INSTRUCCION SOBRE LAS INSPECCIONES TECNICAS EN LOS PUENTES DE FERROCARRIL (ITPF-O5)

CAPÍTULO 4. PRUEBA DE CARGA

4.1 Tipos de pruebas de carga.

Se distinguen dos tipos de pruebas de carga en puentes:

4.2 Objeto.

En el caso de obra nueva, el objeto de la prueba será verificar la adecuada concepción y ejecución del puente, mediante la evaluación de su comportamiento estructural. Para ello se comparará la respuesta real y la esperada, según el modelo de cálculo empleado para su diseño y comprobación.

En el caso de puentes en servicio, el objeto de la prueba será ampliar el conocimiento del estado de la estructura mediante la evaluación de su comportamiento estructural, bien periódicamente o como consecuencia de inspecciones que así lo aconsejen. Para ello, se obtendrán los desplazamientos y deformaciones en determinados elementos relevantes de la misma, bajo la acción de las cargas de prueba, comparándolas con las obtenidas en pruebas anteriores.

4.3 Alcance:
4.3.1 Puentes de nueva construcción.

Se realizarán pruebas de carga de recepción, en todos los puentes de nueva construcción en los que alguno de sus vanos tenga una luz igual o superior a 10 m, independientemente de su tipología o material constructivo. Se excluyen los de montera superior a 2,5 m, entendiendo por tal la distancia vertical entre el punto más alto del tablero, arco, cajón o marco y la base de apoyo del balasto.

Además, el administrador de la infraestructura incluirá en el grupo anterior, aquellos puentes de luz inferior cuya tipología o características especiales lo aconsejen.

4.3.2 Puentes en servicio.

Se realizarán pruebas de carga de control de la obra en servicio en todos los puentes de estructura metálica o mixta de luz igual o superior a 10 m, con la periodicidad indicada en el apartado siguiente. Se excluyen los de montera superior a 2,5 m.

En puentes con estructura de hormigón o de fábrica no será necesario realizar pruebas de carga de control de la obra en servicio, salvo como consecuencia de inspecciones principales o especiales o que así lo aconsejen.

4.4 Periodicidad:
4.4.1 Puentes de nueva construcción.

En estos puentes se realizará una prueba de carga antes de su puesta en servicio definitiva.

4.4.2 Puentes en servicio.

Se realizarán pruebas de carga en todos los puentes en servicio de estructura metálica o mixta, con uniones roblonadas o atornilladas, dentro del año siguiente a aquél en que se cumplan 15 años desde la última prueba de carga. En el caso de uniones soldadas el plazo será de 30 años.

También se realizarán pruebas de carga en puentes en servicio, cuando el resultado de la inspección principal así lo aconseje.

4.5 Personal.

Las pruebas de carga se llevarán a cabo por un equipo de personal cualificado, al frente del cual estará un Director de la prueba, que deberá ser un técnico titulado con competencia legal para ello y experto en estructuras.

El Director de la prueba estará presente durante todo su desarrollo. Será el responsable de ordenar el comienzo y final de los distintos estados de carga, así como de dar por terminada la prueba cuando lo crea conveniente, o incluso de suspenderla, cuando así lo requiera el comportamiento de la estructura.

4.6 Características.

Antes de realizar cualquier prueba de carga se hará una inspección del puente.

En los puentes en servicio, deberán determinarse las características físicas y mecánicas de los distintos elementos estructurales en el caso de que no se dispongan.

Previamente a la realización de la prueba de carga, se deberá disponer de un proyecto en el que se recojan todas las especificaciones necesarias para su ejecución, tales como trenes y estados de carga, puntos de instrumentación, medios auxiliares necesarios, valores previstos en los distintos aparatos de medida, criterios de estabilización de las medidas, tratamiento de los valores remanentes, criterios de aceptación de la prueba, material ferroviario a utilizar, etc.

En todos los puentes se realizarán siempre pruebas de carga que reproduzcan los estados de carga más desfavorables. Éstas serán estáticas y dinámicas a distintas velocidades, incluyendo las pruebas de frenado y las cuasiestáticas a las velocidades mínimas que permitan los trenes de carga.

El tipo de magnitudes a medir durante la prueba, así como el número y la situación de los puntos de medida, serán los adecuados para permitir la correcta evaluación del comportamiento de la estructura en sus diversos estados de carga. En general, se medirán sistemáticamente flechas y deformaciones unitarias, complementándose en las pruebas dinámicas con medidas de aceleraciones y/o velocidades, así como de flechas y desplazamientos horizontales de los apoyos, en su caso.

Podrán realizarse pruebas simplificadas, con reducción en el nivel de instrumentación o de los estados de carga, en los casos de puentes con gran número de vanos similares o de varias obras iguales e independientes. Se consideran vanos similares, los de idéntica solución estructural y cuyas diferencias de luz no superen el 10 %. También son de aplicación estas pruebas en la comprobación de refuerzos locales.

El diseño de la instrumentación y el planteamiento de la prueba se realizarán de forma que se minimice la influencia de factores externos (temperatura, humedad, etc.), tanto sobre la estructura, como sobre los equipos de medida.

El equipo de medida permitirá el registro automático y continuo de las medidas que se realicen y su visualización en tiempo real, incluyendo la temperatura y la humedad.

El nivel de carga alcanzado durante las pruebas estáticas deberá ser representativo de las acciones de servicio. Para ello, las solicitaciones estáticas obtenidas en las secciones críticas, excepto en puentes de luces menores de 10 m o con una sola vía, pero proyectadas para admitir dos, en las que no sea posible alcanzar estos valores, deberán estar en torno al 60 %, sin superar nunca el 70 %, de los valores estáticos teóricos producidos por el tren de cargas ferroviario del proyecto constructivo. En caso contrario deberá justificarse la representatividad de la prueba.

Durante la prueba se inspeccionará el comportamiento de los elementos relevantes del puente, realizando una inspección completa al final de ésta. En estructuras de hormigón se controlará cualquier proceso de fisuración previo o sobrevenido durante la prueba.

4.7 Criterios de aceptación de la prueba:
4.7.1 Pruebas estáticas.

En primer lugar, y una vez aplicados los criterios de estabilización de las medidas al final de cada escalón de carga y de descarga, se comprobará que los valores remanentes en cada estadio cumplen con los criterios del proyecto de la prueba. En cualquier caso, dichos valores, expresados en forma de porcentaje respecto a los máximos medidos en el escalón, cumplirán lo siguiente:

En segundo lugar, se verificará que el porcentaje entre las flechas máximas obtenidas y las previstas en el proyecto de prueba de carga es:

Si se cumplen todas las exigencias anteriores, se considera que los resultados de la prueba son satisfactorios, y por tanto es válida. En caso contrario, se determinarán las causas en el correspondiente informe de la prueba, analizando si se justifica el resultado, de cara a la validez o no de la prueba.

En el caso de prueba simplificada en un vano, ésta se considerará válida, si los resultados obtenidos en éste, no se desvían más de un 10 % de los medidos en el vano al cual se hayan asimilado, una vez afectados estos últimos por la corrección debida a la diferencia de luces.

4.7.2 Pruebas dinámicas.

En este tipo de pruebas se deberá realizar una interpretación de los resultados en consonancia con los trenes de carga y velocidades empleadas en las pruebas.

Las magnitudes a evaluar serán la frecuencia principal de vibración o, en su defecto, la correspondiente al modo excitado durante la prueba, su amplitud, el amortiguamiento, el coeficiente de amplificación dinámica o de impacto, las aceleraciones verticales en el centro de vano y los desplazamientos horizontales de apoyos, en su caso.

4.8 Resultado de la prueba:
4.8.1 Informe de resultados.

El Director de la prueba elaborará un informe con los resultados de la misma, en el que se recogerá información sobre: fecha de realización, trenes de carga empleados, estados de carga, situación y tipología de los puntos de medida, información sobre el desarrollo e incidencias durante la prueba, registros de las magnitudes medidas y comparación con los valores previstos, valoración del cumplimiento de los criterios de aceptación y cualquier otro aspecto que se considere de interés.

Dicho informe deberá recoger también una evaluación de la aptitud del puente para el servicio, en función del estado y comportamiento estructural (tenso-deformacional, fisuración, etc.) de sus elementos relevantes, aparatos de apoyo, equipamiento, etc.

Desde el punto de vista exclusivo del comportamiento estructural, para evaluar la aptitud para el servicio en los puentes metálicos calculados antes de la entrada en vigor de la «Instrucción relativa a las acciones a considerar en el proyecto de puentes de ferrocarril» de 1975, así como para determinar, en su caso, los plazos para su reparación o refuerzo, deberán utilizarse los siguientes criterios:

Cuando la aparición de un cociente inferior a 1,30 se produzca en secciones próximas a los nudos, donde los momentos secundarios tengan especial relevancia, y siempre que dichos elementos no presenten daños visibles, se permitirá acometer las reparaciones y actuaciones de refuerzo en el mismo plazo que en el apartado b), siempre que se mantenga mientras tanto una adecuada vigilancia que permita detectar cualquier variación.

4.8.2 Acta de la prueba.

El resultado de la prueba se comunicará al Registro de Inspecciones de Puentes de Ferrocarril, en un plazo máximo de tres meses desde su realización, mediante el envío de una copia del acta cuyo modelo A2 figura en el anexo de esta Instrucción. En ella se describirán los aspectos más relevantes de la prueba, con referencia expresa al cumplimiento de los criterios de validación de ésta.

Al índice de la INSTRUCCION SOBRE LAS INSPECCIONES TECNICAS EN LOS PUENTES DE FERROCARRIL (ITPF-O5) A la página  de ESTRUCTURAS A la página principal de WWW.CARRETERAS.ORG