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Fórmula de peso bruto para puentes

Este panfleto responde a tres preguntas referentes a la fórmula de puentes: ¿Qué es? ¿Por qué es necesaria?¿Cómo se usa?

¿Qué es?

W = peso máximo en libras que pueden cargarse sobre un grupo de dos o más ejes en intervalos de 500 libras.

L= distancia en pies entre los ejes exteriores de cualquiera de dos o más ejes consecutivos.

N= número de ejes que se consideran.

Esta fórmula limita el peso sobre grupos de ejes con el fin de reducir el riesgo de dañar los puentes de las autopistas. El peso permitible depende del número de ejes que tenga un vehículo y de la distancia entre estos ejes. Sin embargo, los límites de peso sobre los ejes sencillos o tándem reemplazan los límites de la fórmula para puentes para todos los ejes que no tengan más de 96" de distancia entre ellos.

¿Por qué es necesaria la fórmula?

Los puentes del sistema interestatal de carreteras son usados por una gran variedad de tráfico. Están diseñados para soportar cargas calculadas. Sin embargo, dado que en los años cincuenta y sesenta los camiones se hicieron cada vez más pesados, había que hacer algo para proteger esos puentes. La solución fue vincular los pesos permitibles al número de ejes y al espacio entre ellos.

El espacio entre ejes es igual de importante que el peso sobre los ejes en el diseño de los puentes. Un puente se parece a una capa delgada de hielo sobre el agua. Al caminar sobre el hielo se concentra el peso de la persona en un área pequeña cubierta por los pies de la persona y el hielo puede ceder. Sin embargo, al acostarse el mismo peso se distribuye sobre un área mucho mayor y es menos probable que el hielo de fracture. Considere los camiones cruzando un puente:

En la figura 1 (A), cuando el camión más largo cruza el puente, el esfuerzo sobre los pilares del puente es mucho menor al provocado por un vehículo más corto en la figura 1 (B), aún cuando ambos camiones tengan el mismo peso total y la carga sobre los ejes sea la misma. El peso del vehículo más largo se distribuye más mientras que el vehículo más corto concentra todo el peso sobre un área pequeña.

Las enmiendas a las leyes Federales de Carreteras de 1974 aumentaron los pesos permitidos en el sistema interestatal de carreteras a 20,000 libras sobre ejes sencillos, 34,000 libras sobre ejes tándem y 80,000 libras de peso bruto vehicular (23 U.S.C. 127). Pero el congreso equilibró esta concesión a la productividad promulgando la Fórmula de Puentes. El resultado es que los vehículos a motor pueden cargarse hasta el peso máximo sólo si cada grupo de ejes del vehículo y su espaciado satisfacen los requerimientos de la fórmula. Esto evita que el vehículo cause un esfuerzo excesivo sobre los puentes del mismo modo que acostarse sobre el hielo minimizaría el riesgo de romper el hielo y hundirse.

Hasta 1982 la ley federal sólo fijó los límites superiores (o techos) de los límites de peso en el sistema interestatal. Algunos estados mantuvieron límites de peso significativamente más bajos lo que eventualmente se convirtió en una barrera para el tránsito de larga distancia de los camiones. En 1982 se enmendó la ley federal para hacer que los límites de peso del sistema interestatal, incluyendo los límites de la fórmula para puentes, tanto los pesos máximos como los mínimos (es decir, techo y piso) fueran aceptados por los estados para el sistema interestatal.

¿Cómo se usa la fórmula?

Se requieren algunas definiciones para usar correctamente la fórmula de puentes.

Peso bruto – El peso de un vehículo o una combinación y cualquier carga sobre él. Para el sistema interestatal el límite federal del peso bruto es de 80,000 libras.

Peso sobre un eje sencillo – es el peso total sobre uno o más ejes cuyos centros no estén a más de 40" de distancia entre ellos. Para el sistema interestatal, el límite federal del peso sobre un eje sencillo es de 20,000 libras.

Peso sobre ejes tándem – Es el peso total sobre dos o más ejes consecutivos separados por más de 40" pero a no más de 96" de distancia entre ellos. Para el sistema interestatal el límite federal del peso sobre ejes tándem es de 34,000 libras.

Los cálculos hechos con la fórmula para puentes arrojan una serie de valores conocidos generalmente como la Tabla B para puentes. Sin embargo, el límite de peso de ejes sencillos reemplaza el límite de la fórmula para puentes en los ejes que no estén separados por más de 40" y el límite para ejes tándem reemplaza la fórmula para puentes para ejes que estén a una distancia superior a 40" pero inferior a 96" entre ellos. Estando separados por 97" dos ejes pueden cargar 38,000 libras y tres ejes 42,000 libras tal como se muestra en la Figura 2.