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CEI-SMA Doc. N°: SO.30-122C-S80-DIS

Hoja A-3 I Rev.: O

CONSULTORÍA A PRECIO GLOBAL FIJO SIN REAJUSTE PARA LAS OBRAS DE VÍAS,INTERSECCIONES PUENTES PEATONALES Y ESPACIO PUBLICO QUE CONFORMAN EL

GRUPO E, ZONA C DE PROYECTOS DE VALORIZACIÓN EN BOGOTÁ D.C

INFORME DE DISEÑO DEFINITIVO DEL PUENTE VEHICULAR DE LA CARRERA20 CON AVENIDA 39 SOBRE EL CANAL DEL RIO ARZOBISPO.

PROYECTO 122 C.

1.1 ALCANCE

El presente informe tiene por objeto presentar el diseño finale estructural, para un puente

vehicular de la Carrera 20 con Avenida 39 sobre el Canal del Río Arzobispo.

1.2 DESCRIPCIÓNGENERAL

En la actualidad, la Carrera 20 no tiene continuidad sobre el canal. La solución de continuidad

para la carrera 20 sería entonces la construcción de un puente nuevo sobre el Canal Arzobispo.

Aparte de atravesar el canal, existen dos aspectos especiales que tienen que ver con la solución

planteada: El primero tiene que ver con la existencia de una tubería de acueducto de 40 cm de

diámetro en el alineamiento del puente (la tubería va a lo largo de la carrera 20 y cruza el

canal), y el segundo tiene que ver con un paso peatonal sobre el canal recientemente

construido, que estaría justo al lado del nuevo puente.

Por lo que se refiere a la tubería de red matriz de acueducto, se descarta su intervención pues

relocalizar el tubo implica importantes incrementos de costos, aparte de las molestias

relacionadas con cortes de servicio. El puente se plantea de modo que el tubo no se vea

afectado. Se plantea un sistema de tablero con vigas, de modo que ellas tengan un

alineamiento paralelo al eje del tubo, y que el tubo quede alojado en el espacio entre 2 vigas.

De este modo pueden mantenerse las cotas de rasante, y no se requiere alterar las condiciones

de trabajo de la tubería. Solo se requiere permitir algún tipo de acceso al tubo para posibles

mantenimientos. Ello se logra dejando unas 3 tapas removibles en el tablero, sobre su clave.

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Hoja A-4 I Rev.: O

El puente peatonal recién construido tiene un alineamiento perpendicular al canal (lo que

significa la luz más corta posible), y la carrera 20 tiene un sesgo cercano a los 30 grados

respecto del eje del canal. Ello significa que el paso de vehículos y peatones no quedan

paralelos, y dado el punto donde se construyó el paso peatonal, la línea ideal de vía y el ancho

de 2 carriles implicarían afectar el puente peatonal en una de sus esquinas. Para evitar esto, se

ajustó el eje en planta de la Carrera 20, de tal forma que permita retirarse lo necesario para no

afectar el puente peatonal.

Con los condicionantes anteriores, se ha optado por una luz de 15 metros entre apoyos. De este

modo los estribos quedan por fuera del borde del cauce, produciendo el menor impacto posible.

Para esta luz, una solución de vigas de concreto con refuerzo convencional es adecuada y

económica. Se adoptó una altura total de tablero de 0.90 metros, de modo que la parte inferior

de las vigas quede por encima del hombro de la sección trapezoidal del canal. El tablero tendrá

4 vigas a separaciones de 2.50 metros, y voladizos asimétricos dadas las limitantes antes

expuestas. Los estribos son convencionales, apoyados sobre pilotes, de modo que las cargas

inducidas por el puente se trasladen a los estratos inferiores al tubo, y no provoquen

movimientos de su posición actual.

2. CODIGOS y NORMAS UTILIZADOS

El análisis y diseño de la estructura vial descrita en el Alcance, se realiza siguiendo la

normatividad expedida por el Instituto Nacional de Vías, Código Colombiano de Diseño Sísmico

de Puentes, Edición de 1995, y su Adendo No. 1 de 1996, adoptado mediante resolución 3600

de 1996 (Ministerio de Transporte - INVIAS).

Aunque su propósito es principalmente el diseño de edificios, aplican de manera general las

Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente, NSR-98, Ley 400 de 1997,

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IHoja A-5 Rev.: O

Decreto 33 de 1998, modificado por el Decreto 34 de 1999, posteriormente por el Decreto 2809

del 2000, y luego por el Decreto 52 de 2002.

Se utiliza también el Decreto 074 de Enero 30 de 2001, por el se cual complementa y modifica

el Código de Construcción de Bogotá D. c., y se identifican los límites de Micro-zonificación

Sísmica y se adoptan los espectros de diseño. Estos fueron luego modificados por el Decreto

193 de 2006. Aplica también el Decreto 623 de Diciembre del 2006, que incluye los coeficientes

espectrales para T <2.5.

Aplican además Normas y Estándares relacionados, como los que se citan a continuación.

- MSHTO, American Association of State Highway and Transporting Officials: Standard

Specification for Highway Bridges, 17th Edition, 2005.

- Normas SISTEC de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.

- Normas NTC 4774, para lo relacionado con Cruces Peatonales a Nivel y Elevados, o Puentes

Peatonales.

- Decreto 279 de 2003, que reglamenta los Puentes Peatonales en Bogotá D.C.

- NCHRP350 Y NCHRP537, Normas Americanas para barandas de puentes vehiculares, y la

norma EN 1317, Norma Europea para barandas de puentes vehiculares.

- MSHTO Roadside Design Guide, 3rd Edition.

3. CARGAS

3.1 CARGASMUERTASY PERMANENTES

Corresponden al peso de los elementos permanentes. Para los puentes vehiculares y peatonales,

se considera el peso propio, el peso de capas de rodadura, barandas, y otros elementos fijos. Se

evalúan según sus dimensiones y pesos unitarios de materiales, según se lista:

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Hoja A-6 I Rev.: O

Concreto reforzadoAceroPavimento asfálticoAguaMateriales de Relleno

Peso unitario (t/m3)

2,407,852,401,001,90

3.2 CARGASVIVAS

Se consideran dos clases de carga viva en las estructuras diseñadas: La carga viva de vehículos,

y la carga viva de peatones.

3.2.1 CARGASDE VEHÍCULOS

Se adopta la carga viva del CCP-95, camión de Diseño C40-95, o su línea de carga equivalente,

según corresponda, para todas las zona de tráfico mixto.

El C-40-95 es un vehículo de 3 ejes (eje delantero, eje trasero y eje semitrailer). Los ejes

trasero y de semitrailer aplican al piso una carga de 15 t por eje. El eje delantero aplica al piso

una carga total de 10 t. Las cargas de rueda corresponden a la mitad de los valores anteriores.

La separación entre el eje delantero y el trasero es fija, de 4.0 m, y la separación entre el eje

trasero y el eje de semitrailer varía entre 4.0 y 9.0 m, de modo que se obtengan los máximos

esfuerzos. En el sentido transversal, la separación entre llantas es de 1.80 m. Para las luces

consideradas, no se requiere considerar el uso de la denominada Carga de Carril o Línea o

Franja de carga, aplicable a luces superiores a 24 metros para cortante, y 28 metros para

momento.

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Hoja A-7 I Rev.: O

3.2.2 IMPACTO

La carga viva de vehículos se incrementa para las superestructuras de los puentes adicionando

un porcentaje de la carga viva, que se determina de acuerdo con la fórmula del CCP-95, en

función de la luz del elemento. La fórmula genérica de cálculo del impacto es:

16i=--

L+40

En esta expresión, L es la luz del elemento en consideración, en metros.

3.2.3 FUERZALONGITUDINAL

En los puentes de vehículos, se considera el efecto de una fuerza horizontal longitudinal

equivalente al 5% del valor de la Carga Viva sin impacto, en todos los carriles que tengan tráfico

en la misma dirección.

3.2.4 FUERZACENTRIFUGA

No aplica, por no haber alineamientos en curva.

3.3 CARGASDE VIENTO

Para el caso de los Puentes Vehiculares, se considera la carga de viento tanto sobre la

estructura como sobre la carga viva, actuando tanto longitudinal como transversalmente, según

las especificaciones del CCP-95. Para los grupos de diseño 11 y V, se aplica sobre el área

proyectada de vigas y tablero del puente una carga de 250 kgjm2 a un ángulo de 90 grados

respecto del eje longitudinal. Para los grupos III y VI se usa esta carga reducida al 70%, mas

una carga de 150 kgjm aplicada a 1.80 m sobre la calzada, actuando sobre la carga viva. Para

el diseño de la infraestructura se consideran tanto las cargas de viento provenientes de la

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IHoja A-8 Rev.: O

superestructura descritas anteriormente, como las fuerzas ejercidas por el viento directamente

sobre la infraestructura, para diferentes ángulos de ataque del viento, según lo indicado en la

sección A.3.6 del CCP-95.

3.4 CARGASDE SISMO

En la evaluación de las cargas sísmicas se utiliza un espectro de diseño local, definido en el

Decreto Distrital 193 de 2006. El sector de la estructura corresponde a la inter-fase entre las

Micro-zonas 2 de Piedemonte y 3 Lacustre. Para los cálculos se adoptan las características de

espectro de la más crítica de estas dos micro-zonas, es decir, la micro-zona 2. La Aceleración

Espectral para esta zona es Am=0.30.

3.5 EMPUJESDE TIERRAS

3.5.1 EMPUJESDE TIERRA ESTÁTICOS

El empuje horizontal de tierras en las paredes de los Estribos se calcula usando coeficientes de

empuje de tierras en reposo. Se considera el empuje de sobrecarga, actuando sobre la losa de

aproximación. Las Pilas centrales no se ven afectadas por condiciones de empujes de tierras.

Los detalles de estos cálculos se incluyen en la memoria detallada de cada puente.

3.5.2 EMPUJESDE TIERRAS EN CONDICIÓN DE SISMO

El efecto sísmico en rellenos se evalúa para los estribos, cuantificando una sobre-presión en los

sistemas de contención de tierras con la teoría de Mononobe - Okabe, que permite calcular el

coeficiente de empuje de tierras en una condición de sismo.

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Hoja A-9 I Rev.: O

3.5.3 EFECTOSDE SOBRECARGAEN RELLENOS

Se considera en los análisis de los estribos una sobrecarga distribuida como una altura de

relleno adicional de 60 cm, que produce una presión lateral uniforme en toda la altura. Los

estribos serán provistos de losas de aproximación, para que reduzcan y regularicen el efecto de

cargas puntuales a la entrada de los puentes.

3.6 COMBINACIONES DE CARGAS

En los análisis de los puentes se consideran diferentes grupos de carga, de acuerdo con las

indicaciones del CCP-95, o sus equivalentes de la norma AASHTO, que incluyen factores de

combinación de cargas tanto para diseño por Esfuerzos últimos (Método del Estado Límite de

Resistencia), como por Esfuerzos de trabajo (Método del Estado Límite de Servicio).

3.6.1 MÉTODOS DE DISEÑO

En los análisis se utilizan los siguientes métodos de diseño, según el elemento en consideración:

Diseño de Placas de Tablero para Superestructuras: Método del Estado Límite de Resistencia, o

de esfuerzos últimos.

Diseño de Vigas con Acero de Refuerzo Convencional para Superestructuras e Infraestructuras:

Método del Estado Límite de Resistencia, o de esfuerzos últimos.

Diseño de Muros, Pilas y Estribos: Método del Estado Límite de Resistencia, o de esfuerzos

últimos. Se hacen algunas verificaciones de capaCidad portante de los elementos de fundación,

usando el Método del Estado Límite de Servicio, para ser consecuente con los factores de

seguridad usados en el estudio geotécnico.

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Hoja A-lO I Rev.: O

3.6.2 COMBINACIONES ADOPTADAS

En consecuencia con los métodos de análisis descritos en el punto anterior, se usan las

siguientes combinaciones de carga para cada una de las partes de las estructuras:

Diseño de Placas de Tablero para Superestructura: Controla el diseño la combinación de carga

establecida en el Grupo 1, Estado Límite de la Resistencia, que se resume en los siguientes

términos:

GR -1 = r(f3D * D + f3L * L(1 + i)); r = 1.30; f3D = 1.00; f3L = 1.67Grupo 1:

GR -1= 1.30D+2.17 L(1 +i)

Siendo O: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto.

Diseño de Vigas con Acero de refuerzo Convencional para Superestructuras: Controla el diseño

la combinación de carga establecida en el Grupo 1, Estado Límite de la Resistencia, que se

resume en los siguientes términos:

GR - 1= r(f3D *D + f3L *L(1 + i)); r = 1.30;f3D = 1.00;f3L = 1.67Grupo 1:

GR - 1= 1.30D + 2.17 L(1 + i)

Siendo O: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto

Diseño de Infraestructuras como Pilas y Muros: Para diseño de los elementos estructurales de

Infraestructura se tienen en cuenta las Combinaciones de Carga aplicables del Método del

Estado Límite de la Resistencia.

Aplican las siguientes combinaciones:

Grupal

GR - 1 = r(f3D * D + f3L * L(1 + i) + f3cCF + f3EE + f3BB + f3sSF)r = 1.30;f3D = 1.00;f3L = 1.67;f3c = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00

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Hoja A-ll I Rev.: O

No aplican las cargas de Flotación (B), o Flujo de Corriente (SF), ni fuerza centrífuga (CF). La

combinación entonces se convierte en:

GR - 1 = 1.30D + 2.17L(1 + i) + 1.69E

Siendo D: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto, E: Empuje de tierras.

Grupo 11

GR - 11= r(f3D * D + f3EE + f3BB + f3sSF + f3wW)r = 1.30;f3D = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00;f3w = 1.00

Con los puentes sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación (B), o

Flujo de Corriente (SF). Las áreas de exposición al viento son bajas, lo que resulta en que las

cargas de viento son muy inferiores a las cargas de sismo, lo que se verifica en la memoria de

cada infraestructura. La combinación entonces se convierte en:

GR-11 = 1.30D+1.69E +1.30W

Siendo D: Cargas Muertas, E: Empuje de tierras, W: Viento

Grupo 111

GR - 111= y(fJD * D + fJLL(l + i) + fJcCF + fJEE + fJBB + fJsSF + fJwW + fJWLWL + fJLLF)y=1.30;fJD =1.00;fJL =1.00;fJc =1.00;fJE =1.30;fJB =1.00;fJs =1.00;fJw =0.30;fJWL =1.00;fJL =1.00

Con los puentes situados sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación

(B), o Flujo de Corriente (SF). Las áreas de exposición al viento son bajas, lo que resulta en que

las cargas de viento son muy inferiores a las cargas de sismo, lo que se verifica en la memoria

de cada infraestructura. La combinación entonces se convierte en:

GR - 111= 1.30D + 1.30L(1 + i) + 1.69E + 0.39W + 1.30WL + 1.30LF

Siendo o: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto, E: Empuje de tierras,

W: Viento, WL: Viento en la Carga Viva, LF: Fuerza Longitudinal.

Grupos IV, VY VI

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Hoja A-12 I Rev.: O

Estos grupos combinan las cargas Muertas, cargas Vivas Reducidas, Fuerzas de Corriente,

Flotación, Fuerzas Centrífugas y Vientos, con los efectos de Retracción, Shrinkage y

Temperatura. Dadas las dimensiones y localización de las estructuras analizadas, esta

combinaciones no resultan significativas comparadas con la combinación siguiente, que

involucra los efectos del Sismo.

Grupo VII

GR- VII = r(f3D * D+ f3EE + f3BB+ f3sSF + f3EQEQ)

r = 1.00;f3D = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00;f3EQ = 1.00

Con los puentes sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación (B), o

Flujo de Corriente (SF). La combinación entonces se convierte en:

GR - VII = 1.00D + 1.30E + 1.00EQ

Siendo o: Cargas Muertas, E: Empuje de tierras, EQ: Fuerza de Sismo.

Grupos VIII, IX

Los Grupos VIII y IX involucran el efecto de carga de Hielo, que no aplica en el sitio de las obras

Grupo X

El Grupo X está destinado al diseño de Culverts, que no aplica en este caso.

4. MATERIALES

En el diseño estructural de los Puentes Vehiculares se utilizan los siguientes materiales:

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Hoja A-13 I Rev.: O

4.1 CONCRETOS

Concreto Clase c: f' c= 4000 psi, 280 kgjcm2, 28 MPa, para elementos principales, bien sea de

Superestructura (vigas,placas, riostras, bordillos y barreras) o de Infraestructura (muros, pilas,

losas contra terreno, o pilotes pre-excavados). El uso de este concreto asegura una mejor

durabilidad de las estructuras. También es la resistencia mínima especificada para estructuras

en cauces de agua, para adecuado control de estanqueidad.

Concreto Clase F: f' c= 2000 psi, 140 kgjcm2, 14 MPa, para concretos de solado.

4.2 ACERODE REFUERZO

El acero de refuerzo para concreto será Acero de Refuerzo Grado 60: fy=60 000 psi, 4 200

kgjcm2, 420 MPa, para varillas corrugadas de diámetro #3 (~ 3j8'') Y superiores, que cumpla los

requisitos de sismo-resistencia de las normas ASTM A706 (NTC 2289). No se contempla el uso

de acero de refuerzo liso en estas estructuras.

4.3 ACEROESTRUCTURALY MISCELANEO

Donde se requiera el uso de elementos metálicos en estructuras como barandas, incrustaciones

y elementos de anclaje, se diseñan con base en Acero ASTM A-36 (NTC 1920), para perfiles y

platinas, con una resistencia especificada a la f1uencia fy=36 000 psi, 2 530 kgjcm2, 253 MPa.

Para estructuras construidas con tubos, se usa Acero ASTM A-53, Grado B (NTC 3470), con una

resistencia a la f1uencia fy=33.000 psi, 2.320 kgjcm2, 232 MPa.

CEI-SMA Doc. N0: 50.30-122C-580-DIS

Hoja A-14 I Rev.: O

5. CONSIDERACIONES GEOTECNICAS PARA LAS FUNDACIONES

El estudio geotécnico realizado para el Proyecto establece la capacidad de soporte del suelo de

fundación, y las características de resistencia de pilotes, de diferentes diámetros y

profundidades, según las cargas actuantes en cada apoyo. Aunque en uno de los casos (Carrera

22) se plantea en el estudio la posibilidad de usar cimentación superficial, se ha optado por

cimentaciones basadas en pilotes pre-excavados en ambos pontones, lo que permite un mejor

manejo de las cargas de sismo, y de los asentamientos posibles.

Dadas las cargas transmitidas a los estribos de estos puentes, se adoptan pilotes de 0.60 m. de

diámetro. La longitud recomendable en estos casos es de 12.0 metros.

La capacidad de carga de estos pilotes es:

Pilotes de 0.60 m. de diámetro, Pontón Carrera 20 29 Ton

Pilotes de 0.60 m. de diámetro, Pontón Carrera 22 40 Ton

En el caso del pontón de la carrera 22, que se construye en inmediaciones de la tubería

existente, se opta por localizar los pilotes de modo que su distancia al tubo no sea inferior a 3.0

metros. Se descarta el uso de pilotes hincados. La separación mínima entre pilotes adoptada es

de 3 veces su diámetro, es decir, 1.80 metros.

CEI-SMA Doc. N0: 50.30-122C-580-DIS

Hoja A-15 1 Rev.: O

6. ANALISIS y DISEÑO ESTRUCTURAL

6.1 SUPERESTRUCTURA

Los tableros de concreto consideran el uso de sistemas de Placa y Vigas Reforzadas. Para el

análisis y diseño de esta clase de tableros se tendrán en cuenta los procedimientos establecidos

en la sección AAA del CCP-95. Las losas de tableros con vigas se analizan según corresponda a

losas en voladizo o luces interiores, con armadura principal perpendicular al tráfico. Para el

análisis de las vigas, se tienen en cuenta en el dimensionamiento la distribución de cargas vivas,

realizando evaluaciones de momentos y de cortantes, y optando por la condición más severa. El

diseño de los elementos de concreto procede según las normas indicadas en el capítulo A-7, del

CCP-95, para Concreto Reforzado.

6.2 INFRAESTRUCTURA

En general, los muros estribos se analizan como elementos que deben soportar los empujes

laterales ejercidos por las tierras, en condiciones estáticas y dinámicas, donde además de las

cargas horizontales, se consideran las cargas verticales provenientes del sistema de apoyo de la

superestructura. Las magnitudes de los empujes corresponden a las evaluaciones realizadas

para los coeficientes de presión en reposo. Se verifica además la Estabilidad al Deslizamiento y

Volcamiento de infraestructuras, para las cargas provenientes del análisis de las diferentes

combinaciones.

CEI-SMA Doc. N0: 50.30-122C-580-0I5

Hoja A-16 I Rev.: O

7. VERIFICACIÓN DE CONDICIONES DE MONTAJE, CONSTRUCCION y SERVICIO

Las Estructuras se construirán usando procesos constructivos y de montaje son convencionales.

Las actividades básicas de construcción incluyen en su orden:

Construcción del Pilotaje, Construcción de Estribos y Pilas, Construcción de Vigas Prefabricadas

de concreto, Montaje de Vigas, Construcción de Losa de Tablero, y Colocación de otros

aditamentos, como barreras New Jersey y/o barandas, juntas, y carpeta asfáltica.

Para el caso de los puentes que hacen uso de Vigas prefabricadas, de concreto, los análisis

realizados contemplan las diferentes condiciones relacionadas con secuencia y magnitud de las

cargas: Cargas Muertas Estado 1 (Peso propio), Cargas Muertas Estado 2 (Cargas

superimpuestas en las vigas), Cargas Muertas Estado 3 (Cargas superimpuestas cuando las

vigas y losa trabajan en conjunto), y Cargas Vivas, también para la acción de conjunto. Los

estados de esfuerzos en las diferentes secciones se investigan para estas condiciones, como se

detalla en la memoria de cálculo. Es viable la construcción de los tableros fundidos en sitio, sin

prefabricación, lo cual induce menores esfuerzos en las vigas, pero puede implicar el uso de

cimbras sobre el canal. Esta opción se deja abierta en el evento en que el Contratista de

construcción así lo considere, caso en el cual deberá someter su propuesta a la aprobación del

Interventor de Construcción.

Aparte de las consideraciones anteriores, el puente diseñado no requiere de otras evaluaciones

adicionales relacionadas con procesos de construcción y montaje, dado que los estribos no

interfieren con los cauces existentes, ni aparecen estados de esfuerzo espeCiales en el proceso

constructivo.

CEI-SMA Doc. N°: 50.30-122C-580-OIS

IHoja A-17 Rev.: O

8. MEMORIA DE CALCULOS DE LAS ESTRUCTURAS

Se anexan a continuación las Memorias de Cálculo Estructural del Puente sobre el Canal

Arzobispo, en las carreras 20. La memoria tiene su contenido, que explica de manera detallada

los procesos de avalúo de cargas, combinaciones, materiales, estados de fuerzas internas,

determina las cantidades de acero de refuerzo, evaluaciones de esfuerzos, etc., tanto para los

elementos de Superestructura, como de Infraestructura.

PROYECTOS DE VALORIZACiÓN EN BOGOTÁGRUPO E - ZONA C

PROYECTO 122C - AVENIDA MARISCAL SUCRE

PUENTEVEHICULAR SOBRE ELCANAL ARZOBISPO - CARRERA 20

MEMORIAS DE CALCULO ESTRUCTURALCONTENIDO DE LA MEMORIA

1 - PLANOS DE REFERENCIA2 - PREDIMENSIONAMIENTO DE TABLERO3 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA MUERTA VIGAS4 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA VIVA VIGAS5 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA TOTAL VIGAS6 - CALCULO DE PROPIEDADES DE SECCIONES GEOMETRICAS7 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CALCULO LOSA8 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CALCULO VIGAS REFORZADAS9 - DEFORMADA DE LA VIGA10 - APOYOS DE NEOPRENO11 - DISEÑO DE ESTRIBOSPARA PUENTES

11.1 EMPUJES DE TIERRA ESTATICOS11.2 CARGAS PROVENIETES DE LA SUPERESTRUCTURA11.3 CARGAS DE PESO PROPIO DE ESTRIBOY RELLENOS11.4 CARGAS DE SISMO11.5 CARGAS DE VIENTO11.6 ANALlSIS DE ESTABILIDAD Y ESFUERZOSEN EL TERRENO11.7 DISEÑO DEL REFUERZO

12 - DISEÑO DE PILOTES PARA CIMENTACIONES13 - OTROS ELEMENTOS

13.1 JUNTAS DE DILATACiÓN13.2 TOPES ANTISISMICOS13.3 BARANDAS Y BARRERAS13.4 RIOSTRAS

PROYECTOS DE VALORIZACiÓN EN BOGOTÁGRUPO E - ZONA C

PROYECTO 122C - AVENIDA MARISCAL SUCRE

PUENTE VEHICULAR SOBRE EL CANAL ARZOBISPO - CARRERA 20

l. PLANOS DE REFERENCIA

REFERENCIA DESCRIPCION

122C-20-1 PONTÓN CARRERA 20 - LOCALIZACiÓN GENERAL - PLANTA-PERFIL-CORTEPLANTA TABLERO - DIMENSIONES

122C-20-2 PONTÓN CARRERA 20 - ESTRIBO IZQUIERDO - PLANTAS - CORTES -DIMENSIONES - REFUERZO

122C-20-3 PONTÓN CARRERA 20 - ESTRIBO DERECHO - PLANTAS - CORTES-DIMENSIONES - REFUERZO

122C-20-4 PONTÓN CARRERA 20 - LOSA TABLERO - PLANTA-CORTES -REFUERZODETALLES

122C-20-5 PONTÓN CARRERA 20 - VIGAS - DIMENSIONES - REFUERZODETALLES

C,E,I.-S,M.A. PROYECTO122C

2 -PREDIMENSIONAMIENTO DE TABLERO - PUENTESDE PLACA Y VIGASOBRA:EVALUACION DE DIMENSIONES BASICAS DEL TABLERO

DIMENSIONESBASICASDETERMINADASPOR ELSITIOTIPO DE PUENTE:LUZDELPUENTE L=

CARACTERISTICASDE PROYECTOANCHO DEVIA Via Bv=

Bermas Bb=Ancho Calzada Bc=

Andenes/Bordillos Ba=ta=

Barandas/Barreras Tráfico Bp=ANCHO TOTALTABLERO BT=Número de vigas adoptado: #v=Separación entre ejes de vigas adoptada S=Longitud de Voladizo MÁXIMO V=

BT

mm SOBREANCHOm(tablero sin andenes)(tablero sin andenes)m cada unam

m entre ejes1,300 m eje-borde

BV

OTRASDIMENSIONESINICIALESESTABLECIDASAncho del alma de viga prefabricada bw= mAncho de patín inferior de viga prefabricada bi= mAltura del patín inferior de viga prefabricada tfi= mAncho de patín superior de viga prefabricada bs= mAltura del patín superior de viga prefabricada tfs= mSobrealtura en losa en zonas de viga y= m

OTRASDIMENSIONESINICIALES DEDUCIDASLuz libre losa tablero, luces interiores Sp= 2,200 mLuz libre losa tablero, luces voladizo Sv= 1.150 m

ALTURASMINIMAS RECOMENDADAS DE ELEMENTOS(Tabla A.7,-1 CCP-95)Placas de tablero puentes armadura perpendiculara al tráficopara luces continuas interiores: t ~ (S +3.05) / 30 ~ 0.165

tmin= 0,175 m t adoptado= mpara luces en voladizo tv ~ t tv= m

tv ~ V /12 ~ 0.165 tv= mtvmin= 0,190 tv1 adoptado= m

espesor de voladizo en extremotv2 adoptado= m

(

"---- Vigas T, Luces simplesHmin= 0,900 m H adoptado= m

jrs 1-122Cra20.xlsx-Predim

C.E.I.-S.M.A. PROYECTO 122C

Altura de la viga prefabricada hv= 0.700 m

MATERIALESDE LOS ELEMENTOSESTRUCTURALESResistencia Concreto Vigas Prefabricadas (28 días)Resistencia Concreto Losa Tablero (28 días)Resistencia Acero Refuerzo Convencional

f'c (kg/cm2)=f'c (kg/cm2)=fy (kg/cm2)=

ANCHOS DE ALETAPARA USO COMO VIGA T (A.7.6.7.1 CCP-95)Para Vigas Interiores

Max L/4=Max 6t1osa=Max Sp/2=

bli

m total3.7501.1401.100

m a cada lado del patínm a cada lado del patín

bli real= 2.500 mbli max calculado= 2.500 m

Ajuste por relación Modular entre concretos Viga y LosaPara la Viga Ecv= 206369 kg/cm2Para la Placa Ecp= 206369 kg/cm2

n= 1.000bli ajustado modular=.--...:2::.;..5.::..;0::...:0'--....,

bli adoptado=1 2.500 1m

Para Vigas ExterioresLado interior

Max L/8= 1.875 mMax 6t1osa= 1.140 m, ladoMax Sp/2= 1.100 m, lado

Lado exteriorMax L/8= 1.875 m

Max 6tvol= 1.200 m, ladoMax Sv= 1.150 m, lado

blv real= 2.550 mblv max calculado= 2.550 m

Ajuste por relación Modular entre concretos Viga y LosaPara la Viga Ecv= 206369 kg/cm2Para la Placa Ecp= 206369 kg/cm2

n= 1.000blv ajustado modular=.--...:2=.,:..;.55::.:0:=-....,

blv adoptado=1 2.500 1m, igual que viga interior

Con estas geometrías se establecen las propiedades de las secciones de Viga prefabricada,Viga Te interior, y Viga Te exterior, para realizar los análisis y diseños

jrs 2 1-122Cra20.xlsx-Predim

C,E,I-S,M.A. PROYECTO 122C

3 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES - CARGA MUERTA VIGASOBRA: Ilr-lqí~~I~~,~fl;!¡l:g~~II~'"e;~~,i9,Í§~~jl:I~~Rm~~~~~;~R~íªJ§g'í~~ltRR~g!gg!il:DISTRIBUCION DE CARGA MUERTAESQUEMAGENERAL W1, W2, W3

Luz L= m l i i ¡ i*#vigas: [TI

W1: Cargas estado 1, peso propio de vigas prefabricadasW2: Cargas estado 2, sobre vigasW3: Cargas estado 3, sobre vigas+losaAVALUO DECARGASEstado 1 - Vigas Interior y Exterior

peso propio viga: Asec= m2 wjviga= 0,594 t/mW1 Sumatoria=1 0,594 It/m

Estado 2 - Viga Interiorlosa (sin fraguar): e= m w= 0,456 t/m2

ancho aferente= m wjviga= 1,140 t/mcarga de construcción, wjviga= 0,150 t/m

W2 Sumatoria=1 1,290 It/m V,lnt,Estado 2 - Viga Exterior

losa interior: e= 0,190 m w= 0,456 t/m2ancho= 1,250 m wjviga= 0,570 t/m

losa en voladizo: tv1= mtv2= m

ancho=carga de construcción, estimada

m w/viga= 0,546 t/mwjviga= 0,150 t/m

W2 Sumatoria=1 1,266 It/m V,Ext,I a todas las vigas

wjviga= 0,000 t/mwjviga= 0,229 t/m

Estado 3 - Cargas superimpuestas - Se distriAndenes/Bordillos: ta=

Ba=Barandas/Barreras: w /metro=

Riostras: Cant=b=L=h=w=

Capa Rodadura: ancho=espesor=

wjviga= 0,090 t/m

wjviga=Sumatoria=1

0,522 ton/m0,841 It/m

RESUMENDECARGAS MUERTASViga Inferior - Resumen de carga muerta

Carga estado 1Carga estado 2Carga estado 3

Total:

0,5941,2900,8412,725 It/m/viga

Ecuaciones de carga muertaEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 1

Vl(x)= RA1-W1*x RA1=W1*L/2= 4,455 tV1(x)= 4,455 - 0,594 x

jr 1 1-122Cra20.xlsx-C,Muerta

C.E.I-S.MA PROYECTO 122C

Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 1M 1(x)= RA1*x-W1*x"L/2

Ml(x)= 4.455 x 0.297 X2 t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 2

V2(x)= RA2-W2*x RA2=W2*L/2= 9.675 tV2(x)= 9.675 - 1.290 x

Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 2M2(x)= RA2*x-W2*x2/2

M2(x)= 9.675 x 0.645 i t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 3

V3(x)= RA3-W3*x RA3=W3*L/2= 6.309 tV3(x)= 6.309 - 0.841 x


M3(x)= 6.309 x - 0.421 X2 t-mVIGA INTERIOR- CORTANTESY MOMENTOS POR CARGA MUERTAEN DIFERENTESPUNTOSDE LA LUZ

Punto1 Apoyo2 d/23 d45

'-.-/ 678910 L/2

Viga Exterior - Resumen de carga muertaCarga estado 1Carga estado 2Carga estado 3

Total:

0.5941.2660.841

,--_2_.7_0_1----Jlt/m/vigaEcuaciones de carga muertaEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 1

Vl(x)= RA1-W1*x RA1=W1*L/2= 4.455 tV1(x)= 4.455 - 0.594 x

Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 1M 1(x)= RA1*x-W1*xL /2

M1(x)= 4.455 x 0.297 X2 t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 2

V2(x)= RA2-W2*x RA2=W2*L/2= 9.495 TonV2(x)= 9.495 - 1.266 x


M2(x)= 9.495 x 0.633 X2

Ecuación de Cortante por carga Muerta Estado 3V3(x)= RA3-W3*x RA3=W3*L/2= 6.309 Ton

V3(x)= 6.309 - 0.841 xEcuación de Momento por carga Muerta, estado 3

jr 2 1-122Cra20.xlsx-C.Muerta

C.E.I-S.M.A. PROYECTO 122C

M3(x)= RJ\3*x-VV3*x2/2M3(x)= 6.309 x - 0.421 i

VIGJ\ EXTERIOR - CORTANTES Y MOMENTOS POR CAAGJ\ MUERTJ\ EN DIFERENTES PUNTOS DE LA LUZ

Punto1 Apoyo2 d345678910 L/2

jr

x VCMl MCMl VCM2 MCM2 VCM3 MCM3(m) (t) (t-m) (t) (t-m) (t) (t-m)

0.000 4.46 0.00 9.50 0.00 6.31 0.000.400 4.22 1.73 8.99 3.70 5.97 2.460.800 3.98 3.37 8.48 7.19 5.64 4.782.000 3.27 7.72 6.96 16.46 4.63 10.933.000 2.67 10.69 5.70 22.79 3.79 15.144.000 2.08 13.07 4.43 27.85 2.94 18.515.000 1.49 14.85 3.17 31.65 2.10 21.036.000 0.89 16.04 1.90 34.18 1.26 22.717.000 0.30 16.63 0.63 35.45 0.42 23.55/.bW O.UU 16.11 0.00 Jb.61 0.00 :¿J.66

3 1-122Cra20.xlsx-C.Muerta

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