El análisis de los costos del ciclo de vida del acero frente a los puentes de concreto es de suma importancia para el Puente de los EE. UU. Y la industria de la infraestructura en general. Además de la sostenibilidad y la responsabilidad social, U.S. Bridge se dedica a utilizar los mejores materiales para el trabajo. Según el alcance del trabajo y el diseño del puente, la elección entre acero u hormigón podría tener un impacto duradero en la sostenibilidad de la estructura.

U.S. Bridge le pidió a Michael G. Barker Ph.D., profesor de la Universidad de Wyoming, que diseñara un libro blanco sobre el Análisis de Costos del Ciclo de Vida (LCCA, por sus siglas en inglés) de puentes. De particular interés fue el uso de acero galvanizado en caliente frente a concreto. El estudio determinó que el uso de acero HDG reduce los costos de capital en un 8,5 por ciento. A continuación se encuentra el resumen ejecutivo del informe que proporciona una buena instantánea del informe y sus hallazgos. Puede descargar el documento completo aquí.

Resumen ejecutivo

Desde principios de la década de 1990, la Administración Federal de Carreteras (FHWA) ha promovido la consideración del Análisis de Costos del Ciclo de Vida (LCCA) en el diseño e ingeniería de puentes. LCCA determina el “verdadero costo” de las alternativas de puente considerando el valor de tiempo del dinero. Los análisis de Costos de Ciclo de Vida empleados en este estudio usan el Costo de Valor Actual Perpetuo (PPVC) de las alternativas de puente para una comparación equivalente entre las alternativas.

Con los años, el autor ha trabajado con los departamentos estatales de transporte y los ingenieros locales del condado en la construcción de puentes efectivos y económicos. Una pregunta frecuente que surge durante las reuniones es la diferencia en los costos del ciclo de vida entre los puentes de vigas de acero y concreto. Tanto la industria del hormigón como la siderúrgica citan diversas ventajas anecdóticas por encima de la otra para los costos del ciclo de vida durante la vida útil del puente. Históricamente ha habido una competencia saludable entre los tipos de materiales para la construcción de nuevos puentes. Sin embargo, existe confusión entre la industria y el propietario sobre cómo se comparan los diferentes tipos de puentes en función del Costo de ciclo de vida.

Análisis de puentes de acero vs. puentes de concreto

Este estudio desarrolló información útil para el propietario sobre los costos históricos del ciclo de vida de los puentes estatales típicos de acero y concreto en Pensilvania. Los puentes típicos definidos en el estudio son:

• Cubiertas de hormigón soportadas por vigas de acero laminado
• Vigas de placa de acero
• Cajas de hormigón prefabricado
• Vigas de hormigón prefabricado

Los registros históricos de PennDOT para puentes construidos entre 1960 y 2010 se usaron para desarrollar la base de datos del estudio del costo del ciclo de vida. Los costos iniciales y de mantenimiento considerados incluyen los costos totales del proyecto (más que la superestructura) registrados en los registros de PennDOT. La base de datos PennDOT utilizada para los análisis del Costo de Ciclo de Vida solo incluye un subconjunto del inventario total del puente. La falta de datos de costos y fechas para la mayoría de los puentes individuales imposibilitó el inventario total. La base de datos consta de 1,186 puentes estatales de un total de 6,587 (18 por ciento del inventario elegible) construidos entre 1960 y 2010.

Los costos iniciales, costos del ciclo de vida y los costos futuros de los 1.186 puentes en la base de datos se examinan con respecto a:

• Variabilidad en el tipo de puente
• Longitud del puente
• Número de luces
• Vida del puente

Los sistemas de recubrimiento protector también se usaron para examinar los puentes de acero. Los resultados deben tomarse en contexto ya que los resultados solo representan los puentes que lo hicieron en la base de datos. La base de datos no es tan completa ni deseable para sacar conclusiones. El lector debe decidir cómo interpretar las tablas y figuras que muestran las comparaciones de los costos iniciales, los Costos del valor actual perpetuo, los costos de mantenimiento y futuros, y la vida del puente.

Resumen de la conclusión del informe

Una conclusión que se puede extraer es que todos los tipos de puentes son bastante competitivos en Costos iniciales y Costos de valor presente perpetuo. Los costos iniciales promedio varían de $ 174 por pie cuadrado a $ 226 pies cuadrados. El costo promedio perpetuo actual varía entre $ 218 por pie cuadrado (pretensado I Beam) y $ 278 por pie cuadrado (cuadro adyacente pretensado). La vida media del puente más baja fue de 73 años (Pretensado I Beam) y la más larga fue de 82 años (Steel I Beam). El coeficiente de variación (desviación estándar / media) del PPVC fue aproximadamente del 20 por ciento, que es considerablemente alto. Con las diferencias relativamente pequeñas en los promedios de PPVC, dada la dispersión de los costos de PPVC (desviación estándar), cualquiera de los tipos de puentes puede tener el menor costo de valor presente perpétuo para un proyecto dado.

Posibilidad de un estudio adicional

Esta investigación se limitó a un subconjunto de puentes PennDOT. Sin embargo, los análisis demuestran los beneficios potenciales del análisis LCC para la construcción y gestión de puentes. Un estudio de una base de datos más completa de puentes sobre los costos iniciales, Costos de ciclo de vida y costos futuros de diferentes tipos de puentes en un conjunto diverso de circunstancias sería muy útil para los propietarios y gerentes de puentes. Una base de datos más completa permitiría una comparación más precisa de los tipos de puentes, detalles de diseño, tales como plataformas sin juntas, revestimientos de barras de refuerzo, sistemas de protección de acero y otros detalles de construcción.

Para obtener más información sobre este estudio, así como sobre los beneficios de los puentes de acero frente a los puentes de concreto, comuníquese hoy mismo con U.S. Bridge. También puede descargar el libro blanco completo aquí.