oa ma ms Je as o se sos eas 202 1 Fluencia determinada seg n ASTM A 370 12 Fluencia determinad
35. orio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 30 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr x PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ANEXO A Informe de ensayos preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 31 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 32 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Mode
36. os compatibles con la norma EN BS10025 2004 La norma EN ISO 2566 1 1999 se utiliz para realizar esta conversi n Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 25 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En este informe se presenta la verificaci n de las propiedades mec nicas del acero del puente modular tipo Bailey que estaba instalado sobre la quebrada la Guaria en la Autopista General Ca as Ruta No 1 y que colaps el pasado 6 de noviembre 2012 cuando cruzaba un veh culo pesado con aparente sobrepeso Para verificar el cumplimiento del acero con el que est fabricado ste puente se realiz una investigaci n sobre las normas de calidad que rigen estos aceros De esta investigaci n se concluye y se recomienda lo siguiente 1 Se constat que la norma BS 4360 1990 fue sustituida por la norma BS EN 10025 2004 Por lo tanto se recomienda modificar los futuros carteles de licitaci n en lo que respecta a la calidad del acero para que se cumpla con esta norma si se decidiera continuar especificando normativa europea en futuras licitacio
37. r ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA EGA Laboratorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n Ne LE DIE Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 LanammeUCR Alcance disponible en www eca o8 c1 No de informe 1 1080 12 200 y A Bo0 4 700 _ 500 qe A A 500 nn E 5 j o 300 200 4 100 4 y a o 0 02 004 0 08 0 08 94 0 12 Detormaci n mmimm Figura 4 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2351 12 200 800 4 700 _ 6004 a 2 500 8 1 E O 4004 y i N 300 200 100 0 o 0 02 0 04 0 06 0 06 01 Deformaci n mmimm Figura 5 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 2378 12 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 38 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr Laboratorio Nacional de PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Aa S OAAR AR d Lanammeucr Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Esfuerzo MPa Esfuerzo MPa
38. ras de puentes a lo largo de la red vial nacional y red vial en concesi n que realiza la Unidad de Puentes del LanammeUCR seg n se establece en la ley 8114 8 Palabras clave 9 Nivel de seguridad 10 N m de p ginas Puente Modular Bailey ensayo tensi n propiedades Ninguno 42 mec nicas especificaciones 11 Informe preparado por Ing Luis Guillermo Vargas Alas Unidad de Puentes LanammeUCR flera 14 12 2012 12 Revisado por 13 Revisado por 14 Aprobado por Lic Miguel Chac n Alvarado Ing Rolando Castillo Barahona PhD Ing Guillermo Lor a Salazar PhD Asesor Legal Lana UCR Coordinador Unidad de Puentes Coordinador General PITRA AN A D ae Fecha 14 12 2012 Fecha 14 12 2012 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 diciembre 2012 P gina 4 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr x PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA TABLA DE CONTENIDO 12 INTRODUCCION sisi ui 7 2 OBJETOS E dto 7 de RAUCANCE iman na idad da 8 4 DESCRIPCI N DEL PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Y DE LO
39. ste informe se utilizan los requisitos de calidad del acero que establece la norma BS EN 10025 2004 2 Basado en las especificaciones t cnicas incluidas en el cartel de licitaci n MOPT 2010LN 000054 32700 6 Las especificaciones marcadas est n referidas en los carteles de licitaci n MOPT 2010CD 004090 32700 y CONAVI 2008LN 000013 CV La diferencia que existe con el cartel MOPT 2010LN 000054 32700 aparenta ser un error Informe No LM PI UP 01 2012 P gina 11 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Se tiene informaci n de que el suministro de este puente est asociado con la licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 La especificaci n t cnica incluida en dicha licitaci n provee informaci n sobre la calidad del acero seg n el tipo de elemento Sin embargo una comparaci n realizada entre las especificaciones t cnicas incluidas en esta licitaci n con aquellas incluidas en otros carteles similares para el suministro de puentes modulares como son la licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV y la contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 mues
40. structurales principales es menor Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 13 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Adicionalmente la Tabla No2 muestra que el cartel de licitaci n especifica el mismo esfuerzo de fluencia para todos los elementos del panel contrario a lo que indica el fabricante del puente en su manual t cnico donde el esfuerzo de fluencia de las cuerdas del panel es diferente al de los elementos verticales y diagonales No se conoce la raz n de estas diferencias y debido a la inconsistencia se recomienda hacer una revisi n de las especificaciones y de los esfuerzos de fluencia recomendados para determinar si no existe un error en los requisitos que establecen los carteles de licitaci n 6 NORMA DE ENSAYO ASTM A370 Los ensayos a tensi n axial realizados en probetas de acero fueron llevados a cabo por el laboratorio de infraestructura civil del Lanamme siguiendo los requerimientos incluidos en la especificaci n ASTM A370 La especificaci n ASTM A370 presenta informaci n variada como las dimensiones que deben tener los espec menes la velocidad de e
41. ta Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA La tabla No 4 muestra que el esfuerzo de fluencia de los espec menes 1 2 y 5 determinado conforme la norma de ensayo ASTM A370 fue 6 1 3 y 0 9 menor al esfuerzo de fluencia m nimo especificado en los carteles de licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV y la contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 En el caso que se utilice los esfuerzos m nimos especificados en el cartel de licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 el cual aparenta tener un error en el esfuerzo m nimo especificado para paneles y cuerdas todos los elementos cumplen La misma tabla tambi n muestra que el esfuerzo de fluencia de los espec menes 1 y 2 determinado conforme la norma de ensayo ISO 6892 1 2009 fue 6 y 1 3 menor que el esfuerzo de fluencia m nimo especificado en los carteles de licitaci n p blica del CONAVI 2008LN 000013 CV y la contrataci n directa del MOPT 2010CD 004090 32700 En el caso que se utilicen los esfuerzos m nimos especificados en el cartel de licitaci n P blica MOPT N 2010LN 000054 32700 el cual aparenta tener un error en el esfuerzo m nimo especificados para los paneles y cuerdas todos los elementos cumplen Con base en los resultados obtenidos s
42. torio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA para protegerlo de una falla s bita del material La deformaci n final de la probeta en su longitud de control se realiza manualmente En la norma de ensayo ASTM A370 se menciona que es deseable que el esp cimen se fracture dentro de la secci n de control para el ensayo ver figura 2 Para los espec menes de estos ensayos se utiliz una longitud de control de 50 mm Figura 1 M quina Universal MTS 810 y montaje experimental P gina 15 de 42 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 Informe No LM PI UP 01 2012 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PITRA dL Fractura dentro de la longitud de control Longitud de control Figura 2 Fractura dentro de la longitud de control de un esp cimen t pico 6 1 Calculo del esfuerzo de fluencia En la norma de ensayo ASTM A370 el esfuerzo de fluencia se define como el esfuerzo Re que se desarrolla en el rango pl stico seg n se muestra esquem ticamente en la figura 3 Sin embargo la norma europea de ensayo ISO 6892 1 2009 especifica el c lc
43. tran una inconsistencia en los requerimientos estipulados para los paneles y cuerdas del puente ya que se especific un acero con un grado menor La diferencia observada aparenta ser un error por lo tanto la verificaci n del acero del puente realizada en sta investigaci n se realiz con base en el acero especificado en los dos carteles antes mencionados ya que los requerimientos son m s acorde con los especificaciones que el fabricante del puente dice cumplir De acuerdo con investigaciones realizadas a las especificaciones brit nicas y europeas que se muestran en la Tabla 1 se logr constatar que la norma BS 4360 1990 fue sustituida por la norma BS EN 10025 2004 Por lo tanto se recomienda indicar en futuros carteles de licitaci n que la calidad del acero de los elementos de acero debe cumplir con la norma BS EN 10025 2004 mas reciente si se decide continuar especificando esta normativa europea en futuras licitaciones Es necesario mencionar que en todos los carteles de licitaci n para el suministro de puentes Bailey examinados se observ la costumbre de permitir el uso de especificaciones brit nicas americanas o similares para especificar el acero de los puentes Esta pr ctica se considera err nea ya que puede generar confusi n cuando no se conoce las similitudes y diferencias entre las diferentes especificaciones Adicionalmente el t rmino o similares permite el uso de especificaciones poco conocidas que podr an comp
44. ulo del esfuerzo de fluencia de manera distinta Seg n esta norma el esfuerzo de fluencia resulta ser el punto m s alto que alcanza el esfuerzo en el rango pl stico de la curva esfuerzo deformaci n Este valor se denomina como Re el cual tambi n se muestra en la figura 3 Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 16 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEL Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA cd QTrR o Ron Ra o Y Elongaci n Figura 3 Gr fico t pico esfuerzo deformaci n Fuente ISO 6892 1 2009 modificado por Unidad de puentes El esfuerzo de fluencia de aceros especificados con normas europeas se determina de manera distinta a como se especifican en las normas americanas En la norma europea el esfuerzo de fluencia resulta ser mayor al que se determina con las normas americanas Las normas americanas establecen un esfuerzo de fluencia menor y m s apegada al valor constante que se alcanza en el rango pl stico 6 2 Calculo del esfuerzo ltimo El esfuerzo ltimo se define como el esfuerzo m ximo o resistencia a la tensi n Fu que se desarrolla durante el ensayo seg n se muestra en l
45. varios elementos de acero seleccionados por la Unidad de Puentes del Lanamme Por lo tanto las conclusiones y recomendaciones que aqu se presentan son derivadas a partir de estos ensayos Los elementos seleccionados se describen en la secci n 4 de este informe 4 DESCRIPCI N DEL PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Y DE LOS ELEMENTOS ENSAYADOS Los puentes modulares tipo Bailey seg n se observa en la Figura 1 est n conformados por armaduras modulares de acero panel vigas transversales transom arriostramiento horizontal de piso sway brace arriostramiento vertical vertical brace cuerdas de refuerzo superior e inferior chord reinforcement postes de refuerzo para los paneles extremos End post y el arriostramiento inclinado de la cuerda superior de paneles raker entre otros Los paneles modulares se unen entre s mediante pines de conexi n o bulones Las vigas transversales se apoyan sobre los paneles los arriostre inclinados raker proveen soporte lateral a la cuerda superior del panel y los paneles de piso permiten el tr nsito de los veh culos sobre el puente Informe No LM PI UP 01 2012 Fecha del emisi n 14 de diciembre de 2012 P gina 8 de 42 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA D
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