Comportamiento y cálculo del pilono del puente atirantado Talavera de la Reina

RESUMEN
El pilono del puente atirantado sobre el río Tajo de Talavera de la Reina constituye uno de los elementos singulares y más característicos de la estructura, centrándose esta comunicación en la descripción estructural del mismo.
La pieza se proyecta en hormigón blanco de resistencia característica 70 MPa, dispone de una sección rectangular de 16 m x 4 m en la base hasta 4 m x 4 m en coronación y alcanza una altura de 175 m sobre rasante y 185 m desde el encepado. El fuste está inclinado respecto a la vertical 22.5° hacia la zona de retenida del puente con objeto de compensar parte del peso propio. El pilono está aligerado interiormente, disponiendo un hueco con sección variable hasta la cota 50 m y un hueco de dimensiones 3 m x 3 m constante desde ese punto donde se aloja una célula metálica interior fabricada con acero S-355 cortén. El cajón metálico interior aloja los anclajes de tirantes, sirve de encofrado perdido y colabora en la resistencia de la sección. La célula metálica interior tiene una longitud total de 135 m y espesores de 40 mm los paneles laterales y 30 mm los paneles frontales. Los espesores laterales son mayores para absorber las tensiones de compensación de carga de tirantes y controlar la fisuración del hormigón. La sección metálica se conecta al hormigón mediante pernos tipo "stud".
En el interior de célula metálica quedan proyectados los anclajes de los tirantes en el pilono, realizados mediante cubos metálicos de donde se apoya la placa de anclaje de los tirantes y que quedan soldados a dos paneles que entregan la carga a las chapas laterales de la célula funcionando como viga transversal.
Para estudiar el comportamiento del pilono se introducen en modelo de cálculo unas cargas auto equilibradas que simulan las imperfecciones geométricas y la no-linealidad del pilono. Además se eligen las hipótesis de cargas de diseño pésimas y se realiza un cálculo iterativo P-Delta para contemplar los efectos de segundo orden. En cada iteración se obtienen los esfuerzos y se actualizan las inercias con el diagrama momento-curvatura de cada sección, hasta que se observa como al final del proceso de cálculo el pilono se descarga de esfuerzos y transfiere carga a los tirantes a medida que el fuste se flexibiliza por fisuración, logrando el cálculo converger rápidamente.
RELEVANCIA DEL TRABAJO
La comunicación explica las características fundamentales del pilono del Puente Atirantado de Talavera de la Reina que constituye uno de los elementos fundamentales y más característicos de la estructura. El pilono es de hormigón de alta resistencia y dispone de una célula metálica interior que colabora en la resistencia del fuste a la vez que actúa de encofrado interior y aloja los anclajes de los cables. El proyecto de la pieza ha exigido un riguroso estudio y análisis de su comportamiento debido a la importante altura de 185 m, los elevados esfuerzos a los que está sometido y una anchura de tan solo 4 m transversal.

Pilono y tirantes en construcción desde retenida

Alzado del primer tramo de pilono en construcción

FUENTE:
V Congreso Internacional de Estructuras de la Asociación Científico - Técnica del Hormigón Estructural, Oct. 2011 Barcelona Autores: Ramón Sánchez de León y Christian Bernal Pérez

Más sobre el Puente atirantado Talavera de la Reina - Toledo, España (2007-2011)

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