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Las juntas de tablero deben ser capaces de absorber el valor de cálculo del desplazamiento total en situación sísmica para el caso del sismo frecuente de cálculo, dEd,f. Este valor podrá determinarse de la forma siguiente:
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donde:
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Cuando los efectos de segundo orden sean significativos, deben añadirse a la expresión anterior.
El desplazamiento sísmico dE,f relativo entre dos partes independientes del puente puede estimarse mediante la regla de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los desplazamientos de cada parte.
Es necesario prever una longitud de entrega mínima del tablero sobre los elementos de sustentación, siempre que puedan producirse desplazamientos relativos entre ellos en situación sísmica.
Esta longitud de entrega debe ser tal que, bajo la acción del sismo último de cálculo, el elemento de soporte mantenga su función de sustentación.
En los estribos, la entrega mínima podrá determinarse como sigue:
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donde:
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con:
- dc Desplazamiento horizontal máximo de la superficie del terreno, según la expresión (3.9b) del apartado 3.6.
- L Longitud de tablero entre el estribo y un apoyo fijo (ver comentario)
- Lref Distancia a partir de la cual se puede considerar que los movimientos del suelo no tienen correlación. A estos efectos, se podrá tomar Lref = 400 m.
Para tableros unidos a las pilas mediante empotramiento o mediante aparatos de apoyo fijos en la dirección longitudinal:
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donde dEd es el desplazamiento en situación sísmica para el caso del sismo último de cálculo, cuyo valor, a su vez, se determinará como sigue:
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siendo Ψ2 el factor de combinación casi-permanente para la acción térmica y las demás variables con el mismo significado que en la expresión (7.1).
Para tableros unidos a las pilas o a un estribo mediante conectores sísmicos con una holgura s:
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con el mismo valor de dEd que en la expresión (7.6).
En caso de una junta intermedia entre dos elementos del tablero, la longitud de entrega de cada uno de ellos sobre la pila deberá ser:
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con Le,estribo según la expresión (7.3) y siendo dE,pila el desplazamiento sísmico de la coronación de la pila debido al sismo último de cálculo obtenido según la expresión (4.15) del apartado 4.2.4.4.
Los aparatos de apoyo deben estar dimensionados de forma que quede asegurada la integridad estructural del puente para los desplazamientos debidos a la acción del sismo último de cálculo. Esta condición se considerará cumplida si se tienen en cuenta los criterios indicados en este apartado para cada tipo de apoyo.
Los aparatos de apoyo deberán ser accesibles para su inspección, conservación y posible sustitución.
Los aparatos de apoyo fijos deben dimensionarse con criterios de proyecto por capacidad, aunque estos criterios no se considerarán si resultan más desfavorables que la hipótesis de comportamiento del puente esencialmente elástico (q = 1).
Alternativamente, los aparatos de apoyo fijos podrán dimensionarse únicamente para la combinación sísmica, definida en el apartado 2.4, siempre que se dispongan además conectores sísmicos como mecanismo adicional de transmisión.
Los aparatos de apoyo móviles deben admitir sin daño el desplazamiento en la situación sísmica correspondiente al sismo último de cálculo, dEd, obtenido de acuerdo con la expresión (7.6).
En las uniones con aparatos de apoyo móviles, el tablero deberá contar con la longitud de entrega mínima según las indicaciones del apartado 7.2.
Los apoyos elastoméricos pueden ser utilizados con alguna de las disposiciones siguientes:
En el último caso, cuando toda la acción sísmica de cálculo sea resistida por apoyos elastoméricos normales, se considerará que el puente está aislado y, por tanto, será de aplicación lo indicado en el apartado 7.6.
Como valor nominal del módulo de elasticidad transversal del elastómero Gb podrá adoptarse el siguiente: Gb=1,1 G, siendo G el módulo de elasticidad transversal convencional aparente del elastómero.
Será necesario prever dispositivos de anclaje vertical en aquellos apoyos en que la reacción vertical producida por el sismo de cálculo supere a los siguientes porcentajes de la reacción de compresión debida a la carga permanente:
Estas condiciones se refieren a la reacción vertical por línea de apoyos y no son aplicables a apoyos individuales.
En cada apoyo individual, será necesario comprobar que no se produce levantamiento para la combinación de acciones correspondiente a la situación sísmica de cálculo, definida en el apartado 2.4, con γQ,1= 0.
En general, la acción sísmica se transmitirá a través de los apoyos dispuestos entre el tablero y la subestructura, aunque también pueden utilizarse conectores sísmicos para este cometido. Los conectores sísmicos deberán, en general, permitir los desplazamientos debidos al resto de las acciones sin transmitir cargas significativas.
Los conectores sísmicos pueden ser llaves de corte, topes, cables o bulones de unión.
Al igual que los aparatos de apoyo, los conectores sísmicos deberán ser accesibles para su inspección, conservación y posible sustitución.
Cuando se utilicen conectores sísmicos, deben ser adecuadamente tenidos en cuenta en el modelo de la estructura. Como primera aproximación, se podrá considerar para los mismos una relación lineal fuerza-desplazamiento.
Figura 7.1 Relación fuerza-desplazamiento para una estructura con conectores sísmicos
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Los conectores sísmicos suelen proyectarse con alguna de las disposiciones siguientes:
Los conectores sísmicos mencionados en los párrafos anteriores deben dimensionarse con criterios de proyecto por capacidad, suponiendo que la resistencia horizontal de los aparatos de apoyo es nula.
Los sistemas de aislamiento sísmico tienen como objetivo reducir la respuesta de la estructura frente a la acción sísmica horizontal. En general, esta reducción se consigue aumentando el período fundamental de la estructura (lo que da lugar a una reducción de los esfuerzos y a un aumento de los desplazamientos), aumentando el amortiguamiento (lo que reduce los desplazamientos y puede también reducir los esfuerzos) o mediante una combinación de ambas soluciones.
A efectos de la aplicación de esta norma, se considera que un puente está aislado sísmicamente cuando toda la acción sísmica horizontal de cálculo sea resistida por apoyos elastoméricos normales, cuando el puente esté equipado con dispositivos especiales para reducir la respuesta frente a esa acción o cuando se tenga una combinación de ambas disposiciones.
En un puente con aislamiento sísmico, todos los elementos, a excepción de los propios dispositivos especiales, deben permanecer en el rango elástico bajo la acción del sismo último de cálculo.
En general, será necesario tener en cuenta la variación de las propiedades del sistema de aislamiento por el envejecimiento debido a los procesos de carga, las variaciones de temperatura, contaminación, etc.
Para ello, se considerarán dos conjuntos de valores para las propiedades tanto de los apoyos elastoméricos normales como de los dispositivos especiales y, salvo que se justifique adecuadamente, se efectuarán dos cálculos: uno, correspondiente a los valores máximos, que en general dará lugar a los máximos esfuerzos en tablero y subestructura, y otro, correspondiente a los valores mínimos, que en general dará lugar a los máximos desplazamientos del tablero y del sistema de aislamiento.
En el caso de los apoyos elastoméricos normales, podrán considerarse como valor máximo y mínimo del módulo de elasticidad transversal los siguientes:
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siendo G el módulo de elasticidad transversal convencional aparente del elastómero.
Los criterios de comprobación establecidos en esta norma deberán cumplirse para los resultados obtenidos con ambos conjuntos de valores.
Debido a la importancia que la capacidad de desplazamiento del sistema de aislamiento tiene en la seguridad de la estructura, los elementos del sistema deberán dimensionarse para permitir unos desplazamientos incrementados en un 50% respecto a los desplazamientos totales en situación sísmica y para resistir las fuerzas correspondientes.
Los dispositivos especiales deben ser sometidos a pruebas adecuadas para comprobar su funcionamiento bajo los desplazamientos de cálculo y las fuerzas correspondientes. Dichas pruebas se basarán en normas vigentes de ámbito nacional o internacional.
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