13. DISEÑO DE CIMENTACION€¦ · La resistencia de los pilotes, los módulos de reacción lateral...
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JNSTITUTO DE DESARROLLO URBANO — IDU 105 n 13. DISEÑO DE CIMENTACION 13.1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO INFRAESTRUCTURA El diseño de los elementos en concreto se desarrollará utilizando los siguientes códigos de diseño: Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes — (CCDSP) 13.2. PARÁMETROS GEOTECNICOS La resistencia de los pilotes, los módulos de reacción lateral y vertical, y las recomendaciones generales para el diseño de la cimentación de los puentes peatonales fueron tomados de los informes realizados por la división de geotecnia. 13.3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL Para el cálculo del número de pilotes y diseño de la zapata se utilizo una hoja de cálculo que distribuye las fuerzas que reciben los apoyos a cada uno de los pilotes según su posición con respecto al centro de la zapata. En dicha zapata se revisan cada uno de los pilotes bajo solicitaciones de trabajo y se realiza el diseño del concreto bajo solicitaciones de diseño. Una vez se ha definido la configuración de los pilotes y la zapata se realiza un modelo en SAP2000 incluyendo todas las características de la cimentación, se incluyen los resortes verticales y laterales teniendo en cuenta los valores definidos en el informe de geotecnia y se carga el modelo con las reacciones de diseño obtenidas de los modelos elaborados para la superestructura. Luego se toman las acciones sobre los pilotes y sobre los pedestales y mediante el programa UNCOL se realiza el diseño de los elementos bajo las solicitaciones a flexión bi- axial. CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7 ESTUDIOS Y DISEÑOS TRONCAL CARRERA 7 TK7-G5-7 (5) Rev.2 COMPLEMENTACIÓN No. 1 PUENTES NUEVOS VEHICULARES INCLUYE INTERSECCIÓN CALLE 127 Y PUENTE AVENIDA CIRCUNVALAR Volumen 5 de 10 calle 170 REV-2 2008-05-23
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JNSTITUTO DE DESARROLLO URBANO — IDU 105 n
13. DISEÑO DE CIMENTACION
13.1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO INFRAESTRUCTURA
El diseño de los elementos en concreto se desarrollará utilizando los siguientes códigosde diseño:
Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes — (CCDSP)
13.2. PARÁMETROS GEOTECNICOS
La resistencia de los pilotes, los módulos de reacción lateral y vertical, y lasrecomendaciones generales para el diseño de la cimentación de los puentes peatonalesfueron tomados de los informes realizados por la división de geotecnia.
13.3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Para el cálculo del número de pilotes y diseño de la zapata se utilizo una hoja de cálculoque distribuye las fuerzas que reciben los apoyos a cada uno de los pilotes según suposición con respecto al centro de la zapata. En dicha zapata se revisan cada uno de lospilotes bajo solicitaciones de trabajo y se realiza el diseño del concreto bajo solicitacionesde diseño.
Una vez se ha definido la configuración de los pilotes y la zapata se realiza un modelo enSAP2000 incluyendo todas las características de la cimentación, se incluyen los resortesverticales y laterales teniendo en cuenta los valores definidos en el informe de geotecnia yse carga el modelo con las reacciones de diseño obtenidas de los modelos elaboradospara la superestructura.
Luego se toman las acciones sobre los pilotes y sobre los pedestales y mediante elprograma UNCOL se realiza el diseño de los elementos bajo las solicitaciones a flexión bi-axial.
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13.4. COMBINACIONES
Para obtener las reacciones de diseño se utilizaron las combinaciones estipuladas en lasmemorias de cálculo de la superestructura, pero para obtener las reacciones de trabajo seutilizaron las siguientes combinaciones:
CMS = 1 CMCMCWS = 1CM + 1CWCMEQXS = 1CM + 0.7EQXEQXCMS = 1CM — 0.7EQXCMEQYS = 1CM + 0.7EQYEQYCM = 1CM — 0.7 EQYCMCVCW = 1CM + 1 CV + 1CWCMCVTS = 1CM + 1 CV + 1TCMCWTS= 1CM + 1CW + 1TCMCVCWTS = 1CM + 1CV + 1 CW + 1T
Donde CM es la carga muerta, CV es la carga viva, CW es la carga de viento, EQ es lacarga de sismo y T es la carga de temperatura.
13.5. REACCIONES DE TRABAJO Y DISEÑO
Las reacciones con las que se realizaron los cálculos de los pilotes, las zapatas y lospedestales se presentan a continuación:
Se tomaron las reacciones que generaban las solicitaciones más críticas.
REACCIONES DE TRABAJO APOYO TIPO 1 RAMPA ORIENTAL:
V
Joint OutputCase
Text Text57 CMCVCWS81 CMCVCWS
CaseType StepType
Text TextCombination MaxCombination Max
29 35 11229 9 112
REACCIONES DE DISEÑO APOYO TIPO 1 RAMPA ORIENTAL:
Joint OutputCase CaseType StepType
Text Text Text Text57 CMCV Combination Max81 CMCV Combination Max
Fl F2 F3KN KN KN
-11 53 200-11 -7 200
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rJoint OutputCase
Text TextC2 CMCVSC4 CMCVSC1 CMCVSC3 CMCVS
CaseType
TextCombinationCombinationCombinationCombination
Joint OutputCase
Text TextC2 CMCVCWSC4 CMCVCWSC1 CMCVCWSC3 CMCVCWS
CaseType
TextCombinationCombination
Combination
Combination
CaseType StepType Fi
Text Text KN
CMCV Combination Max 11 -14 54CMCV Combination Max 52 2 238CMCV Combination Max 11 22 54CMCV Combination Max 52 13 238
Joint OutputCase
Text TextC2C4C1C3
Fl F2 F3
KN KN KN
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO — IDU 107
REACCIONES DE TRABAJO APOYO TIPO 2 TRAMO PRINCIPAL:
StepType
Text
Fl
KN
F2
KN
F3
KN
Max 1 3 47
Max 27 9 123
Max 1 1 47
Max 27 123
StepType F1 F2 F3
Text KN KN KN
Max 8 10 85
Max 38 16 171
Min -17 -10 -39
Min -4 -16 -14
REACCIONES DE DISEÑO APOYO TIPO 2 TRAMO PRINCIPAL:
Joint OutputCase
Text TextC2 CMCVCWC4 CMCVCWC1 CMCVCWC3 CMCVCW
CaseType
TextCombinationCombinationCombinationCombination
StepType
TextMaxMaxMinMin
11 -13 43
42 0 190
-8 13 -48
7 0 37
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INSTITUTO DE DESARROJ LO URBANO — IDU
REACCIONES DE TRABAJO APOYO TIPO 2A TRAMO PRINCIPAL:
108
Joint OutputCase
Text TextE2 CMCVSE4 CMCVSEl CMCVSE3 CMCVS
CaseType StepType
Text TextCombination MaxCombination MaxCombination MaxCombination Max
F1 F2
KN KN-7 1121 7-7 -221
F3
KN182113182113
Joint OutputCase
Text TextE2E4ElE3
CaseType
TextCMCVCWS Combination Max 8 22 270CMCVCWS Combination Max 35 17 189CMCVCWS Combination Min -44 -22 -45CMCVCWS Combination Min -14 -17 -70
REACCIONES DE DISEÑO APOYO TIPO 2A TRAMO PRINCIPAL:
StepType
TextF1 F2 F3
KN KN KN
Joint OutputCase
Text TextE2 CMCVE4 CMCVEl CMCVE3 CMCV
Joint OutputCase
Text TextE2 CMCVCWE4 CMCVCWEl CMCVCWE3 CMCVCW
CaseType
TextCombinationCombinationCombinationCombination
CaseType
TextCombinationCombinationCombinationCombination
StepType
TextMaxMaxMaxMax
StepType
TextMaxMaxMin
Min
F1
KN KN-19 10 41723 -8 125
-19 9 41723 23 125
F1 F2 F3
KN KN KN
-16 8 34716 -9 88
-57 -8 99-22 9 -110
KN
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F3KN
370370
F1 F2KN
-50 29
Joint OutputCaseText Text
D3 CMCVCWSD4 CMCVCWS
CaseTypeText
Combination MaxCombination Max
F3KN
0 13 3360 35 336
StepType Fl F2Text KNKN
OutputCaseText
3891013 389
JointText
D3 CMCVD4 CMCV
CaseTypeText
Combination MaxCombination Max
OINSTITUTO DE DESARROLLO URBANO — IDU 109
REACCIONES DE TRABAJO APOYO TIPO 3 RAMPA ORIENTAL:
Y .
,1:+i• •'+•rn ! 4r,111'".
Joint OutputCaseText Text
2724 CMCVCWS2729 CMCVCWS
CaseType StepTypeText Text
Combination MaxCombination Max
FlKN
00
F2 F3KN KN
0 28043 280
REACCIONES DE DISEÑO APOYO TIPO 3 RAMPA ORIENTAL:
JointText
27242729
OutputCaseText
CMCVCMCV
CaseTypeText
CombinationCombination
StepTypeText
MaxMax
REACCIONES DE TRABAJO APOYO TIPO 3A TRAMO PRINCIPAL:
7,14!
REACCIONES DE DISEÑO APOYO TIPO 3A TRAMO PRINCIPAL:
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13.6. CALCULO DEL NUMERO DE PILOTES Y DISEÑO DE DADOS.
El cálculo del número de pilotes requerido para resistir las acciones actuantes sobre lospedestales y el diseño de los dados se presentan en los Anexos 1 al 5.
o::
13.7. CONSTANTES DE RESORTE HORIZONTALES Y VERTICALES
Las constantes de resorte que se utilizaron en los modelos de SAP2000 se calcularon enbase a las recomendaciones elaboradas por la división de geotecnia, los cálculos dedichos resorte se presentan a continuación:
RESORTES PILOTE 15M DIAMETRO 0.40M:
Profundidad Altura afe Diametro Area constante Kh KVm m2 m m2 kN/m3 kN/m kN/m30 2.25 0.4 0.9 6700 6030
4.5 7.5 0.4 3 6700 2010015 5.25 0.4 2.1 6700 14070 1683.04
RESORTES PILOTE 20M DIAMETRO 0.5M:
Profundidad Altura afe Diametro Area constante Kh Kvm m2 m m2 kN/m3 kN/m kN/m30 2.25 0.5 1.125 6700 7537.5
4.5 10 0.5 5 6700 3350020 7.75 0.5 3.875 6700 25962.5 2629.75
RESORTES PILOTE 30M DIAMETRO 0.6M:
Profundidad Altura afe Diametro Area constante Kh KVm m2 m m2 kN/m3 kN/m kWm30 2.5 0.6 1.5 6700 100505 5 0.6 3 6700 2010010 12.5 0.6 7.5 6700 5025015 12.5 0.6 7.5 6700 5025020 15 0.6 9 6700 6030030 10 0.6 6 6700 40200 3786.84
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