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Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)

1. Informe de Ensayo RC 80 v 04 Sistema de Gesti n de Calidad LanammeUCR Norma INTE ISO IEC 17025 2005 ST 0222 13 1 Informaci n del cliente Nombre Unidad de Puentes LanammeUCR Proyecto Puente Bailey General Ca as Los Arcos Domicilio San Pedro Montes de Oca 2 M todo de ensayo ASTM A 370 Ensayo de tensi n en probetas de acero ASTM E 466 Ensayo de de fatiga en probetas de acero Ensayo no acreditado 3 Informaci n de la s muestra s o esp cimen es de ensayo No de identificaci n Descripci n 0187 13 1 probeta de acero de aproximadamente 10 5 mm de espesor Identificada por el interesado como tomada de la cuerda inferior del puente Bailey de la Autopista General Ca as 0188 13 1 probeta de acero de aproximadamente 10 5 mm de espesor Identificada por el interesado como tomada de la cuerda inferior del puente Bailey de la Autopista General Ca as 0189 13 1 probeta de acero de aproximadamente 10 5 mm de espesor Identificada por el interesado como tomada de la cuerda inferior del puente Bailey de la Autopista General Ca as 0190 13 1 probeta de acero de aproximadamente 10 5 mm de espesor Identificada por el interesado como tomada de la cuerda inferior del puente Bailey de la Autopista General Ca as Aportadas por Ing Ana Lorena Monge LanammeUCR Fecha de recepci n 2013 02 18 2013 01 17 500 metros al norte de Supermercado Mu oz y Nanne Finca
2. P gina 14 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA En el anexo C se adjunta el informe donde se reportan los resultados de los ensayos de fatiga efectuados por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme Este informe incluye informaci n de inter s sobre las caracter sticas de las probetas la funci n de carga utilizada el procedimiento para realizar los ensayos los rangos de esfuerzos aplicados las frecuencias utilizadas en cada uno de los ensayos y el criterio de falla que se eligi para las probetas 5 4 An lisis de composici n qu mica del acero El an lisis de composici n qu mica fue realizado y reportado por el laboratorio privado LABOMET Metalurgia Aplicada El informe preparado por dicha firma se incluye en el Anexo D En la secci n 4 de dicho informe se describe el m todo de an lisis utilizado para obtener el porcentaje de contenido de cada elemento solicitado para la muestra de acero por analizar 6 INFORMACION SOBRE LA NORMATIVA ESPECIFICADA EN EL CARTEL Y POR EL FABRICANTE DEL PUENTE La especificaci n t cnica incluida en el ca
3. Cuerdas del panel y cuerdas adicionales de refuerzo Otros elementos 345 MPa 3515 kg cm estructurales 39a MPa 349 MF ASt 3619 kg cm 3515 kg cm principales 355 MPa 345 MPa Vigas transversales 361 9 kg cm 351 5 kg cm 355 MPa 345 MPa Tanieros 3619 kg cm 3515 kg cm Arriostramiento y No se puede determinar porque en el 248 MPa partes restantes cartel no se especifica el grado de acero 2531 kg cm Pines Ce Conexion No se puede determinar porque en el 850 MPa entre p neles o bulones cartel no se especifica el grado de acero 8665 kg cm Pernos tornillos y tuercas No se puede determinar porque en el cartel se especifica un n mero de norma incorrecto 303 MPa 3094 kg cm M En el cartel se especifica la norma BS 970 para tornillos La Unidad de Puentes corrobor que se deber a especificar la norma BS 3692 2001 con el grado 8 8 P gina 18 de 69 Informe No LM PI UP 05 2013 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 22 de mayo de 2013 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PIT D gt Con base en lo anterior se recomienda realizar las siguientes mejoras a futuros ca
4. PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Programa de Infraestructura del Transporte PITRA LM PI UP 05 2013 ASESOR A T CNICA ENSAYOS DE TENSI N AXIAL DE FATIGA Y AN LISIS DE COMPOSICI N QU MICA DEL ACERO DE UN PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Preparado por Unidad de Puentes A A LA Ll hos W TAME AWAJI DAJLA m aP rA ano 7 00 y a al O siyn Te Ta San Jos Costa Rica 22 de mayo de 2013 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI 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 05 2013 2 Copia No 1 3 T tulo y subt tulo 4 Fecha del informe ENSAYOS DE TENSION AXIAL DE FATIGA Y AN LISIS DE COMPOSICION QUIMICA 22 de mayo de 2013 DEL ACERO DE UN PUENTE MODULAR TIPO BAILEY 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 Este informe resume los resultados obtenidos de ensayos de tensi n axial y de fatiga a probetas extra das de elementos de acero an lisis de composici n qu mica del acero y de e
5. CEq Carbono equivalente n T y X Promedio a s Desviaci n est ndar sd Desviaci n est ndar relativa s 100 X n Cantidad de an lisis realizados 6 40 20 10 50 10 SECCION 6 TRAZABILIDAD DEL ENSAYO Est ndar s utilizado s para verificaci n de la exactitud ASTM1141 IARM 166A ASTM3101 ASTM 1112 ASTM1012L2 ASTM 1111 ASTM 1102 ASTM 1101 00121 0 0152 0018 0125 0042 0 0127 0 0137 0 019 0124 003 0 010 SECCION 7 EVALUACI N DEL RESULTADO La evaluaci n de la composici n qu mica de la muestra ser realizada por el solicitante del servicio SELLO BLANCO CIQPA N A 1586 en el documento original ALFREDO SALAZAR CASTRO Gerente T cnico alfredo salazar Mlabometcr com EL DOCUMENTO ORIGINAL EST FIRMADO Y SELLADO POR EL PROFESIONAL Y REPRENDADO POR EL CIQPA SEG N LEY 8412 www labometcr com Tel Fax 506 2291 8574 labomet Olabometcr com P gina 68 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 PITRA A nes hace constar que al colegiado da de este documento y que la firma corresfe ALFREDO SALAZAR CASTRO NA 1586 DMINISTRATIVO 40044 YuUy
6. amm 460 0500 sao ooo soa Corsa se e ona aer 60 09 501 062 827 1 Fluencia determinada seg n ASTM A 370 2 Fluencia determinada con el pico Rex seg n lo establece la norma de especificaci n BS4360 y en el m todo de ensayo ISO 6892 1 5 3 Gr ficos 600 550 500 450 400 ta o Esfuerzo MPa N w w n o o o 200 150 i 100 50 0 0 02 0 04 0 06 0 08 0 1 0 12 Deformaci n mm mm Figura 2 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 0744 13 1 Materiales y Modolos Estructurales U C R Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 37 de 69 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 DEI Apuntes Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA O Laboratorio de ensayo Alcance de Acreditaci n N LE 018 Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en vavw eca or cr Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Universidad de Costa Rica LanammeUCR No de informe 1 0322 13 600 ml e aa merma e a o re anan A 550 500 450 m e e 400 v o Esfuerzo MPa N Ww Y ui o o o 200 150 10
7. 0187 13 1000 OS 188 13 189 13 a 190 13 T a Z g 5 100 A a ea e 3 f a QS f o S g E 10 _ _a _ eoo oo Q 7O0 _ rn 1 T 1 00E 04 1 00E 05 1 00E 06 1 00 07 1 00 08 N mero de ciclos Figura 4 Rango de esfuerzos vrs n mero de ciclos reales 7 LansmmoUCR Laberstorio Naciona da Motortalos y Modelos Estructuraios UCR Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 61 de 69 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 DEI y Qp 7 Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt lt 4 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Pr paa ay de oai Lanammeucr PMversidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0210 13 5 4 Fotograf as Fotograf a 3 Probeta 0189 13 fallada en la m quina MTS mk Lanamp ginaside 7 Luborsiorio Naciona da Meterialcs y Modelos Eevuctursios UCR P gina 62 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de C
8. 13 Aclaraciones El presente informe anula y sustituye el informe 1 0041 13 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 Aprob ALA vous Lomsot eN Ing Ana Monge Sand M Sc Ing Alejandro Navas Carro M St Coordinadora de Laboratorios Director LanammeUCR de Infracstructura Civil LanammeUCR Laboratorio Nacional e Materiales y Modelos Estructurales UCR P gina 15 de 15 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 53 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 54 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 4
9. 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Verificar la composici n qu mica de una muestra de acero con base en las especificaciones de la normativa brit nica correspondiente Ofrecer recomendaciones para mejorar el contenido de las especificaciones t cnicas sobre la calidad del acero de puentes modulares tipo Bailey para su inclusi n en futuros carteles de licitaci n 3 ALCANCE Este informe se limita a presentar los resultados obtenidos a partir de ensayos experimentales realizados a espec menes de acero extra dos de varios elementos del puente y a tornillos de conexi n seg n se describe m s adelante en este informe La calidad del acero del puente se verifica con las recomendaciones incluidas en la normativa brit nica correspondiente Se aplica este enfoque porque el manual t cnico del fabricante indica que los aceros del puente cumplen con normativa brit nica Las conclusiones y recomendaciones que aqu se presentan son derivadas a partir de los ensayos realizados 4 DESCRIPCI N DEL PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Y DE LOS ELEMENTOS UTILIZADOS PARA OBTENER LOS ESPECIMENES El LanammeUGCR realiz una solicitud formal al CONAVI para obtener varios elementos del puente da ado con el fin de verificar la calidad del
10. L A Cc w T ESP CIMEN mm mm mm mm mm ars a 082 93 25 1031 os r 079 252 104 osa zo 097 orr 250 1021 ome as 04 ara 268 1000 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 59 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA reja Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales i itia pi Ed LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0210 13 Tabla 2 Resistencia a la tensi n de la probeta de acero POCA OEA E E Ver gr fico esfuerzo desplazamiento en la figura 3 1 Fluencia determinada en el punto m nimo de la curva esfuerzo desplazamiento entre cabezas en la zona de la primer ca da de carga 2 Fluencia determinada en el punto m ximo de la curva esfuerzo desplazamiento entre cabezas en la zona de la primer ca da de carga Nota No se presenta la elongaci n del elemento pues no existe longitud de control en probetas de esta confi iguraci n Tabla 3 Ensayo de fatiga a los ciclos solicitados Rango de Rango d
11. Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt A z Laboratorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n N gt LE 018 Universidad de Costa Rica A i ia LanammeUCR Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or or No de informe 1 0161 13 5 4 Gr ficos 5 4 1 Gr ficos carga desplazamiento entre cabezas 350 Carga kN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Desplazamiento entre cabezas mm Figura 1 Gr fico carga desplazamiento entre cabezas esp cimen 68 13 LanammeUCR Nacional de Materiales y Modelos Estructuralos UCR Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 47 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR LanammeUCR s g x Z o gt 5 3 Carga kN PITRA ECA EA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales en epi 018 Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0161 13 350 300 250 200 150 100 50 0 0 2 4 8 10 12 14 16 18 Desplazamiento entre cabezas mm Figura 2 Gr fico carga despla
12. PITRA Viga Transversal Tornillo de 108 mm de largo Arriostre horizontal de piso Figura No 3 Ubicaci n de los tornillos de 108 mm de largo en el puente modular Fuente Manual del fabricante modificado por Unidad de Puentes Refuerzo de la cuerda superior Tornillo de 170 mm de largo Figura No 4 Ubicaci n de los tornillos de 170 mm de largo en el puente modular Fuente Manual del fabricante modificado por Unidad de Puentes Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 11 de 69 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 5 INFORMACION SOBRE LOS ENSAYOS REALIZADOS 5 1 Esfuerzo ltimo Ensayo a tensi n axial de probetas de acero Los ensayos a tensi n axial realizados a probetas de acero se llevaron a cabo de acuerdo con la norma ASTM A370 12a En esta norma se especifican los procedimientos de ensayo para obtener el esfuerzo de fluencia el esfuerzo ltimo y la elongaci n Los ensayos los realiz personal calificado del Laboratorio de Infraestructura Civil del LanammeUCR En la secci n 5 1 del informe del laboratorio incluido en el Anexo A se hace referencia
13. a las secciones de la norma ASTM A370 12a que se utilizaron para realizar el ensayo El esfuerzo de fluencia de las probetas ensayadas fue determinado con base en las disposiciones de la norma ISO 6892 1 2009 para ser consistente con la normativa brit nica especificada por el fabricante del puente en su manual t cnico Esta norma establece que el esfuerzo de fluencia corresponde al esfuerzo de fluencia superior Re obtenido a partir de la curva esfuerzo deformaci n del material seg n se muestra en la figura No 5 Esfuerzo R 4 Ren Esfuerzo de fluencia superior ReL Esfuerzo de fluencia en la meseta LL gt 0 Deformaci n lt gt Elongaci n Figura No 5 Definici n del esfuerzo de fluencia superior seg n la norma ISO 6892 1 2009 a partir de del ensayo a tensi n axial realizados a probetas P gina 12 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR 5 2 Ensayos de tensi n axial a tornillos Los ensayos de tensi n axial realizados a tornillos de conexi n se llevaron a cabo siguiendo las recomendaciones de la norma ASTM F6
14. acero y de los tornillos En el informe LM PI UP 01 12 se describen los elementos del puente modular que fueron entregados por el CONAVI 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 elemento correspondiente P gina 8 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Los elementos que se utilizaron para la extracci n de las probetas fueron la cuerda inferior y el refuerzo de la cuerda superior De la cuerda inferior se extrajeron probetas para los ensayos de fatiga y la muestra para el an lisis de composici n qu mica del material Del refuerzo de la cuerda superior se extrajeron probetas para los ensayos de tensi n axial En la figura 1 se muestran los elementos de donde se obtuvieron las muestras de los ensayos Y Refuerzo de la cuerda superior r n Figura No 1 Identificaci n de los elementos utilizados para la extracci n de muestras de ensayo Los ensayos
15. de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 1 de 2 VS LaboMet METALURGIA APLICADA INFORME DE AN LISIS DE COMPOSICI N PARA REFERENCIA LAB LABOMET 0504 A CR Ing Luis Guillermo Vargas Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales REFERENCIA CLENTE Costa Rica Acero Estructural STATUS Fecha Ingreso 09 abr 2013 Fecha Salida 10 abr 2013 INFORME CONFIDENCIAL SECCION 1 MOTIVO DE LA CONSULTA Determinar la composici n de la muestra suministrada por el solicitante SECCION 2 IDENTIFICACI N DE LA MUESTRA SECCION 3 PREPARACI N DE LA MUESTRA Las muestras son preparadas puli ndolas en una lijadora LECO SS1000BD utilizando disco abrasivo de carburo de silicio SiC grano 60 y 120 SECCION 4 M TODO DE AN LISIS La t cnica anal tica utilizada para el ensayo es la Espectrometr a de Emisi n ptica con L mpara de Descarga Luminiscente Glow Discharge Source GDS El instrumento utilizado es un espectr metro marca LECO modelo GDS500A En la pr ctica una corriente de gas Arg n en estado de plasma es acelerado hacia la muestra a trav s de un campo el ctrico provocado entre un nodo y la muestra c todo El Arg n ataca la muestra arrancando los tomos de cada elemento que la componen Esos tomos son arrastrados por la corriente de plasma hacia el interior del instrumento donde colisionan con tomos meta estables de gas Arg n lo que causa
16. de acero Por otro lado el fabricante indica que estos elementos cumplen con el grado de acero BS 4360 grado 43A esfuerzo de fluencia m nimo de 275 MPa Por lo tanto se recomienda indicar en la especificaci n t cnica del cartel el grado del acero de los elementos para poder determinar el esfuerzo de fluencia m nimo y otras propiedades relevantes con que debe cumplir el acero Bulones La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que el acero de los bulones debe cumplir con la norma BS 970 pero no indica el correspondiente grado de acero ni el a o de la norma Por otro lado el fabricante indica que estos elementos cumplen con el grado de acero BS 970 grado 709M40 esfuerzo de fluencia m nimo de 800 MPa Luego de investigar dicha norma se concluye que adem s de especificar el grado del acero se debe indicar su tratamiento t rmico para poder determinar el esfuerzo de fluencia m nimo y otras propiedades relevantes con que debe cumplir el acero Tornillos La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que los tornillos deben cumplir con la norma BS 970 pero no indica el correspondiente grado de acero ni el a o de la norma Por otro lado el fabricante indica que sus tornillos cumplen con la norma BS 3692 pero no indica el grado de acero respectivo ni el a o de la norma Con base en una revisi n realizada por la Unidad de Puentes se corrobora que la norma BS 970 1991 es aplicable a bulones nicamente y m s bien
17. 0 50 a a e A o iii 0 0 02 0 04 0 06 0 08 0 1 0 12 Deformaci n mm mm Figura 3 Gr fico esfuerzo deformaci n de la muestra 0744 13 2 Aclaraciones 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 Aprob Uco Va y ng Ana Monge Sandi M Sc ha Ing Alejandro Navas Carro M Sc Coordinadora de Laboratorios Director LanammeUCR de Infraestructura Civil LanammeUCR Laboratorio Naciona de Matorialez y Modelos Estructuralos UCR P gina 4 de 4 P gina 38 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ANEXO B Informe de ensayos en tensi n de tornillos preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme Informe No LM PI UP 05 2013 Fec
18. 0 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 7 3 2 Esfuerzo ltimo La Tabla No 7 compara el esfuerzo ltimo m nimo especificado en la norma BS 3692 2001 para los tornillos grado 8 8 y el esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente De la tabla se puede observar que el esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente excedi el esfuerzo especificado para todos los tornillos Tabla No 7 Comparaci n del esfuerzo ltimo m nimo especificado en la norma BS 3692 2001 y el esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente Esfuerzo ltimo m nimo Esfuerzo ltimo obtenidos experimentalmente Identificaci n especificado en la norma BS conforme a la norma de ensayo ASTM F606 11a del esp cimen 3692 2001 MPa MPa 0334 13 910 Falla de secci n 800 transversal roscada Todos cumplen 0335 13 885 Falla de secci n transversal roscada 7 4 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE FATIGA Para los ensayos se utilizaron espec menes extra dos de la cuerda inferior del panel la cual est sujeta a esfuerzos de tensi n fluctuando entre un esfuerzo m ximo y un esfuerzo m nimo Para verificar la resistencia a la fatiga se utiliza el gr fico S N rango de esfuerzos vs n mero de ciclos incluido en las especificaciones para
19. 0075 13 a Se barre la rosca b La tuerca se ffa Fotograf a 5 Falla del perno 0076 13 LanammeUCR Laboratorio Nacional de AR Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 45 de 69 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 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Universidad de Costa Rica No de informe 1 0161 13 LanammeUCR PA s9 ps p a a Se barre la rosca PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEI TRANSPORTE PITRA ECA lt Laboratorio de ensayo Alcance de Acreditaci n N LE 018 Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwnv eca or cr b La tuerca se traba Fotograf a 6 Falla del perno 0088 13 Fotograf a 7 Falla t pica de secci n de rosca Muestras 334 13 y 335 13 P gina 46 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI as i A NGP 7 a Materiales y
20. 06 11a En esta norma se especifican procedimientos de ensayo para obtener el esfuerzo de fluencia y el esfuerzo ltimo Los ensayos los realiz el personal calificado del Laboratorio de Infraestructura Civil del LanammeUCR En el anexo B se incluye el informe donde se presentan los resultados de los ensayos realizados El esfuerzo de fluencia se obtuvo mediante la curva carga aplicada vs desplazamiento entre cabezas para cada ensayo realizado Este esfuerzo corresponde al punto que interseca una recta paralela a la pendiente inicial de la curva para una deformaci n de 0 2 ver figura No 6 En la secci n 5 4 2 del informe adjunto en el anexo B se muestran las curvas generadas y los esfuerzos de fluencia respectivos El sistema para cargar los tornillos fue fabricado conforme a lo establecido en la norma ASTM F606 11a Para ello se utiliz la m quina universal SATEC la cual posee una capacidad m xima de carga de 890 kN y una capacidad m xima de desplazamiento entre cabezas de 900 mm Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 13 de 69 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR Esfuerzo Rec
21. 1UJy PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEI TRANSPORTE Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 69 de 69 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
22. 2 Universidad de Costa Rica C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 5423 Fax 506 2511 e mail direcci n lanamme ucr ac cr Laboratorio Nacional de Matorialos y Modelos Estructurales UCR Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 57 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Ia co g Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wvaw eca orer No de informe 1 0210 13 Fecha de realizaci n del ensayo 2013 02 18 2013 02 27 n A LanammeUCR 4 Informaci n del muestreo Muestreo realizado por el interesado Personal responsable de las muestras Ing Luis Guillermo Vargas Unidad de Puentes LanammeUCR 5 Resultados 5 1 Resultados del ensayo Las probetas para el ensayo est tico y los ensayos de fatiga se fabricaron seg n las dimensiones solicitadas por el interesado y que cumplen con lo establecido en la norma ASTM E 466 ver figura 1 269mm la 85mm ai R200mm 2 85mm A _ __ zz a T T e w 25mm 37 5mm Fuente
23. 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Cuerdas superior e inferior de los paneles las cuerdas de refuerzo las vigas transversales La especificaci n t cnica del cartel de licitaci n del MOPT indica que estos elementos deben cumplir con la calidad de acero BS 4360 grado 50A esfuerzo de fluencia m nimo de 355 MPa Por otro lado el fabricante indica en su manual t cnico que estos elementos cumplen con la calidad de acero BS 4360 grado 55C esfuerzo de fluencia m nimo de 450 MPa De la comparaci n anterior se concluye que el grado de acero especificado en el manual t cnico del fabricante posee un esfuerzo de fluencia mayor al esfuerzo de fluencia m nimo especificado en el cartel del MOPT para los mismos elementos Se recomienda corregir esta diferencia Elementos de arriostramiento y partes restantes La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que estos elementos deben cumplir con la norma BS 4360 equivalente pero no especifica el grado de acero Por otro lado el fabricante indica que estos elementos cumplen con el grado de acero BS 4360 grado 43A esfuerzo de fluencia m ni
24. 440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ANEXO C Informe de ensayos de resistencia a la fatiga de probetas de acero preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 55 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 56 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt i i i Lab iode i Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales i niei a RRS ER epi si IET Universidad de Costa Rica A i LanammeUCR Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe I 0210 13
25. 511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En este informe se presentan los resultado de los ensayos de tensi n axial de probetas de acero obtenidas de la cuerda de refuerzo superior de tensi n axial de tornillos de conexi n de fatiga y de composici n qu mica de la cuerda inferior 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 transitaba una gr a sobre el puente 1 De la investigaci n realizada a la normativa brit nica especificada en el cartel de licitaci n del MOPT y a la normativa brit nica que indica cumplir el fabricante en su manual t cnico para la calidad del acero de los puentes Bailey se concluye lo siguiente 1 1 La norma brit nica BS4360 que hace referencia el Cartel de licitaci n del MOPT es la versi n publicada en 1986 1 2 La norma brit nica BS4360 que hace referencia el manual t cnico del fabricante es la versi n publicada en 1986 1 3 Con base en lo anterior en este informe se utiliza la norma BS4360 del a o 1986 para evaluar las propiedades de los elementos de acero del puente Bailey 1 4 Se encontraron varias diferencias entre lo especificado en el cartel de licitaci n d
26. AESTRUCTURA DEI TRANSPORTE 7 5 AN LISIS DE COMPOSICION QU MICA DEL ACERO La tabla No 9 compara la composici n qu mica recomendada para el acero BS 4360 1986 grado 55C con los resultados del an lisis de composici n qu mica realizado a una muestra de acero extra da de la cuerda inferior de un panel Se puede observar de la tabla que el contenido obtenido por elemento qu mico cumple con el contenido m ximo y el rango de contenido especificado en la norma BS 4360 1986 para acero grado 55C Tabla No 9 Comparaci n de los resultados obtenidos de composici n qu mica de la muestra de acero con los requisitos para el grado de acero BS 4360 1986 grado 55C Elemento Cuerdas del panel y cuerdas adicionales de refuerzo Seg n especificaciones para el acero BS 4360 1986 grado 55C Resultados del An lisis Qu mico e Requisitos Carbono C 0 22 m x 0 138 S cumple Silicio Si 0 60 m x 0 215 S cumple Manganeso Mn 1 60 m x 1 44 S cumple F sforo P 0 040 m x 0 0114 S cumple Azufre S 0 040 m x 0 0107 S cumple Niobio Nb 0 003 0 10 0 019 S cumple Vanadio V 0 003 0 20 0 092 S cumple P gina 26 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2
27. 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA gt i nsayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales a SS NoLE 918 LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0322 13 Informe de Ensayo RC 80 v 04 Sistema de Gesti n de Calidad LanammeUCR Norma INTE ISONEC 17025 2005 ST 0359 13 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 0744 13 2 probetas identificadas por el interesado como Refuerzo de cuerda superior puente Bailey panel bueno proveniente de la muestra del LanammeUCR M 2258 12 Aportadas por Ing Ana Monge LanammeUCR Fecha de recepci n 2013 03 18 Fecha de realizaci n del ensayo 2013 03 18 2013 04 05 4 Informaci n del muestreo Muestreo realizado por el interesado 500 metros al norte de Supermercado Mu oz y Nanne Finc
28. DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 64 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ANEXO D Informe de An lisis Qu mico del acero preparado por el Laboratorio LABOMET Metalurgia Aplicada S R L Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 65 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 66 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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
29. 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 32 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ANEXO A Informe de ensayos en tensi n de probetas de acero preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 33 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 34 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales
30. MA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales iaa Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0210 13 La probeta 0183 13 fue ensayada con un rango de carga AP de 104 kN equivalente a un rango de esfuerzos de 406 MPa con un n mero de ciclos de 1 23 x10 a una frecuencia de 13 Hz La duraci n de esta etapa del ensayo fue de 2 6 horas Al finalizar esta primer etapa se procedi a ensayar la probeta hasta la falla ver fotograf a 2 LanammeUCR La probeta 0189 13 fue ensayada con un AP de 80 kN equivalente a un rango de esfuerzos de 312 MPa con un n mero de ciclos de 2 70 x10 a una frecuencia de 17 5 Hz La duraci n de esta etapa del ensayo fue de 4 3 horas Al finalizar esta primer etapa se procedi a ensayar la probeta hasta la falla ver fotograf a 3 Finalmente la probeta 0190 13 fue ensayada con un AP de 72 kN equivalente a un rango de esfuerzos de 281 MPa con un n mero de ciclos de 3 70 x10 a una frecuencia de 20 Hz La duraci n de esta etapa del ensayo fue de 5 1 horas Al finalizar esta primer etapa se procedi a ensayar la probeta hasta la falla sin embargo al llegar a m s de un mill n de ciclos la probeta no fall 5 2 Resultados del ensayo Tabla 1 Dimensiones de las probetas de acero
31. MPa 0334 13 820 0335 13 640 710 Todos cumplen El objetivo de los ensayos a tornillos era verificar si el esfuerzo de fluencia y el esfuerzo ltimo del acero del tornillo cumplen con las especificaciones de la normativa brit nica respectiva Para ello el laboratorio del LanammeUCR fabric tuercas con una tolerancia m nima para los dos espec menes mostrados en la tabla 6 con el fin de asegurarse de la falla del acero y no de la conexi n entre tuerca y rosca del tornillo En los resultados reportados en la tabla 1 del informe del anexo B se muestran los ensayos con la tuerca original del puente Bailey en donde el tipo de falla de algunos tornillos fue por deslizamiento de la tuerca barrido de rosca Esta falla est relacionada con la gran tolerancia observada entre la tuerca original del tornillo y su respectiva rosca Sin embargo como el fin de los ensayos era verificar la calidad del acero estos resultados de ensayo fueron descartados La falla por barrido de rosca es de suma importancia para tornillos sujetos a esfuerzos por tensi n axial lo cual no es aparente para los tornillos ensayados ya que son elementos sujetos primordialmente a esfuerzos cortantes ver figuras 3 y 4 por lo que la conexi n entre tuerca y rosca no resulta relevante Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 23 de 69 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 206
32. ORTE LanammeUCR PITRA TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION casara aso 7 OBJETIVOS naa 7 ALCANCE I A 8 DESCRIPCI N DEL PUENTE MODULAR TIPO BAILEY Y DE LOS ELEMENTOS UTILIZADOS PARA OBTENER LOS ESPECIMENES ccocococococnonononononenenenononononenonenenonsansnenenes 8 INFORMACION SOBRE LOS ENSAYOS REALIZADOS cccoconococonononenononononeneenenanssnonensnnes 12 INFORMACION SOBRE LA NORMATIVA ESPECIFICADA EN EL CARTEL Y POR EL FABRICANTE DEL PUENTE oococococococononsncnononononenenonsononenonenensnsinnsnononene neones nene nene nsrsnnsnenees 15 RESULTADOS DE ENSAYOS sosa 20 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES occccococococococonncnnnononononenesnnncnononononenesnnenononrnonenesnnnnss 27 REFERENCIA Susto ea 31 ANEXO A Informe de ensayos en tensi n de probetas de acero preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del LanammMe ooooonnccccononeneccnonnanannncnncroncnnannananrnnennnnnnns 33 ANEXO B Informe de ensayos en tensi n de tornillos preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnn 39 ANEXO C Informe de ensayos de resistencia a la fatiga de probetas de acero preparado por el Laboratorio de Infraestructura Civil del Lanamme cccccnonnnnnananenenonoss 55 ANEXO D Informe de An lisis Qu mico del acero preparado por el Laboratorio LABOMET Metalurgia Aplicada S RLL i lt lt comciconmaiirnicacinnanaicran rain can adan
33. Unidad de Puentes PITRA Figura 1 Geometr a de la probeta utilizada en los ensayos de fatiga y ensayo est tico El ensayo est tico se llev a cabo con el procedimiento de ensayo de la ASTM A370 Con este ensayo se pueden determinar el esfuerzo de fluencia m nimo y m ximo as como el esfuerzo m ximo El ensayo de fatiga se realiz seg n el documento elaborado por la Unidad de Puentes del PITRA y que se envi el 22 de enero de 2013 En l se indica que el ensayo de fatiga se aplique a las 3 probetas restantes cada una con un rango de esfuerzos distinto acompa ado de un n mero de ciclos definido Al finalizar este ensayo se determina su hubo alg n tipo de agrietamiento en la secci n reducida de la probeta Adicionalmente se solicit que una vez inspeccionada la probeta al finalizar las condiciones del ensayo se continuara bajo las mismas condiciones hasta que se produjera la falla Las cargas fueron aplicadas con una funci n sinusoidal que es como mejor se comporta la respuesta de la m quina para aplicar los ciclos correspondientes Lenammal Laboratorio Nadion a Matorialos y Modalos Esuyetor Y P gina 58 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 PROGRA
34. a 2 Universidad de Costa Rica C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 5423 Fax 506 2511 44 e mail direcci n lanamme ucr ac cr Mesarialos y Modako Estructurales Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 35 de 69 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 DEI Apuntes Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt i r r H Laboratorio 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 wwnw eca or cr No de informe 1 0322 13 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 determin
35. aci 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 Ren 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 probetas i A Cc w T ESP CIMEN CARASAMA ora 28 011 292 603 27 1088 orane z os 01 oa 727 0 Laboratoria Naciona de Matarialos y Modalo 7 6 Estucturaiss UCR P gina 36 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA S Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales pia ELE 018 Lanammeucr Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0322 13 Tabla 2 Resultado del ensayo de tensi n a probetas as ess eos rez em
36. apre 018 LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwveca or cr No de informe 1 0161 13 5 Resultados 5 1 Resultados del ensayo El perno se falla con el montaje establecido en la norma ASTM F 606 seg n se muestra en la fotograf a 1 Longitud del perno Fotograf a 1 Montaje del ensayo de tensi n de pernos Los espec menes 68 13 69 13 75 13 76 13 y 88 13 se fallan utilizando la tuerca que se utiliz en el puente Bailey Los espec menes 334 13 y 335 13 se fallaron con tuercas ajustadas a la rosca fabricadas en el LanammeUCR 5 2 Resultados del ensayo Tabla 1 Ensayo de tensi n de pernos con tuercas del puente Bailey ae Logitud de Longitud entre i p inen Di metro perno caberia Carga m xima Esfuerzo m ximo Modo de talia mm mm mm KN lbf MPa psi 613 2380 no 7 an 643 es 129173 Barrido derosca 7513 270 no 3 334 7550 958 138988 ralla secci n roscal 8813 20 no e 24 sis 78s 13830 Baridoderosca NOTA 1 1 El di metro medido en la parte lisa del perno valores Di metro nominal 24 mm 0 94488 pulg tomando la conversi n de 25 4 mm e N mero de hilos por pulgada 8 46 Laboratorio Nacional do Matorialos y Modalos Estructurales U C R P gina 42 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 Laborato
37. ca en su manual t cnico En el caso que el MOPT decidiera especificar una normativa brit nica y un correspondiente grado de acero distinto al especificado en el manual t cnico del fabricante la variaci n debe ser resaltada en el cartel de licitaci n con el fin de evitar confusiones Una variaci n en el cartel respecto a lo especificado en el manual t cnico de los fabricantes podr a incrementar el costo del puente por adquirir Corregir la referencia a la normativa brit nica especificada para los tornillos Indicar el grado de acero de todos los elementos especificados seg n la normativa brit nica e indicar el tipo de tratamiento t rmico que reciben los bulones Eliminar de la especificaci n del cartel la referencia a un esfuerzo de fluencia m nimo ya que esta informaci n ya est definida en la norma brit nica para el grado de acero correspondiente En caso que se quiera especificar el esfuerzo de fluencia m nimo ste debe coincidir con el esfuerzo m nimo especificado en la norma brit nica De los resultados experimentales obtenidos de los ensayos de tensi n axial de probetas de acero extra das del refuerzo de la cuerda de superior se concluye lo siguiente 3 1 3 2 Los esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente conforme a lo indicado en la norma ISO 6892 1 2009 igualan al esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS 4360 1986 para el grado de acero 55C El esfuerzo ltimo alcanzado por l
38. ci n del Esfuerzo de fluencia m nimo Fy especificado en la norma BS 4360 1986 Esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente conforme a la norma esp cimen para el grado de acero 55C ISO 6892 1 2009 MPa MPa 0744 13 1 450 450 Todos cumplen 0744 13 2 450 7 2 2 Esfuerzo ltimo La Tabla No 4 compara el rango de esfuerzo ltimo especificado en la norma BS 4360 1986 para el grado de acero 55C con el esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente Se puede observar de la tabla que el esfuerzo ltimo alcanzado por los espec menes 0744 13 1 y 0744 13 2 fue respectivamente un 0 18 y un 1 64 menor al especificado en la norma Por lo tanto los esfuerzos obtenidos con estos espec menes no cumplen con la norma BS 4360 1986 para grado de acero 55C Tabla No 4 Comparaci n entre el esfuerzo ltimo especificado en BS 4360 1986 para grado de acero 55C y los esfuerzos obtenidos experimentalmente Rango de esfuerzo ltimo os es E Esfuerzo ltimo obtenido Identificaci n del especificado en BS 4360 1986 g E experimentalmente esp cimen grado 55C MPa MPa No cumple Result ser 0744 13 1 549 0 18 menor 550 700 No cumple Result ser 0744 13 2 541 1 64 menor Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 21 de 69 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Uni
39. cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR LanammeUCR Esfuerzo MPa PITRA ECA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Peg pipoa Apaia aY 8 Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0161 13 800 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 Deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas mm mm Figura 13 Gr fico Esfuerzo deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas esp cimen 334 13 Esfuerzo MPa c 888888388 1000 5 LanammeUCR Laboratorio Nacional de Matarialos y Modelos Estructurales UCR A P gina 52 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Laboratorio Nacional de A A NICD gt Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA r i Laboratorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n N L 018 LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0161
40. de la s muestra s o esp cimen es de ensayo No de identificaci n Descripci n 0068 13 1 perno de 24 mm de di metro y 170 mm de largo 0069 13 1 perno de 24 mm de di metro y 108 mm de largo 0075 13 1 perno de 24 mm de di metro y 108 mm de largo 0076 13 1 perno de 24 mm de di metro y 170 mm de largo 0088 13 1 perno de 24 mm de di metro y 108 mm de largo 0334 13 1 perno de 24 mm de di metro y 108 mm de largo 0335 13 1 perno de 24 mm de di metro y 170 mm de largo Aportadas por Ing Ana Lorena Monge LanammeUCR Fecha de recepci n 2013 01 16 2013 01 17 Fecha de realizaci n del ensayo 2013 01 16 2013 01 17 4 Informaci n del muestreo Muestreo realizado por el interesado Personal responsable de las muestras Ing Luis G Unidad de Puentes LanammeUCR 500 metros al norte de Supermercado Mu oz y Nanne Finca 2 Universidad de Costa Rica C digo Postal 11501 2060 Universidad de Costa Rica Costa Rica Tel 506 2511 5423 Fax 506 2511 4440 e mail direcci n lanamme 2 ucr ac cr 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 DEI E i j CP x aa Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA gt Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales a
41. de tensi n axial en tornillos se realizaron en tornillos de cabeza hexagonal con un di metro de 24 mm y con longitudes de 108 y 170 mm como se muestra en la figura No2 Los tornillos de 108 mm son los utilizados para conectar los elementos de arriostre horizontal a la viga transversal seg n se muestra en la figura No 3 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 9 de 69 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 DEI a Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Los tornillos de 170 mm son los utilizados para conectar los elementos de refuerzo a las cuerdas del puente modular seg n se muestra en la figura No 4 Tornillo de 170 mm de largo Figura No 2 Tipos de tornillos del puente modular que se utilizaron en los ensayos P gina 10 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR
42. del esfuerzo de fluencia se determin con el m todo del 0 2 de la deformaci n leyendo el valor directamente del gr fico Esfuerzo Deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas Los esfuerzos del eje Y se determinan dividiendo la carga entre el rea del perno tal como se indica en la nota 3 Las deformaciones del eje X se determinan por el desplazamiento entre cabezas del equipo dividido por la longitud entre cabezas 5 3 Fotograf as A a Se barre la rosca b La tuerca se traba Fotograf a 2 Falla del perno 0068 13 LanammoUCR Laboratorio Nacional de Melorialos y TA Estructuralos U C R P gina 44 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI An 4 F Tal gt a Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA a boratorio d Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales e separar ON Ls CR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwnw eca or cr No de informe 1 0161 13 a Lo que se barre queda en la tuerca Fotograf a 3 Falla del perno 0069 13 Fotograf a 4 Falla del perno
43. dise o de puentes AASHTO LRFD 2012 Este gr fico incluye varias curvas asociadas con varias categor as de detalle Para estos ensayos se utiliza la categor a de detalle A la cual corresponde con la resistencia del material y no considera el efecto de soldadura o de discontinuidades La tabla No 8 muestra el rango de esfuerzos y el correspondiente n mero de ciclos elegidos para el ensayo de los espec menes Estos valores fueron obtenidos a partir de la figura C6 6 1 2 5 1 incluida en la especificaci n AASHTO LRFD 2012 para la categor a de detalle A De la tabla se puede observar que ninguno de los espec menes fall para el rango de esfuerzos y el correspondiente numero de ciclos que se muestra en la Tabla No 8 P gina 24 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA Tabla No 8 Rango de esfuerzos y el correspondiente n mero de ciclos para los ensayos realizados a espec menes ES Rango de H A Identificaci n del N mero de ciclos especificado seg n i esfuerzos esp cimen AASHTO LRFD 2012 MPa 0188 13 406 1 23x10 No se present
44. do de acero especificado en el manual t cnico del fabricante del puente El manual t cnico revisado fue uno de los muchos documentos presentados por el oferente al cual se le adjudic el contrato con el objetivo de identificar diferencias que sean importantes de resaltar Tabla No 1 Comparaci n entre la normativa brit nica especificada en el cartel de licitaci n del MOPT y la normativa brit nica especificada en el manual t cnico del fabricante para los elementos de acero del puente Normativa brit nica especificada por el fabricante en su manual t cnico Normativa brit nica especificada en Elemento del puente el cartel de licitaci n del MOPT Cuerdas del panel y cuerdas de refuerzo Otros elementos estructurales principales BS 4360 Grado 50A BS 4360 Grado 50A BS 4360 grado 55C BS 4360 grado 50A Vigas transversales BS 4360 Grado 50A BS 4360 grado 55C Tableros BS 4360 Grado 50A BS 4360 grado 50A Arriostramiento y partes restantes BS 4360 equivalente BS4360 grado 43A Pines de conexi n entre p neles o BS 970 BS 970 grado 709M40 bulones Pernos tornillos y tuercas BS 970 BS 3692 Clips No se especifica BS 5216 La tabla No1 muestra varias diferencias entre lo especificado en el cartel de licitaci n del MOPT y lo especificado por el fabricante en su manual t cnico Estas diferencias son P gina 16 de 69 Fecha del emisi n
45. e Mimarod Esp cimen Carga Esfuerzo olas s Observaciones kN MPa 0188 13 tos w 1 23E 05 No presenta grietas CORDER E Tabla 4 Ensayo de fatiga hasta la falla Rango de Rango de N mero de N mero de ciclos Esp cimen Carga Esfuerzo ciclos totales adicionales alos Observaciones kN MPa solicitados E AI R A Ver gr fico rango de esfuerzo vs n mero de ciclos reales en la figura 4 LanamnR giala de 7 Laboratorio Nacional de Motoriales y Modalos Estruciuralos UCR P gina 60 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt Laboratorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n NoLE 018 Universidad de Costa Rica o Acreditado a partir de 11 11 2002 LanammeUCR E No de informe 1 0210 13 Alcance disponible en vnww eca or cr 5 3 Gr ficos Esfuerzo MPa w un o 250 o 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Desplazamiento entre cabezas mm Figura 3 Gr fico esfuerzo desplazamiento entre cabezas esp cimen
46. el MOPT y lo especificado por el fabricante en su manual t cnico Estas diferencias son e Cuerdas superior e inferior de los paneles las cuerdas de refuerzo y las vigas transversales La especificaci n t cnica del cartel de licitaci n del MOPT indica que estos elementos deben cumplir con la calidad de acero BS 4360 grado 50A esfuerzo de fluencia m nimo de 355 MPa Por otro lado el fabricante indica en su manual t cnico que estos elementos cumplen con la calidad de acero BS 4360 grado 55C esfuerzo de fluencia m nimo de 450 MPa De la comparaci n anterior se concluye que el grado de acero especificado en el manual t cnico del fabricante posee un esfuerzo de fluencia mayor al esfuerzo de fluencia m nimo especificado en el cartel del MOPT para los mismos elementos Se recomienda corregir esta diferencia Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 27 de 69 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 y LanammeUCR PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE Elementos de arriostramiento y partes restantes La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que estos elementos deben cumplir con la norma BS 4360 equivalente pero no especifica el grado
47. enannr nata nacio 65 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 5 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 6 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 1 INTRODUCCI N Este informe resume los resultados obtenidos de ensayos de tensi n axial y de fatiga a probetas extra das de elementos de acero an lisis de composici n qu mica del acero y de ensayos de tensi n axial realizados a tornillos de conexi n del puente modular tipo Bailey que estaba instalado sobre la quebrada la Guaria en la Autopista General Ca as Ruta No 1 Este puente temporal colaps el pasado 6 de noviembre del 2012 cuando una gr a transitaba sobre el puente La verificaci n que aqu se reporta es el resultado de los trabajos de in
48. es la norma brit nica BS 3692 2001 con un grado de acero de 8 8 la que es aplicable a tornillos 1 5 Los esfuerzos de fluencia m nimos para los diferentes elementos de acero especificados en el cartel de licitaci n son menores a los esfuerzos de fluencia m nimos indicados en la normativa brit nica tambi n especificada en el cartel 2 Con base en las conclusiones del punto 1 se recomienda realizar las siguientes mejoras a futuros carteles de licitaci n para compra de puentes Bailey P gina 28 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 Indicar el a o de publicaci n de las normas brit nicas especificadas Asegurarse que la normativa brit nica y el grado de acero especificado en el cartel de licitaci n para cada uno de los elementos de acero del puente coincida con la normativa brit nica y el grado de acero especificado en el manual t cnico del fabricante Se brinda esta recomendaci n porque los puentes ofertados son estructuras estandarizadas con elementos que tienen propiedades predefinidas seg n se indi
49. esfuerzo de fluencia m nimo ste debe coincidir con el esfuerzo m nimo especificado en la norma brit nica Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 19 de 69 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 7 RESULTADOS DE ENSAYOS 7 1 ASPECTOS GENERALES Se utiliza la normativa brit nica y el grado de acero especificado en el manual t cnico del fabricante ver tabla No 1 para verificar la calidad del acero con base en los ensayos experimentales realizados No se utilizaron las especificaciones incluidas en el cartel de licitaci n para verificar la calidad del acero por las siguientes razones e El cartel espec fica para ciertos elementos un grado de acero menor al especificado por el fabricante Estos elementos son las cuerdas de los paneles el refuerzo de las cuerdas y las vigas transversales Ver tabla No1 e La normativa brit nica especificada en el cartel de licitaci n para los tornillos no es la correcta Ver tabla No1 e El cartel de licitaci n especifica un esfuerzo de fluencia m nimo para cada elemento el cual es menor al requerido por la normativa brit nica para el
50. grado de acero correspondiente Ver tabla 2 7 2 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSI N A PROBETAS DE ACERO Las propiedades mec nicas analizadas mediante ensayos de tensi n axial a probetas de acero 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 7 2 1 Esfuerzo de fluencia La Tabla No 3 compara el esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS 4360 1986 con el esfuerzo de fluencia obtenido experimentalmente conforme a lo indicado en la norma ISO 6892 1 2009 ver figura No 3 Se puede observar de la tabla que los esfuerzos obtenidos experimentalmente igualan al esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS 4360 1986 para el grado de acero 55C P gina 20 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DH TRANSPORTE Tabla No 3 Comparaci n entre el esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS 4360 1986 para el grado de acero 55C con los esfuerzos obtenidos experimentalmente Identifica
51. ha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 39 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 40 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales rta ib AR Lanammeucg Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwnw eca or cr No de informe 1 0161 13 Informe de Ensayo RC 80 v 04 Sistema de Gesti n de Calidad LanammeUCR Norma INTE ISONEC 17025 2005 ST 0042 13 ST 0179 13 1 Informaci n del cliente Nombre Unidad de Puentes LanammeUCR Proyecto Puente Bailey General Ca as Los Arcos Domicilio San Pedro Montes de Oca 2 M todo de ensayo ASTM F 606 Ensayo de pernos en tensi n Ensayo no acreditado 3 Informaci n
52. io 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 DEI RKTCD s Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt P Laboratorio de ensayo Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance de Acreditaci n No LE 018 Lanammeucr YN iversidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwnw eca or cr No de informe 1 0161 13 Esfuerzo MPa 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 Deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas mm mm Figura 9 Gr fico Esfuerzo deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas esp cimen 69 13 1000 900 800 700 600 500 Esfuerzo MPa 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 45 Deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas mm mm Figura 10 Gr fico Esfuerzo deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas esp A NA R LanammeUCR Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales UCR Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 51 de 69 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
53. la 0189 13 312 2 70x10 falla del material 0190 13 281 3 70x 10 Ver anexo C Con el objetivo de analizar la capacidad remanente a la fatiga de los espec menes se contin o con el ensayo aplicando el mismo rango de esfuerzos para un n mero adicional de ciclos hasta alcanzar la falla de la probeta La figura No 7 muestra los resultados obtenidos cuando se alcanz la falla de los espec menes 0188 13 y 0189 13 En el caso del esp cimen 0190 13 este nunca fall Es evidente que todos los espec menes superaron la curva S N rango de esfuerzos vs n mero de ciclos correspondiente a la categor a de detalle A de AASHTO LRFD 2012 Categor a de detalle A o Falla o Falla 9 gt No Falla Q 2 n O N w 3 uN H w ue O To lt x 10 00 1 00E 04 1 00E 05 1 00E 06 1 00E 07 1 00E 08 N mero de Ciclos Figura No 7 Resultados puntuales de los ensayos de fatiga realizados a probetas de acero junto a la curva para la categor a de detalle A seg n AASHTO LRFD 2012 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 25 de 69 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 INFR
54. ll para el rango de esfuerzos y el correspondiente numero de ciclos que se muestra en la tabla No 8 de este informe Adem s todos los espec menes superaron la curva S N rango de esfuerzos vs n mero de ciclos correspondiente a la categor a de detalle A de AASHTO LRFD 2012 6 De los resultados del an lisis de composici n qu mica realizado a una muestra de acero de la cuerda inferior se concluye que el contenido obtenido por elemento qu mico para la muestra de acero examinada cumple con el contenido m ximo y el rango de contenido especificado en la norma BS 4360 1986 para el acero grado 55C P gina 30 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 9 REFERENCIAS 11 2 8 4 5 6 7 8 9 10 1 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications Customary U S Units 2012 American Association of State Highway and Transportation Officials ASTM A370 12a Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products ASTM International 2012 ASTM E466 07 Standard Practice for Conducting Force Cont
55. m kN Ibf MPa psi 33413 2375 108 65 317 71343 910 131984 Falla secci n rosca 33513 2375 1748 10 309 69431 885 128411 Falla secci n rosca NOTA 3 1 El di metro medido en la parte lisa del perno 2 El esfuerzo m ximo se determina con el rea del perno indicada en la norma ASTM F 606 con los siguientes valores Di metro nominal 24 mm 0 94488 pulg tomando la conversi n de 25 4 mm equivalente a 1 pulgada N mero de hilos por pulgada 8 46 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 43 de 69 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 DEI 3 ARTED s Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales ia Lanammeucr q iversidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr No de informe 1 0161 13 Tabla 4 Resultados del esfuerzo de fluencia del ensayo realizado con tuercas fabricadas en el LanammeUCR Longitud entre 3 Esp cimen cabezas Esfuerzo fluencia mm MPa psi Can os a J nea 33513 710 Promedio 765 110954 Desv Est 77 8 11281 NOTA 4 A solicitud del interesado el valor
56. mo de 275 MPa Por lo tanto se recomienda indicar en la especificaci n t cnica del cartel el grado del acero de los elementos para poder determinar el esfuerzo de fluencia m nimo y otras propiedades relevantes con que debe cumplir el acero Bulones La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que el acero de los bulones debe cumplir con la norma BS 970 pero no indica el correspondiente grado de acero ni el a o de la norma Por otro lado el fabricante indica que estos elementos cumplen con el grado de acero BS 970 grado 709M40 esfuerzo de fluencia m nimo de 800 MPa Luego de investigar dicha norma se concluye que adem s de especificar el grado del acero se debe indicar su tratamiento t rmico para poder determinar el esfuerzo de fluencia m nimo y otras propiedades relevantes con que debe cumplir el acero Tornillos La especificaci n t cnica del cartel del MOPT indica que los tornillos deben cumplir con la norma BS 970 pero no indica el correspondiente grado de acero ni el a o de la norma Por otro lado el fabricante indica que sus tornillos cumplen con la norma BS 3692 pero no indica el grado de acero respectivo ni el a o de la norma Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 17 de 69 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 di
57. nsayos de tensi n axial realizados a tornillos de conexi n del puente modular tipo Bailey que estaba instalado sobre la quebrada la Guaria en la Autopista General Ca as Ruta No 1 Este puente temporal colaps el pasado 6 de noviembre del 2012 cuando una gr a transitaba sobre el puente La verificaci n que aqu se reporta es el resultado de los trabajos de inspecci n y evaluaci n de estructuras de puentes a lo largo de la red vial nacional y red vial concesionada que realiza la Unidad de Puentes del LanammeUCR de conformidad con las responsabilidades que le competen 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 an lisis qu mico Ninguno 69 fatiga propiedades mec nicas especificaciones acero tornillos 11 Informe preparado por Ing Luis Guillermo Vargas Alas Unidad de Puentes LanammeUCR 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 LanammeUCR Coordinador Unidad de Puentes Coordinador General PITRA Plab hth B Fecha 22 05 2013 Fecha 22 05 2013 Fecha 22 05 2013 PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSP
58. ntes con las especificaciones brit nicas Los porcentajes de elongaci n que se presentan en la tabla No 5 corresponden a los valores convertidos 7 3 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TENSI N A TORNILLOS 7 3 1 Esfuerzo de fluencia La Tabla No 6 compara el esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS 3692 2001 para tornillos grado 8 8 con los esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente De la tabla se observa que el esfuerzo de fluencia obtenido P gina 22 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA experimentalmente para todos los tornillos excedi el esfuerzo especificado en la norma BS 3692 2001 para el grado de acero 8 8 Tabla No 6 Comparaci n del esfuerzo de fluencia m nimo que se especifica en la norma BS 3692 2001 y los esfuerzos de fluencia obtenidos experimentalmente Esfuerzo de fluencia m nimo especificado en la norma BS Esfuerzos de fluencia obtenidos Identificaci n 3692 2001 y asociado al experimentalmente conforme a la norma del esp cimen m todo del desplazamiento ASTM AF606 11a de 0 2 de deformaci n MPa
59. os espec menes 0744 13 1 y 0744 13 2 fue respectivamente un 0 18 y un 1 64 menor al especificado en la norma Por lo Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 29 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA tanto los esfuerzos obtenidos con estos espec menes no cumplen con la norma BS 4360 1986 para grado de acero 55C 3 3 El porcentaje de elongaci n obtenido experimentalmente excedi la elongaci n m nima especificada en la norma BS 4360 1986 para grado de acero 55C 4 De los resultados experimentales obtenidos de los ensayos de tensi n axial de tornillos se concluye lo siguiente 4 1 El esfuerzo de fluencia obtenido experimentalmente para todos los tornillos excedi el esfuerzo especificado en la norma BS 3692 2001 para el grado de acero 8 8 4 2 El esfuerzo ltimo obtenido experimentalmente excedi el esfuerzo especificado para todos los tornillos en la norma BS 3692 2001 para el grado de acero 8 8 5 De los resultados experimentales obtenidos de los ensayos de fatiga de probetas de acero extra das de la cuerda de inferior se concluye que ninguno de los espec menes fa
60. osta Rica Costa Rica Tel 506 2511 2500 Fax 506 2511 4440 E mail direcci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE Laboratorio Nacional de INFRAESTRUCTURA DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA SP Laboratorio di 3 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Alcance A ii 8 E Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 LanammeUCR a iiae Alcance disponible en wvaveca orcr No de informe 1 0210 13 Fotograf a 4 Falla de la muestra 0189 13 Aclaraciones 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 ntegra y original No se permite la reproducci n parcial de este documento sin la autorizaci n del Director del LanammeUCR Aprob UAG conte Si Ing Ana Monge Sandi M Sc Ing Alejandro Navas Carro M Sc Coordinadora de Laboratorios Director LanammeUCR de Infraestructura Civil P gina 7 de 7 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 63 de 69 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
61. que sean el ctricamente excitados Los tomos excitados r pidamente regresan a su estado de estabilidad emitiendo fotones La longitud de onda de cada fot n emitido es nica y caracter stica de cada elemento estudiado y est asociada a su exclusiva configuraci n at mica Los fotones de todos los elementos excitados ingresan a una c mara espectrom trica donde son separados por una red de difracci n Identificado cada elemento y dado que la cantidad de fotones emitidos es directamente proporcional a la concentraci n de ese elemento en la muestra el instrumento puede determinar luego a trav s de una curva de calibraci n el porcentaje g 100g de cada elemento presente en la muestra www labometcr com Tel Fax 506 2291 8574 labometfOlabometcr com Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 67 de 69 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA P gina 2 de 2 SNS LaboMet METALURGIA APLICADA SECCION 5 RESULTADOS Expresados en g 100g Definiciones y F rmulas de C lculos C Carbono Mn Manganeso Si Silicio P Fosforo S Azufre Nb Niobio V Vanadio Al Aluminio
62. recci nOlanamme ucr ac cr PROGRAMA DE URA DI TRANSPORTE Laboratorio Nacional de INFRAESTRU Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PITRA Con base en una revisi n realizada por la Unidad de Puentes se corrobora que la norma BS 970 1991 aplica a bulones nicamente y m s bien es la norma brit nica BS 3692 2001 con un grado de acero de 8 8 la que aplica a tornillos Por lo tanto se recomienda corregir estas diferencias En la Tabla No 2 se presenta una comparaci n entre el esfuerzo de fluencia m nimo que deben cumplir los diferentes elementos de acero del puente modular seg n la normativa brit nica especificada en el cartel de licitaci n MOPT 2010LN 000054 32700 y los esfuerzos de fluencia m nimos tambi n especificados en dicha norma De la tabla se puede observar que los esfuerzos de fluencia m nimos para los diferentes elementos de acero especificados en el cartel de licitaci n son menores a los esfuerzos de fluencia m nimos indicados en la normativa brit nica tambi n especificada en el cartel Tabla No 2 Comparaci n entre el esfuerzo de fluencia m nimo del acero seg n la normativa brit nica y el esfuerzo de fluencia m nimo especificados en el cartel de licitaci n del MOPT Esfuerzo de fluencia m nimo del acero F MPa Elemento Requerido seg n la normativa brit nica especificada en el cartel de licitaci n 355 MPa 3619 kg cm Valor especificado en el cartel de licitacion
63. rio 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 DEI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales borro dere 4 Alcance de Acreditaci n N LE 018 LanammeUCR Universidad de Costa Rica Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en wwnw eca or cr No de informe 1 0161 13 Tabla 2 Resultados del esfuerzo de fluencia del ensayo realizado con tuercas del puente Bailey Longitud entre e Esp cimen cab x s Esfuerzo fluencia mm MPa psi 312000 on S 70 m87 7 Promedio 763 110635 Desv Est 76 7 11123 NOTA 2 A solicitud del interesado el valor del esfuerzo de fluencia se determin con el m todo del 0 2 de la deformaci n leyendo el valor directamente del gr fico Esfuerzo Deformaci n a partir del desplazamiento entre cabezas Los esfuerzos del eje Y se determinan dividiendo la carga entre el rea del perno tal como se indica en la nota 1 Las deformaciones del eje X se determinan por el desplazamiento entre cabezas del equipo dividido por la longitud entre cabezas Tabla 3 Ensayo de tensi n de pernos con tuercas fabricadas en el LanammeUCR p Logitud de Longitud entre z mm mm m
64. rolled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials ASTM International 2007 ASTM F606 11a Standard Test Methods for Determining the Mechanical Properties of Externally and Internally Threaded Fasteners Washers Direct Tension Indicators and Rivets ASTM International 2007 BS 4360 1986 Specification for Weldable structural steels British Standards Institution 1986 BS 3692 2001 ISO metric precision hexagon bolts screws and nuts Specification British Standards Institution 2001 BS 970 3 1991 Wrought steels for mechanical and allied engineering purposes Part 3 Bright bars for general engineering purposes British Standards Institution 1991 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 ISO 6892 1 2009 Metallic materials Tensile testing Part 1 Method of test at room temperature First edition 2009 08 15 Licitacion P blica N 2010LN 000054 32700 Suministro de puentes modulares lanzables tipo Bailey Ministerio de Obras P blicas y Transportes 2010 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 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 31 de 69 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos
65. rtel de licitaci n del MOPT indica que los elementos de acero deben satisfacer los grados de acero especificados en la norma BS4360 seg n se muestra en la Tabla No 1 Sin embargo el cartel no indica el a o de publicaci n de dicha normativa A partir de una revisi n de normas brit nicas realizada por la Unidad de Puentes se concluy que la norma a la que hace referencia el Cartel del MOPT es la versi n publicada en 1986 El fabricante tampoco indica el a o de la norma brit nica con que espec fica sus elementos de acero Sin embargo a partir de la revisi n de normas brit nicas realizada tambi n se concluye que el fabricante utiliza la norma brit nica de 1986 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 15 de 69 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 DI TRANSPORTE Materiales y Modelos Estructurales LanammeUCR PITRA Con base en lo anterior en este informe se utiliza la norma BS4360 del a o 1986 para evaluar las propiedades de los elementos de acero del puente Bailey La Tabla No 1 compara la normativa brit nica y el grado de acero de los elementos del puente seg n se especifica en el cartel MOPT 2010LN 000054 32700 con la normativa brit nica y el gra
66. rteles de licitaci n para compra de puentes tipo Bailey Indicar el a o de publicaci n de todas las normas brit nicas especificadas Asegurarse que la normativa brit nica y el grado de acero especificado en el cartel de licitaci n para cada uno de los elementos de acero del puente coincida con la normativa brit nica y el grado de acero especificado en el manual t cnico del fabricante Se brinda esta recomendaci n porque los puentes ofertados son estructuras estandarizadas con elementos que tienen propiedades predefinidas seg n se indica en su manual t cnico En el caso que el MOPT decidiera especificar una normativa brit nica y un correspondiente grado de acero distinto al especificado en el manual t cnico del fabricante la variaci n debe ser resaltada en el cartel de licitaci n con el fin de evitar confusiones Una variaci n en el cartel respecto a lo especificado en el manual t cnico de los fabricantes podr a incrementar el costo del puente por adquirir Corregir la referencia a la normativa brit nica especificada para los tornillos Indicar el grado de acero de todos los elementos especificados seg n la normativa brit nica e indicar el tipo de tratamiento t rmico que reciben los bulones Eliminar de la especificaci n del cartel la referencia a un esfuerzo de fluencia m nimo ya que esta informaci n ya est definida en la norma brit nica para el grado de acero correspondiente En caso que se quiera especificar el
67. specci n y evaluaci n de estructuras de puentes a lo largo de la red vial nacional y red vial concesionada que realiza la Unidad de Puentes del LanammeUCR de conformidad con las responsabilidades que le competen seg n se establece en la ley 8114 Este informe complementa los ensayos realizados y reportados en el informe LM Pl UP 01 2012 con fecha de 14 de diciembre de 2012 Los ensayos que se reportan en este informe fueron realizados por personal calificado del Laboratorio de Infraestructura Civil del LanammeUCR El an lisis de composici n qu mica del acero fue realizado por el laboratorio privado LABOMET Metalurgia Aplicada S R L La interpretaci n y verificaci n de los resultados fue realizada por la Unidad de Puentes 2 OBJETIVOS Los objetivos espec ficos de este informe son Verificar el esfuerzo de fluencia el esfuerzo ltimo y la elongaci n de probetas de acero con base en las especificaciones de la normativa brit nica correspondiente Verificar el esfuerzo de fluencia y el esfuerzo ltimo de tornillos de conexi n con base en las especificaciones de la normativa brit nica correspondiente Verificar la resistencia a la fatiga de probetas de acero con base en las especificaciones para dise o de puentes AASHTO LRFD 2012 Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 7 de 69 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Postal 11501 2060 Universidad de
68. stal 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 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales A LanammeUCR Universidad de Costa Rica No de informe 1 0161 13 5 4 2 Gr ficos esfuerzo deformaci n a partir de entre cabezas PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA DEI TRANSPORTE PITRA ECA lt Laboratorio de ensayo Alcance de Acreditaci n N LE 018 Acreditado a partir de 11 11 2002 Alcance disponible en www eca or cr En los gr ficos que se presentan a continuaci n la l nea roja representa la pendiente inicial de la curva Esfuerzo Deformaci n a partir del desplazamiento entre cabezas la cual interseca el eje horizontal deformaci n en el cero corregido de la curva por el acomodo de los accesorios de carga La l nea verde corresponde al desplazamiento horizontal de la l nea roja de 0 002 de deformaci n La intersecci n de la l nea verde con la curva equivale al valor del esfuerzo de fluencia determinado Esfuerzo MPa 0 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 Detormaci n a partir de desplazamiento entre cabezas mm mm Figura 8 Gr fico Esfuerzo deformaci n a partir de desplazamiento entre cabezas esp cimen 68 13 P gina 50 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 Laborator
69. ta con la pendiente inicial de la curva esfuerzo deformaci n desplazamiento de la recta o A 0 2 recta paralela a la recta o A desplazada una distancia o m punto de intersecci n de la recta m n con la gr fica esfuerzo deformaci n Esfuerzo correspondiente al punto r o esfuerzo de fluencia para el desplazamiento o m de 0 2 la deformaci n o i ye 0 2 Deformaci n Figura No 6 Diagrama del procedimiento para determinar el esfuerzo de fluencia con el 5 3 m todo del desplazamiento de 0 2 de deformaci n Fuente ASTM F606 11a modificada por Unidad de Puentes Ensayos de fatiga a probetas de acero Los ensayos de fatiga realizados a probetas de acero se llevaron a cabo siguiendo las recomendaciones de la norma ASTM E466 07 En esta norma se especifica el procedimiento para realizar el ensayo de fatiga en probetas de acero sometidas a un rango constante de esfuerzo y a un n mero de ciclos espec fico definidos con anticipaci n Se considera como una falla por fatiga si el esp cimen de acero se fractura antes de alcanzar el n mero de ciclos establecido para el rango de esfuerzos correspondiente Los ensayos fueron realizados por personal calificado del Laboratorio de Infraestructura Civil del LanammeUCR En el anexo C se presenta el informe donde se incluyen los resultados de los ensayos ver secci n 5 Para este ensayo se utiliz la m quina MTS 810 que se describi en el informe LM PI UP 01 2012
70. versidad 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 DI Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA 7 2 3 Elongaci n La tabla No 5 compara el porcentaje de elongaci n m nima especificado en la norma BS 4360 1986 con el porcentaje de elongaci n obtenido experimentalmente Se puede observar de la tabla que el porcentaje de elongaci n obtenido experimentalmente excedi la elongaci n m nima especificada en la norma BS 4360 1986 para grado de acero 55C Tabla No 5 Comparaci n de la elongaci n m nima especificada en BS 4360 1986 para grado de acero 55C y la elongaci n obtenida experimentalmente Porcentaje de elongaci n m nima en la Porcentaje de elongaci n para una longitud N mero de longitud de control Lo especificada de control Lo esp cimen en BS 4360 1986 para el grado de acero 55C Kibr GAA 19 ii Todos cumplen 0744 13 2 47 5 Se aclara que los porcentajes de elongaci n obtenidos experimentalmente conforme con la norma ASTM A370 ver informe de ensayo del anexo A fueron convertidos a la longitud de control Lo especificada en la norma BS 4360 1986 siguiendo las recomendaciones incluidas en la norma EN ISO 2566 1 1999 Esta conversi n se realiz con el fin de asegurar que las verificaciones realizadas en este informe fueran consiste
71. zamiento entre cabezas esp cimen 69 13 350 300 250 200 150 100 LanammoUCR Laboratorio Nacional de Matorialos y Modelos Estructurales U C R P gina 48 de 69 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 Informe No LM PI UP 05 2013 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 DEI A NICD S Materiales y Modelos Estructurales TRANSPORTE LanammeUCR PITRA ECA lt P r s Laboratorio 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 wwnw eca or cr No de informe 1 0161 13 350 300 250 200 150 100 50 0 0 2 4 8 10 12 14 16 18 Desplazamiento entre cabezas mm Carga kN Figura 6 Gr fico carga desplazamiento entre cabezas esp cimen 334 13 350 300 250 Carga kN 8 Desplazamiento entre cabezas mm Figura 7 Gr fico carga desplazamiento entre cabezas esp ci Lanammo UCR Laboratorio Nacional de Matorlalos y Modelos Estructurales U C R Informe No LM PI UP 05 2013 Fecha del emisi n 22 de mayo de 2013 P gina 49 de 69 Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales C digo Po

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