22diseño de estribo concreto ciclopeo
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
E.A.P. INGENIERIA CIVIL
DISEÑO DE ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEO
DOCENTE:
ING°. VILLAVICENCIO GUARDIA, JOSE LUIS.
CURSO:
DISEÑO DE PUENTES.
ALUMNOS:
*APONTE ABAD. ANDRES C.
*BLAS DIONICIO, HECTOR.
*PARRA BAILON, DANIEL.
*ROSAS VARA. EISTEIN J.
*SALIS VALVERDE, BEQUER.
*TABRAJ ARIAS, BLADIMIR.
CICLO:
2012-I
DISEÑO DE ESTRIBOS DE CONCRETO CICLOPEO
UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN
E.A.P. ING CIVIL
DISEÑO DE PUENTES
DATOS DEL ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEO VALORES APROXIMADOS Ø(°) C (TON/M2) ɣ(TON/M3)
GRAVAS COMPACTAS 35 2
GRAVAS SUELTAS 33
Altura de muro(m) 6.00 m ARENA COMPACTA 32 0.1 2
Altura de cimentación : 0.5 m ARENA SUELTA 30 1.8
Terreno : roca LIMO ARENOSO 25
Reacción del puente : 0.984 Tn ARCILLA ARENOSA 20 0.2 2.2
Reacción por sobrecarga : 2.14 Tn ARCILLA MAGRA 0.5
Rodadura 5% de S/C equivalente HS20 ARCILLA GRASA 15 0.1
Ancho del puente : 5.00 m ARCILLA MUY GRASA hasta 0.5
Longitud del puente : 15.00 m TIERRA ORGANICA 2.2
Altura equivalente de sobrecarga (h') : 0.60 m
Angulo de fricción interna del relleno1 ( Ø ) : 35.00 º
Angulo de fricción interna del relleno2 ( Ø ) : 30.00 °
Talud para el centro del estribo : 1 : 10
Wrelleno1 : 1.20
Wconcreto : 2.3
Talud del terreno δ : 3.00 °
f'c del concreto : 175
Wrelleno2 : 1.10
Altura de estrato1 (h1): 2.00 m
Altura de estrato2 (h2): 4.00 mnumero de vias 1
m m
0.60 0.40
δ= 3.00 °
0.60 m
para rellenos no cohesivos
A A
1.00 m
W1= 1.2 t/m3 h1= 2.00 m
B 10 m 0.50 B
2.00 m
6.00 m m 0.50 C
1 W2= 1.1 t/m3 h2= 4.00 m
2.4 m
0.60m
0.500.20 1.60 0.20 D
m
E C E
3.00 m
Para el dimensionamiento del perfil de ensayo se ha tomado0.32h para el ancho de la base.
T/m3
T/m3
Kg/cm2
T/m3
CHEQUEO DE LA SECCION A - A
0.4 δ1.- Empuje de tierra :
h = 0.6 m 2.00 Eah' = 0.6 m 4.00 P1
Ø1 = 35.00 ° Ø2 = 30.00 ° 0.60 δ
δ = 3 °C1 ( K activo ) = 0.272 C2= 0.33333 dE = 0.1762 A A
Ev = 0.00461 TnEh = 0.17614 Tn
Punto de aplicación de Eh
dh = 0.27 m3 h + 2h'
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras :
0.552 0.2 0.1104Ev 0.005 0.4 0.00
TOTAL 0.557 0.112
Xv = 0.202 mz = 0.084 me = 0.083 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 3.1ab b
Esfuerzo de compresión del concreto (f'c = 175) :
fc = 0.40 f'c = 70 = 700 > 3.1 CONFORME!!!
b) Chequeo al volteo
FSV : Factor de seguridad al volteo
FSV = 2.39 > 2 CONFORME!!!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD : Factor de seguridad al deslizamiento
f = 0.7 para albañileria sobre albañileria.
FSD = 2.21 > 2 CONFORME!!!
EV
h1(altura de estrato 1)
h2(altura de estrato 2)
EH
h x h + 3h' =
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)P1
Fv (1 + 6e) = Tn/m2
kg/cm2 Tn/m2 Tn/m2
𝑐=𝑐𝑜𝑠𝛿∗(𝑐𝑜𝑠𝛿−√( 〖𝑐𝑜𝑠𝛿〗^2−〖𝑐𝑜𝑠∅〗 ^2 ))/(𝑐𝑜𝑠𝛿+√(〖𝑐𝑜𝑠𝛿〗 ^2−〖𝑐𝑜𝑠∅〗 ^2 ))
CHEQUEO DE LA SECCION B - B
A) Estribo sin puente y con relleno sobrecargado.
1.- Empuje de tierra :
h = 1.60 m 2.00h' = 0.60 m 4.00C1 = 0.27192 C2= 0.33333
E = 0.73
Ev = 0.03825 TnEh = 0.72991 TnPunto de aplicación de Eh: h = 0.65 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras :
P1 1.47 0.90 1.32P2 1.38 0.40 0.55P3 0.11 0.07 0.01Ev 0.04 1.10 0.04
TOTAL 3.01 1.93
Xv = 0.641 mz = 0.157 me = 0.066 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 2.3 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 4.08 > 2 CONFORME!!! diseño antieconomico
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.88 > 2 CONFORME!!!
0.10 0.6 0.40
E
Ø/2
1.60 1.00P1
P2
P3B B
1.1
h1(altura de estrato 1) =
h2(altura de estrato 2) =
p1 (ton)
Xi(m)
Mi(tn.m)
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
A) Estribo con puente y con relleno sobrecargado.
* Reaccion del puente por ml (R1) :
0.20 Tn =
* Rodadura (R2) Fuerza Horizontal
HS20
R2=
CARGA EQ. P= 8.2 TONCARGA EQ. W= 0.96 TON/M2
0.11 Tn
8.2 TON
w = 0.96 TON/M215.00 M
1.8
* Reacción por sobrecarga (R3)
0.43 Tn/mR3
Fuerzas verticales estabilizadoras :
0.20 0.40 0.08 3.400.43 0.40 0.17
Pverti 3.01 0.64 1.93TOTAL 3.63 2.18
0.65Xv = 0.60 m
B BFuerzas horizontales : 0.40
0.73 0.65 0.470.11 3.40 0.38
TOTAL 0.84 0.86
Yh = 1.02 m
Punto de aplicación de la resultante :
z = 0.24 me = 0.19 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 2.1 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 2.5 > 2 CONFORME!!!!
c) Chequeo al deslizamiento
R1 =
R2 = 5% de s/c equivalente del camión
R2 =
R2
R3 = R1
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)R1 Ev
R3
Eh
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)Eh
R2
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
0.05(𝐶𝐴𝑅𝐺𝐴 𝐸𝑄𝑊∗𝐿𝑂𝑁𝐺.𝑃𝑈𝐸𝑁𝑇𝐸+CARGA EQ P)∗(𝑁°𝑉𝐼𝐴𝑆)/(𝑁°𝐸𝑆𝑇𝑅𝐼𝐵𝑂𝑆∗𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂 𝑃𝑈𝐸𝑁𝑇𝐸)
(𝑅𝐸𝐴𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁 𝐷𝐸𝐿 𝑃𝑈𝐸𝑁𝑇𝐸)/(𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂 𝐷𝐸𝐿 𝑃𝑈𝐸𝑁𝑇𝐸)
FSD = 3.0 > 2 CONFORME!!!
CHEQUEO DE LA SECCION C-C
A) Estribo sin puente y con relleno sobrecargado.
1.- Empuje de tierra :
h = 3.60 m 2.00h' = 0.60 m 4.00C1 = 0.27 C2= 0.33
E = 3.82
Ev = 0.20 TnEh = 3.81 TnPunto de aplicación de Eh: h = 1.36 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras :
P1 3.31 1.10 3.64P2 4.14 0.60 2.48P3 1.04 0.20 0.21P4 2.30 1.55 3.57P5 2.08 1.55 3.22Ev 0.20 1.80 0.36TOTAL 13.07 13.48
Xv = 1.032 mz = 0.397 me = 0.265 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 16.3 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 2.60 > 2 CONFORME!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.40 > 2 CONFORME!!!
0.30 0.6 0.4
P5
E0.50
Ø/23.60 3.00
P1P2
P4P3
C C
h1(altura de estrato 1) =
h2(altura de estrato 2) =
p1 (ton)
Xi(m)
Mi(tn.m)
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
1.80
B) Estribo con puente y con relleno sobrecargado.
* Reaccion del puente por ml (R1) :
0.20 Tn
* Rodadura (R2) Fuerza Horizontal
HS20
0.11 Tn
8.2 TON
w = 0.96 TON/M2 1.815.00 M
* Reacción por sobrecarga (R3)
0.43 Tn/m
Fuerzas verticales estabilizadoras :
0.20 0.60 0.12 5.400.43 0.60 0.26
Pverti 13.07 1.03 13.48TOTAL 13.69 1.03 13.86
1.36Xv = 1.01 m
C CFuerzas horizontales : 0.60
3.81 0.65 2.470.11 5.40 0.61
TOTAL 3.93 3.08
Yh = 0.78 m
Punto de aplicación de la resultante :
z = 0.22 me = 0.11 m
3.- Chequeos
a) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 6.8 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 4.5 > 2 CONFORME!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.4 > 2 CONFORME!!!
R1 =
R2 = 5% de s/c equivalente del camión
R2 =
R2
R3 = R1
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)R1 Evtotal
R3
Eh total
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)Eh
R2
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
CHEQUEO DE LA SECCION D-D
A) Estribo sin puente y con relleno sobrecargado.
1.- Empuje de tierra :
h = 6.00 m 2.00h' = 0.60 m 4.00C1 = 0.27 C2= 0.33
E= 7.18 tonEv TOTAL= 0.38 TnEhTOTAL = 7.17 TnPunto de aplicación de Eh: h = 2.19 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras :
P1 5.52 1.34 7.40P2 7.45 0.84 6.26P3 3.35 0.36 1.21P4 5.06 1.79 9.06P5 2.76 2.29 6.32P6 0.96 1.79 1.72P7 3.30 2.29 7.56Ev 0.38 2.54 0.95TOTAL 28.78 40.47
Xv = 1.406 mz = 0.546 me = -0.060 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 13.9 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 2.57 > 2 CONFORME!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.81 > 2 CONFORME!!!
0.54 0.6 0.4 0.50 0.50
P6 P7 E
Ø/2
6.00 5.40P1
P2P4
P3 P5D D
h1(altura de estrato 1) =
h2(altura de estrato 2) =
p1 (ton)
Xi(m)
Mi(tn.m)
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
v
2.5
B) Estribo con puente y con relleno sobrecargado.
* Reaccion del puente por ml (R1) :
0.20 Tn
* Rodadura (R2) Fuerza Horizontal
HS20
0.11 Tn
8.2 TON
w = 0.96 TON/M215.00 M
* Reacción por sobrecarga (R3)
R20.43 Tn/m
R1Fuerzas verticales estabilizadoras :
0.20 0.84 0.170.43 0.84 0.36
Pverti 28.78 28.78 828.35 7.80TOTAL 29.41 30.46 828.87
Xv = 28.19 m2.19
Fuerzas horizontales :D D
7.17 0.65 4.640.11 7.80 0.88 0.54 0.6 0.4 0.50 0.50
TOTAL 7.28 5.52
Yh = 0.76 m
Punto de aplicación de la resultante :
z = 0.19 me = -28.00 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 14.7 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 150.1 > 2 CONFORME!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.8 > 2 CONFORME!!!
R1 =
R2 = 5% de s/c equivalente del camión
R2 =
R3 =
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)R1
R3
Evtotal
Ehtotal
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)Eh
R2
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
CHEQUEO DE LA SECCION E-E
P6 P7 EvTOTAL
P1 EhTOTAL 7.80 6.00 5.40P2 P4
P8P3 P5
0.20 0.60 0.6 0.4 0.50 0.50 0.20P4 0.50
3.00 m
A) Estribo sin puente y con relleno sobrecargado.
1.- Empuje de tierra :
b = 1.7 mh = 6.00 m 2.00 mh' = 0.60 m 4.00 mC = 0.27 C2= 0.33
E = 7.18 TnEvTOTAL = 0.37564 TnEhTOTAL = 7.16766 TnPunto de aplicación de Eh:dh = 2.18 m
PARA EL ANALISIS NO SE CONSIDERA EL EMPUJE PASIVO DEL TERRENO, YA QUE ESTAMOS CONSIDERANDO EL CASO MAS CRITICO CUANDO YA HA EXISTIDO SOCAVACION.
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras :
5.52 1.60 8.837.45 1.10 8.203.35 0.60 2.013.45 1.50 5.182.76 2.05 5.661.20 2.55 3.062.08 2.35 4.891.36 1.50 2.04
Ev 0.38 3.00 1.13TOTAL 27.55 40.99
Xv = 1.49 m Mi / P1z = 0.57 m Eh *dh/p1e = 0.58 m B /2- ( Xv - z )
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 19.8 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 2.62 > 2 CONFORME!!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.69 > 2 CONFORME!!!
R2
R1
h1(altura de estrato 1) =
h2(altura de estrato 2) =
p1 (ton)
Xi(m)
Mi(tn.m)
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
vv
v
B) Estribo con puente y con relleno sobrecargado.
1.- Fuerzas verticales :
0.20 1.10 0.220.43 1.10 0.47
Pverti 27.55 1.49 40.99TOTAL 28.18 41.68
Xv = 1.48 m
Fuerzas horizontales :
7.17 2.18 15.620.11 8.30 0.94
TOTAL 7.28 16.56
2.27 m
Punto de aplicación de la resultante :
z = 0.59 me = 0.61 m
3.- Chequeosa) Chequeo de compresiones y tracciones
p = 20.8 < 700 CONFORME!!!ab b
b) Chequeo al volteo
FSV = 2.5 > 2 CONFORME!!!
c) Chequeo al deslizamiento
FSD = 2.7 > 2 CONFORME!!!
8.30 8.30
.
.0.20 0.60 0.6 0.4 0.50 0.50 0.2 2.68
3.00 m
p1
(ton)Xi
(m)Mi
(tn.m)R1
R3
p1 (ton)
Xi(m)
Mi(tn.m)
Eh
R2
Yh =
Fv (1 + 6e) = Tn/m2 Tn/m2
R2
R1
Evtotal
Ehtotal
BIBLIOGRAFIA
LIBRO AUTOR
PUENTES Y OBRAS DE ARTE PABLO APAZA
PUENTES - ANALISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCION AMERICAN CONCRETE INSTITUTE ( ACI )
MECANICA DE SUELOS BRAJA