Puente Tipo Viga de 20 m de Luz Norma Peruana 2003
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DISEÑO ESTRUCTURAL
PROYECTO: CONSTRUCCION DEL PUENTE CARANASA ( CALASAYA )
UBICACIÓN
REGION : PUNO
PROVINCIA : EL COLLAO
DISTRITO : CONDURIRI
LOCALIDAD : CONDURIRI
OFICINA ZONAL: PUNO
PREDIMENSIONAMIENTO
LUZ DEL PUENTE (entre ejes) 22 m.
PERALTE DE VIGA =>( H=L/15)= 1.47 m.PERALTE DE VIGA =>( 0.07*L)= 1.54ANCHO DE VIGA (bw=H/2) = 0.73 m.
NOTA.- EN RAZON DE DISMINUIR LA ELEVACION DE LA VIGA SE REALIZARA UNA MODIFICACIONDEL PREDIMENSIONAMIENTO UTILIZANDO EL PROCEDIMIENTO DE LAS CUANTIAS-
bw adoptado= 0.7 m.NUEVO H = 1.50 m.H adoptado = 1.50 m.
PREDIMENSIONAMIENTO DE ESPESOR DE LOSA
S (espaciamiento de vigas de eje a eje) 2.60 t (espesor de losa asumido) 0.2
RECOMENDACIÓN DE ESPESORES S 1.8 2.1 2.4 2.7 3 4 4.5 t 0.16 0.165 0.18 0.19 0.20 0.22 0.25
ESPESOR DEL DIAFRAGMAE = 2/3*bw = 0.47 max (0.30 m)E (asumido) = 0.30ALTURA DEL DIAFRAGAMA (60 % de la altura del peralte de la viga)HD = 0.90HD (adoptado) = 0.8
ESQUEMA ADOPTADO DE LA SECCION DEL PUENTE
Página 2
ANALISIS DE LA SUPERESTRUCTURA
APROBADO POR RESULUCION MINISTERIA 589-2003-MTC
LUZ DEL PUENTE ( L=>mts.) 22 m.
PERALTE VIGA H = 1.5 m.ANCHO DE VIGA bw = 0.7 m.ESPESOR LOSA t = 0.2 m.No DE VIGAS= 2
DATOS GEOMETRICOS DE LA SECCION
5.2
0.8 3.6 0.8
5.20
0.150.20
0.4
0.81.30 0.54
2.35
5.200 0.25 0.7 0.7 1.9 0.7 0.7 0.25
0.5 S= 2.6
4.70
S (espaciamiento de vigas de eje a eje) = 2.60
a) DISEÑO A FLEXION DE VIGAS
CALCULO DEL MOMENTO POR SOBRECARGA
APROBADO POR RESULUCION MINISTERIA 589-2003-MTC. d1
d1= 0.700.6 1.8 0.70
Coef.Concentración de Carga = 1.23
2.60
N.R
B= 5.48 4.3 4.3
A= 3.24 A B C
C= 3.51
10.3 m 11.7 m
22 m
MOMENTO CON CAMION DE DISEÑO = 88.87 Ton-m / eje de rueda
MOMENTO POR SOBRECARGA DISTRIBUIDA = 34.85 Ton-m / via de 3m de ancho
MOMENTO DE CAMION MAS SOBRECARGA ML= 123.72 Ton-m
MI= 29.3 Ton-m
MOMENTO POR PESO PROPIO
Metrado de Cargas
VIGA = 2.275LOSA = 1.175ASFALTO = 0.198VOLADO = 0.300BARANDA = 0.100 (baranda metalica)OCHAVOS = 0.096
W = 4.14 Ton/m
CADA QUE DISTANCIA DE EJE A EJE 0.40
SE COLOCARAN LOS DIAFRAGMAS 0.2 0.2
( D < LUZ / 4 = 5.5 mts 5.40 5.40 5.40 5.40
ESPESOR DEL DIAFRAGMA 22.0
Emax = 2/3*b = 0.47 max (0.30m)E (asumido) = 0.40
No DE DIAFRAGMAS = 5.00
DISTANCIA ENTRE EJES DEL DIAFRAGMA = (L-b')/(ND-1) D= 5.400 mts. (se recomienda D < LUZ / 4 = 5.5 mts OK
SOBRE CARGA : CAMION DE DISEÑO, SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES
SOBRE CARGA : CAMION DE DISEÑO, SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES
AMPLIFICACION DINAMICA Y DE IMPACTO (33% del camión)
3,56 tn 14,78 tn 14,78 tn
Página 3
Peso propio del diafragma= 0.76 Ton
Y= 2.70
d 1 = 1 0 d 2 = 2 2.7 0.76 0.76 ……. 0.76 0.76 0.76 …… 0.76 0.76
d 3 = 3 5.4 d 4 = 2 2.7 d 5 = 1 0 w= 4.14
#VALUE! d1 d2 d3 d….. d d3 d2 d1#VALUE!#VALUE!#VALUE!
10.8 DC = Carga muerta de componentes estructurales y no estructuralesDW = Carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
MOMENTO POR CARGA MUERTA DC + DW = 259 Ton-m
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA
MU=1.25*(DC+DW)+1.75(LL+IM) => MU= 592 Ton-m d= 136.2
f 'c= 280 kg/cm2 ¿N° DE CAPAS DE VARILLAS (3 o 4)?= 3 Fy= 4200 kg/cm2 b= 210 cm ° ° ° ° ° ° ° ° d= 136.2 cm ° ° ° ° ° ° ° ° hf= 20 cm ° ° ° ° ° ° ° ° bw= 70 cm
VERIFICANDO EL ANCHO DEL ALA O PATIN VERIFICANDO EL ANCHO DEL ALMA
b= 2.10 2.10 < 5.5 = L/4 ok (b-bw)/2<8*hf 0.7 < 1.6 ok0.2 E.N
2.10 < 2.3 = 8h+bw ok (b-bw)/2<S' 0.7 <
C bw= 0.7 2.10 < 2.6 = bw+s´ ok
C= 0.118 < 0.200 VIGA RECTANGULAR
ACERO PARA MOMENTOS POSITIVOS
w= 0.06261 &= 0.004 < 75&b= 0.028 ( FALLA DUCTIL )
As principal(+) = 119.4 cm2 As Min= 95.3 cm2 As Maximo 321.60 cm2
As(cm2)= 119.4 cm2 24 VARILLAS DE 1" As Colocado 122.4 cm2
ACERO PARA MOMENTOS NEGATIVOS
M(-)= 197.33w= 0.02034488 &= 0.00136 < 75&b= 0.028 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 38.794 cm2 <> 8 VARILLAS DE 1"
A B8 var 1" 8 var 1"
2 var 5/8" 2 var 5/8"
2 var 5/8" 2 var 5/8"
2.5 m8 var 1¨8 var 1" 8 var 1"8 var 1" 8 var 1"
A B corte corte B-B A-A
ANALISIS DEL ESTADO LIMITE DE SERVICIO (deflexion y fisuración)
CALCULO DE MOMENTO DE INERCIA
DATOS GEOMÉTRICOS (En centímetros)
21070 70 70
2061.32
13088.68
70
Centro de Gravedad 61.32 cm. (respecto a la parte superior)Momento de Inercia 1 79123333.33 cm4 (respecto a la parte superior)Momento de Inercia 2 (Ig) 29120307.02 cm4 (respecto al Centro de Gravedad)
PROFUNDIDAD DEL EJE NEUTRO (C)
Página 4
MOMENTO DE AGRIETAMIENTO Mcrf' c= 280 Kg/cm2fr = 33.47 Kg/cm2fy= 4200 Kg/cm2Mcr = 109.89 Tn-m
DATOS GEOMETRICOS DE SECCION TRANSFORMADA
21020
32.595 = distancia a eje neutrox=
d 136.2
103.605
70
X 12.595 .As= 121.68 cm2n= 7.97
Inercia Secc. Transf. Agrietada (Ie) 12738217.40 cm4Mom. con Cargas de Servicio = 348 Tn-m
Momento de Inercia Efectivo Ie 13254627 cm4Rigides ( Ie * E ) 3.3269E+12 kg-cm2
Deflexion por Carga MuertaL= 22 mWD= 4.28 Tn/mDeflexion D 3.92 cm
Deflexion por CamionP equivalente centr 18.23 TnDeflexion 1.22 cm Deflexion Máxima Permitida por S/C= 2.750 cm
Deflexión DiferidaDuracion de Carga 12 mesesDeflexion Diferida 5.49 cm
Total deflexion 10.64 cm
Se empleara una contraflecha de : 8.00 cm
CONTROL DE FISURACION
fs 2520 kg/cm2dc 6.25 cm 0.118A 80.6 cm2 0.200
Z = 20048 kg/cm2 < 26000 kg/cm2 o.k
DISEÑO DE VIGA POR CORTE
Y= 0.25
d 1 = 0 0 0.76 0.76 0.76 …… …… …… …… 0.76 0.76
d 2 = 1 0.25 d 3 = 2 0.5 d 4 = 3 0.75 w= 4.14
d 5 = 4 1 d…. d2 d1 d….. d…. d….
d3 d4
d5
2.5
UBICACION DEL CAMION EN UN EXTREMO DEL PUENTE
CORTANTE POR PESO PROPIO VD= 47 TonCORTANTE POR CAMION DE DISEÑO = 17.75 Ton 3CORTANTE POR SOBRECARGA DISTRIBUIDA = 6.34 Ton
VL= 24.09 TonCORTANTE POR AMPLIFICACION DINAMICA VI= 6.0 Ton
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA
VU=1.25( VC+VW)+1.75( VL+VI ) => Vu= 111.41 Ton 88
CORTANTE A LA DISTANCIA d (Cortante de Diseño) = 97.6 Ton
Vcon= 8.0
V que absorve el concreto => Vcon= 71.9 Ton
V que absorve acero = Vace= Vu - Vcon= Vace= 25.7 Ton
UBICACION DEL CAMION A L/4 DEL PUENTE
CORTE POR PESO PROPIO A L/4= VD= 23.50 TonCORTE POR CAMION DISEÑO A L/4 = 12.65 TonCORTE POR S/C DISTRIBUIDA A L/4 = 3.17 Ton
VL= 15.82 TonCORTE POR AMPLIF. DINAMICA A L/4 VI = 4.18 Ton
F*(0,5*(f´c)^0,5*d*bw
Página 5
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA
VU(L/4)=1.25(VC+VW)+1.75(VL+VI) = 64.37 Ton
V que absorve el concreto => Vcon= 71.9 Ton
V que absorve acero = Vace= Vu - Vcon= Vace= -7.5 Ton
LONGITUD A ESTRIBAR = 4.62 metros
Vs= 25.7 < 1.1*f'c^0.5*bw*d = 175.488 ok
S= Av*fy*d/VaceS calculado = 56.4 cmSmax=0.5*d = 68.1 cmSmax=60cm = 60.0 cm ESPACIAMIENTO PROPUESTO
cant esp long2 5 0.1
10 20 2.17 40 4.9
SE ADOPTARA S= 56 VAR. 1/2" Resto @ 60 cm
TOTAL DE ESTRIBOS = 73
A B8 var 1" 8 var 1"
2 var 5/8" 2 var 5/8"
VAR.1/2" 10@20cm 7@40cm R@60cm 2 var 5/8" 2 var 5/8"
2.5 m8 var 1¨8 var 1" 8 var 1"8 var 1" 8 var 1"
A B corte corte B-B A-A
b) DISEÑO DE LOSA (Tramo interior)
MOMENTO POR PESO PROPIO ( MD)
METRADO DE CARGASPeso propio= 0.50 Ton/m Asfalto= 0.11 Ton/m
DIAGRAMA MOMENTOS POR PESO PROPIO w= 0.61 Ton/m 0.22 0.22
NOTA:Consideraremos un coeficiente de ( 1/10 ) para los LOSA
momentos positivos y negativos por peso propio 1.90 Luz entre vigas = 1.90 m
0.22
MD= 0.22 Ton-m
MOMENTO POR SOBRECARGA ( ML ) DIAGRAMA MOMENTOS POR SOBRE CARGA 1.71 1.71
ML=(S+0.61)P/9.74
ML= 1.90 Tn-m LOSA
1.90
MOMENTO POSITIVO ML(+)= 1.52 Ton-m (con factor de reducción)MOMENTO NEGATIVO ML(-)= 1.71 Ton-m (con factor de reducción) 1.52
MOMENTO DE IMPACTO (MI) DIAGRAMA MOMENTOS POR IMPACTO 0.57 0.57
I=33% 0.33
LOSA
1.90MOMENTO POSITIVO MI(+)= 0.50 Ton-mMOMENTO NEGATIVO MI(-)= 0.57 Ton-m
0.50
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA DIAGRAMA MOMENTOS DE DISEÑO
MU( + ) = 1.50MD+1.75*( ML+MI ) = 3.88 Ton-m 4.32 4.32
MU( - ) = 1.5MD+1.75*( ML+MI ) = 4.32 Ton-mTabla ( 2.4.5.3-1-2) Normas LOSA
1.90 f 'c= 280 kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2 b= 100 cm 3.88 d= 17 cm
ACERO PARA MOMENTOS POSITIVOS
w= 0.05501 &= 0.004 < 75&b= 0.0283 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 6.23394 cm2 VAR, 5/8" @ 32 cm As,min= 5.7 cm2
As principal(+) = 6.2 cm2
2@5cm
VIG A
VIG A
VIG A
VIG A
VIG A
VIG A
VIG A
VIG A
Página 6
ACERO PARA MOMENTOS NEGATIVOS
w= 0.06153961 &= 0.004 < 75&b= 0.028 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 6.97 cm2 <> VAR, 5/8" @ 28 cm
Acero por temperatura => As temp= 0.0018*b*d
As temp= 3.06 cm2
VAR, 1/2" @ 42 cm
Acero positivo de reparto perpendicular al principal => As rpp(+)= 64% de As+
As rpp(+)= 3.99 cm2
VAR, 1/2" @ 32 cms,
VAR, 1/2" @ 42 cm 5/8" @ 35 cms(en volado)
VAR, 1/2" @ 32 cm VAR, 5/8" @ 28 cm
VAR, 5/8" @ 32 cm
c) DISEÑO DEL VOLADO
Metrado de cargas
pesos brazos momentos (Ton-m)losa = 0.350 Tn 0.350 m 0.122Vereda = 0.300 Tn 0.550 m 0.165Asfalto= 0.016 Tn 0.075 m 0.001Baranda= 0.100 Tn 0.950 m 0.095
MD= 0.3837 Ton -m
MOMENTO POR SOBRECARGA
E=0.8*X+1.143
X= 0.10 Mv= P.X/EE= 1.223 Mv= 0.604 Ton-m
Mv= ML= 0.6043 Ton-m
SOBRECARGA EN VEREDA: 0.51 Tn/m2MOMENTO POR CARGA VIVA EN VEREDA: 0.2244 Ton-m
MOMENTO POR CARGA VIVA TOTAL 0.8287 Ton-m
MOMENTO POR IMPACTO MI= 0.1994 Ton-m
DIAGRAMA MOMENTOS DE DISEÑO Mu= 2.4 Ton-m
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA
MU( + ) = 1.5MD+1.75*( ML+MI ) = 2.4 Ton-m
f 'c= 280 kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2 b= 100 cm d= 17 cm
ACERO PARA MOMENTOS POSITIVOS
w= 0.03362 &= 0.002 < 75&b= 0.0283 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 3.81 cm2 VAR. 5/8" @ 35 cms As,min= 5.7 cm2
VAR. 5/8" @ 35 cms
Página 7
Ancho de apoyo de estribo = 0.75 m.
RESUMEN DE CANTIDADES DE ACERO A UTILIZARNro. diam. S
Acero Positivo perpendicular al tráfico= 83 5/8" @ 28Acero Negativo perpendicular al tráfico = 73 5/8" @ 32Acero Positivo paralelo al tráfico = 16 1/2" @ 32Acero Negativo Paralelo al tráfico = 13 1/2" @ 42Acero positivo en volado = 132 5/8" @ 35Acero de temperatura en volado = 6 1/2" @ 42
d) DISEÑO DEL DIAFRAGMA
d.1 ) FLEXION
METRADOSAsfalto= 0.209 t/mlosa= 2.750 t/mviga= 0.8 t/m
WD= 3.759 t/m MD= 1.131 Tn-mWL= 8 Tn ML= 1.90 Tn-m 4.74 4.74
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA LOSA
MU = 1.25MD+1.75*( ML+MI ) = 4.74 ton-m
f 'c= 280 kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2 4.74 b= 40 cm d= 93 cm
ACERO PARA MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS
w= 0.00545 &= 0.000 < 75&b= 0.0283 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 1.35 cm2 ó Asmin= 9.73 cm2
SE ADOPTARA As= 9.73 cm2
5 VARILLAS DE 5/8"
d.2 ) TORCION
MOMENTO TORCION (0.7 M. MAX (-) DE LA LOSA) = 3.02 ton-m
f 'c= 280 kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2 b= 40 cm d= 93 cm
DISEÑO POR ESFUERZOS DE TRABAJO
As(cm2)= 1.935 As(min) = 3.72
CANTIDAD DE ACERO ADOPTADO:
1 VARILLAS DE 5/8"
d.3 ) CORTE
ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS
LONGITUD DE CONFINAMIENTO
L > MAYOR DIMENSION DE LA VIGUETA 100 cmL > 45 cmL > ALTURA LIBRE DE LA VIGUETA / 6 31.667 cm
ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS
S < 30 cm ESPACIAMIENTO PROPUESTOS < 16 * dl 25.44 cm cant esp longS < 48 * de 45.60 cm 1 5 5S < menor dimension de la vigueta 40.00 cm 8 10 85
Resto @ 25.0 cm
B5 varillas 5/8" ° °
° ° VAR. 3/8" 8@10cm R@25cm 2 varillas 5/8"
° °
5 varilas 5/8" ° ° B corte
B-B
1@5cm
VIG
A
VIG
A DIAFRAGMA
e) DISEÑO DE ESTRIBOS
DATOS PARA EL DISEÑO
TIPOS DE SUELOS ANGULO DE PESO UNITARIO
FRICCION INTERNA (T/m3)
GRAVA 35°- 45° 1.73 - 2.20ARENA FINA 30°- 35° 1.57ARENA MEDIA 35°- 40° 1.57 - 1.73ARENA GRUESA 35°- 40° 1.57 - 1.73ARCILLA 6°- 7° 1.75 - 2.05
CAPACIDAD PORTANTE DEL TERRENO= 2.8 Kg/cm2
ANGULO DE FRICCION INTERNA (&)= 38 º
PESO UNITARIO DEL RELLENO (W)= 1.78 Ton/m3
CALIDAD CONCRETO (CIMENTACIONES) F'c= 140 Kg/cm2
CALIDAD CONCRETO (ELEVACIONES) F'c= 175 Kg/cm2
CONCRETO (VIGAS,LOSAS,DIFRAGMA) F'c= 280 Kg/cm2
REACCION DEL PUENTE CARGA MUERTA/m= 22.8 Ton/m
REACCION DEL PUENTE SOBRECARGA/ m= 7.0 Ton/m
Longitud de SoporteL,Smin= 0.40 m
A 0.60.8 1.55
TALUD ADOPTADO: H : V <=> 1 : 5TALUD ADOPTADO: 5
b > 1.28 m V =3.2 3.2
B0.7 0.7
H= 0.64 m
C
b= 2.04
3.44
ANALISIS DE LA SECCION A-A
E=0,5*W*h*(h+2*h´)*tan(45°-&/2)^2
E= 0.902 ton
Ev= 0.29 ton
Eh= 0.85 ton
dh= (h/3)*(h+3h´)/(h+2h´)
dh= 0.62939 mb=
FUERZAS VERTICALES ESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™P1 2.139 0.3 0.6417Ev 0.29 0.6 0.17628 1.55Tot, 2.43281 0.81798
A
Xv= 0.11548 m b/2 Xv e
e=b/2-Xv
e= 0.18 m < 0.24 OK !
CHEQUEOS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD
q1,2=(Fv/b)*(1+/- 6e/b)
q1= 1.15364 kg/cm2
q2= -0.3427 kg/cm2
q1= 1.15364 < 70 kg/cm2 OK !
q2= -0.3427 < 70 kg/cm2 OK !
CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO
F,S,D= Vconcrt/Eh= 0.85*0.5*f'c^0.5*b*d/ Eh (cortante del concreto/empuje horizontal)
F,S,D = 32.9449 > 2 OK !
P
CHEQUEO AL VOLTEO
F,S,V = Mto.estabilizante/Mto.desestabilizador=Mto.establ./Eh*dh
F,S,V = 1.52311 > 1.5 OK ! (sin considerar el aporte de esfuerzo a la compresion del concreto como momento estabilizante)
ANALISIS DE LA SECCION B-B
ESTRIBO SIN PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO
E=0,5*PU*h*(h+2*h´)*tan(45°-&/2)^2
E= 6.0 ton
Ev= 1.95 ton
Eh= 5.66 ton
dh= (h/3)*(h+3h´)/(h+2h´)
dh= 1.743 m
FUERZAS VERTICALES ESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™P1 6.56 1.74 11.4057P2 5.89 1.04 6.12352P3 2.36 0.427 1.00489Ev 1.95 2.04 3.97411Tot, 16.7463 22.5082
Xv= 0.755 m
e=b/2-Xv < b/3
e= 0.26479 m < 0.68 m OK !
CHEQUEOS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD
q1,2=(Fv/b)*(1=6e/b)
q1= 1.46021 kg/cm2
q2= 0.18158 kg/cm2
q1= 1.46021 < 70 kg/cm2 OK !
q2= 0.18158 < 70 kg/cm2 OK !
CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO
F,S,D= (suma Fv)*u/ (suma Fh)
F,S,D= 2.07195 > 1.5 OK ! (sin considerar la adherencia de los concretos durante el proceso constructivo)
CHEQUEO AL VOLTEO
F,S,V= Mto.estabilizante/Mto.desestabilizador
F,S,V= 2.28 > 1.5 OK !
ESTRIBO CON PUENTE Y RELLENO SOBRECARGADO
E=0,5*PU*h*(h+2*h´)*tan(45°-&/2)^2
E= 6.0 ton
Ev= 1.95 ton
Eh= 5.66 ton
dh= (h/3)*(h+3h´)/(h+2h´)
dh= 1.743 m
R2(Fuerza de frenado y aceleracion)
R2= 5% de las cargas verticales de cada uno de los ejes del camion de diseño/ancho del puente
R2= 0.46264 tn
R1 ( reaccion del puente por carga muerta)
R3 (reaccion del puente por sobre carga)
FUERZAS HORIZONTALES DESESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™Eh 5.66 1.74 9.86128R2 0.463 6.55 3.03028Tot, 6.12 12.8916
FUERZAS VERTICALES ESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™R1 22.8 1.04 23.7432R3 7.0 1.04 7.27118Pvert, 16.7463 0.76 12.6469Tot, 46.5678 43.6613
Xv= 0.66075 m
e=b/2-Xv
e= 0.35925 m < 0.68 OK !
CHEQUEOS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD
q1,2=(Fv/b)*(1=6e/b)
q1= 4.6947 kg/cm2
q2= -0.1292 kg/cm2
q1= 4.6947 < 70 kg/cm2 OK !
q2= -0.1292 < 70 kg/cm2 OK !
CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO
F,S,D= (suma Fv)*u/(suma Fh)
F,S,D= 5.32613 > 1.5 OK !
CHEQUEO AL VOLTEO
F,S,V= Mto.estabilizante/Mto.desestabilizador
F,S,V= 3.38681 > 1.5 OK !
ANALISIS DE LA SECCION C-C
ESTRIBO SIN PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO
E=0,5*PU*h*(h+2*h´)*tan(45°-&/2)^2
E= 9.0 ton
Ev= 2.93 ton
Eh= 8.52 ton
dh= (h/3)*(h+3h´)/(h+2h´)
dh= 2.14977 m0.7
FUERZAS VERTICALES ESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™P1 6.555 2.44 15.9942P2 5.888 1.74 10.2451P3 2.3552 0.913 2.15108P4 9.4944 1.72 16.3304P5 5.32 3.09 16.4388Ev 2.93 3.44 10.0874Tot, 32.545 71.247
Xv= 1.62664 m
e=b/2-Xv < b/6
e= 0.09336 m < 0.57333 m OK !0.7m
CHEQUEOS DEFACTORES DE SEGURIDAD C
q1,2=(Fv/b)*(1=6e/b) 1.34
q1= 1.10013 kg/cm2
q2= 0.79202 kg/cm2 Xv
q1= 1.10013 < 2.8 kg/cm2 OK !
q2= 0.79202 < 2.8 kg/cm2 OK !
CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO
F,S,D= (suma Fv)*u/ (suma Fh)
F,S,D= 2.29291 > 1.5 OK !
CHEQUEO AL VOLTEO
F,S,V= Mto.estabilizante/Mto.desestabilizador
F,S,V= 3.89158 > 2 OK !
ESTRIBO CON PUENTE Y RELLENO SOBRECARGADO
E=0,5*PU*h*(h+2*h´)*tan(45°-&/2)^2
E= 9.0 ton
Ev= 2.93 ton
Eh= 8.52 ton
dh= (h/3)*(h+3h´)/(h+2h´)
dh= 2.14977 m
R2(Fuerza de frenado)
R2= 5% de las cargas verticales de cada uno de los ejes del camion de diseño/ancho del puente
R2= 0.46264
R1 ( reaccion del puente por carga muerta)
R3 (reaccion del puente por sobre carga)
FUERZAS HORIZONTALES DESESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™Eh 8.52 2.15 18.308R2 0.46264 7.75 3.58545Tot, 8.98 21.8934
FUERZAS VERTICALES ESTABILIZADORAS
pi(tn) xi(m) Mi™R1 22.8 1.74 39.7242 4.4 mR3 7.0 1.74 12.1652Pvert, 32.545 1.627 52.939Tot, 62.3665 104.828
Xv= 1.3298 m0.7m
e=b/2-Xv < b/6C
e= 0.3902 < 0.57333 OK!
CHEQUEOS DEFACTORES DE SEGURIDAD
q1,2=(Fv/b)*(1+-6e/b)
Xv q1= 3.04686 kg/cm2
q2= 0.5791 kg/cm2
q1= 3.05 > 2.8 kg/cm2 NO CUMPLE
q2= 0.579 < 2.8 kg/cm2 OK !
CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO
F,S,D= (suma Fv)*u/(suma Fh)
F,S,D= 4.16754 > 2 OK !
CHEQUEO AL VOLTEO
F,S,V= Mto.estabilizante/Mto.desestabilizado
F,S,V= 4.78813 > 2 OK !
PESO UNITARIO CAPACIDAD PORTANTE
(T/m3) ADMISIBLE (Kg/cm2)
1.73 - 2.20 3.0 -8.0 0.5 -2.0
1.57 - 1.73 2.0 -3.0 1.57 - 1.73 3.0 -6.0 1.75 - 2.05 0.5 -2.0
Kg/cm2 (verificar in situ)
Ton/m30.4 3.325 0.4
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
4.125
A
=V
5.95
B
1.2 C
0.6Ev
E
P1 &/2 Eh
dh A
(esfuerzo de compresion del concreto)
(cortante del concreto/empuje horizontal)
R
P
(sin considerar el aporte de esfuerzo a la compresion del concreto como momento estabilizante)
0.60.8
Ev
E4.75 m
3.2 &/2 Eh
P3
dh
B B
0.64 m
b= 2.04 b/2 Xv e
P1
P2
R
(esfuerzo de compresion del concreto)
(sin considerar la adherencia de los concretos durante el proceso constructivo)
5% de las cargas verticales de cada uno de los ejes del camion de diseño/ancho del puente
(Fza. Frenado) R2
R1 o R3(Reacciones) 1.8m
Ev
E4.75 m
3.2 &/2 Eh
P3
dh
B B
0.64 m
b= 2.04 b/2 Xv e
(esfuerzo de compresion del concreto)
P1
P2
R
0.64 0.8 0.6 0.7
1.55
P5
P1Ev
E P2
&/2 Eh 3.2 5.95P3
dh
H= 0.64m1.2
C
2.14 m2.74 m
b= 3.44 m
e
(capacidad portante admisible del terreno)
P1
P2
R P4
PP5
5% de las cargas verticales de cada uno de los ejes del camion de diseño/ancho del puente
(Fza. Frenado) R2
R1 o R3(Reacciones) 1.8m
P1Ev
E P2
3.2m m &/2 Eh
P3
dh
H= 0.64mP4
C
1.34
2.14 m2.74 m
P1
P2
R P4
P
b= 3.44 m
NO CUMPLE (capacidad portante del terreno)
e
168
17.69
COMPROBACION DE MUROS DE GRAVEDAD PARA ALETAS
A = 4.00 Mts.B = 1.30 Mts.C = 1.35 Mts.D = 4.70 Mts.E = 1.00 Mts.F = 1.00 Mts.G = 0.65 Mts.
w= 1600.00 Kg/cm3h' = 0.00 Mts. (S/C Equiv).
Largo cajuela 2.60 ml.
Pe muro = 2.30 Tn/m3
Angulo del terreno = 0.00 ØAng. de fricción interna = 22.92 FiCoef. de fricción = 0.45 f
Resistencia del terreno = 2.60 d
Coheción C= 0.44 Empuje Ea= 12655.39 Kg.Empuje Ev= 2514.42 Kg.Empuje Eh= 12403.08 Kg.Pto. apliac.= 2.00 Mts.
Fuerzas Verticales EstabilizadorasFuerzas Peso(Kg) X (Mts) MPeso 1 14593.50 1.68 ###Peso 2 3513.25 2.57 9017.34 Peso 3 11960.00 2.00 ###Peso 4 2444.00 2.78 6802.47 Peso 5 7520.00 3.50 ###
Ev 2514.42 4.00 ###Sumas= 42545.17 ### Kg x Mt.
Xv= 2.36 Mts.z= 0.58 Mts.
Excentric. e= 0.22 Mts. <b/6 0.67 OK!
Verificaciones de esfuerzos de traccion y compresion Esfuerzo a compresión del concreto Fc= 0,4(F´c)
Fc= 700000 Kg/m2
14136.88 < Fc OK! Chequeo al Volteo:
4.05 > 2.00 OK! Chequeo de deslizamiento:
1.54 > 1.50 OK!
Verificación del esfuerzo del suelo de fundación T =Fv(1+/-6e/b)/(ab)
Tmax = 1.41 < d OK! Tmin = 0.71 > 0 OK!
pilar
Página 27
F) DISEÑO DE PILARDIMENSIONAMIENTO PROPUESTO
PESO PROPIO DEL PILAR
PESO DE LA VIGA SUPERIORLARGO 3.80 mANCHO 1.50 mALTO 0.80 m 3.80 1.50PESO 11.40 TN
0.80 0.8PESO DE LAS COLUMNASNº DE COLUMNAS 2.00 UNAREA DE LA SECCION 0.81 M2ALTURA 5.00 MPESO 20.13 TN
PESO DE LA ZAPATA 6.80 5.00LARGO 7.00 MANCHO 3.50 MALTO 1.00 MPESO 61.25 TN
PESO DE LA SUPERESTRUCTURAAREA DE LA SECCION 2.97 M 1 1.0LONGITUD DE UN TRAMO 22.80 TNPESO DE LA SECCION 169.01 TNPESO DEL ASFALTO 9.03 TN 7.0 3.50PESO DE LOS DIAFRAGMAS 3.800 TNPESO VARANDAS 4.56 TNPESO TOTAL (AMBOS TRAMOS) 186.39 TN
CARGA VIVA 6.99 TN/ML N.A.M. 3876LARGO DEL APOYO 3.60 MPESO DE DE UN TRAMO 25.17 TNPESO DE AMBOS TRAMOS 50.34 TN
N.A.MIN 3872
SUB PRESION DEL AGUA N. T. 3871VOLUMEN ENTERRADOZAPATA 24.50 M3 N.C.S. 3870ALTURA COLUMNA ENTERRADA 1.30 MVOLUMEN ENTERRADO COLUMNA 2.09 M3VOLUMEN TOTAL ENTERRADO 26.59 M3 N C. 3869VOLUMEN BAJO EL AGUAALTURA COLUMNA NAM 4.28 MVOLUMEN COLUMNA BAJO EL AGUA 6.89 M3 SUB PRESION 20.19ALTURA COLUMNA N.A.MIN. 0.70 MSUBPRESION MAXIMA 20.19 TNSUB PRESION MINIMA 14.00 TN 0.463 FUERZA DE FRENADO
0.361 FUERZA SISMOSUPERESTRUCTURAFUERZAS DE FRENADO 0.463 TN 0.94 FUERZAS DE FRICCIONUBICACION 10.10 M
FUERZA DE FRICCION 0.94 TNUBICACION 6.8 M
3.71 FUERZA DE SISMO DEL PILARFUERZAS DE SISMO 10.10PILAR 3.711 TN 7.55UBICACION 4.15 M 6.8 9.3 PRESION CORRIENTE DE AGUASUPERESTRUCTURA 0.36115 TN 4.1UBICACION 7.55 M
3.53PRESION DE LA CORRIENTE DEL AGUATIRANTE DEL AGUA 4.28 MSF 0.78 TNAREA DE CONTACTO 1.4 M2P EJE MAYOR 9.34303 TNUBICACION 3.53 M
pilar
Página 28
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA COMO CUERPO LIBRE SIN INCLUIR SISMO
ANALISIS AL EJE MENOR
CARGA MUERTA 279.17 TNCARGA VIVA 50.34 TNSUBPRESION MAXIMA 20.19 TNPRESION DEL AGUA 9.34 TNFUERZA DE FRENADO 0.463 TNFUERZA DE FRICCION 0.94 TN
FUERZAS VERTICALES TN M TN-MCARGA MUERTA 279.17 1.75 488.55CARGA VIVA 50.34 1.75 88.09SUBPRESION -20.19 1.75 -35.33
309.32 541.31
Xv 1.75 M
FUERZAS HORIZONTALES TN M TN-MPRESION DEL AGUA 9.34 3.53 33.01FUERZA DE FRENADO 0.46 10.10 4.67FUERZA POR FRICCION 0.94 6.80 6.39
10.75 44.08
Xh 4.102 M
CHEQUEO AL VOLTEO 12.28 > 2 OK
SEGURIDAD POR DESLIZAMIENTO 17.27 > 1.5 OK
CHEQUEO DE PRESIONESX= 1.6075 e= 0.14 < 1.2 OK
q1 1.57 < 2.3 OK
q2 0.95 < 2.3 OK
SEGUNDO CASO INCLUYE CARGAS SISMICAS Y NO CARGAS VIVAS
CARGAS MUERTA 279.17 TNSUB PRESION 20.19 TNPRESION DEL AGUA 9.34 TNSISMO SUPER ESTRUCUTURA 0.36 TNSISMO PILAR 3.71 TN
FUERZAS VERTICALES TN M TN-MCARGA MUERTA 279.17 1.75 488.55SUBPRESION -20.19 1.75 -35.33
258.98 453.22
Xv 1.75 M
FUERZAS HORIZONTALES TN M TN-MPRESION DEL AGUA 9.34 3.53 33.01SISMO SUPER ESTRUCTURA 0.36 7.55 2.73SISMO PILAR 3.71 4.15 15.40
13.42 51.14
Xh 3.812 M
CHEQUEO AL VOLTEO 8.86 > 2 OK
SEGURIDAD POR DESLIZAMIENTO 11.58 > 1.5 OK
CHEQUEO DE PRESIONESX 1.553 e 0.20 < 1.2 OK
q1 1.41 < 2.3 OK
q2 0.70 < 2.3 OK