a) Longitud L > 6 m. H = L/15b) Longitud L < 6 m. H = L/12

* Para L= 2.80 m H= 0.23 Asumimos H= 0.30 m

18.6667

II. Metrado de Cargas:

Carga Muerta (WD):Reemplazando L, H y el peso volumétrico de concreto Wc= 2.40 Tn/m3 en la ecuación 1 Tenemos:

WD=2.80*0.30*2.40 WD= 2.02 Tn/m

Carga Viva (PL):La carga de diseño corresponde al grupo de sobrecargas HS 20 - 44 del Reglamento AMERICANO AASHTO

CAMIÓN TIPO HS 20 - 44

A) Elevación Principal

La condición mas desfavorable para nuestro caso de acuerdo a la luz, es la sobrecarga de un eje de 16 TnPor lo tanto: PL= 16 Tn

III. Cálculo Estructural:

Modelo Estructural

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA ALCANTARILLA (luz libre=2.40)

I. Predimensionamiento:

P LW D

L

H

)1.....(..........** WcHLWD

)2.....(..........8

2^* LWDMD

)3...(....................4

*'

LPLML

ILAVE

SUB GERENCIA DE PROYECTOS E INFRAESTRUCTURA

CAMIÓN HS 20-44

4 Tn 16 Tn 16 Tn

4.27 m > 4.27 < 9.15

Reemplazando valores en las ecuaciones 2 y 3 Tenemos:MD= 1.976 Tn-m

ML'= 11.20 Tn-m

Cálculo del Momento de Diseño (Meq)

Donde:

w= 4.5N= 1

w: ancho del puente entre sardineles en mts.N: Número de vías de tránsito

Reemplazando valores en las ecuaciones 5 y 6 Tenemos:E= 1.387 m

E < Emax OK!Emax= 2.250 m

Cálculo del Momento por Sobre Carga (ML=ML'/E)

ML= 8.07 Tn-m

Reemplazando valores en la ecuación 4, Tenemos:

Meq= 10.05 Tn-m (Momento de Diseño Meq=Mu)

IV. Diseño:

Caracteristicas del refuerzo

cm

6mm 0.600 0.28 1.91/4" 0.635 0.32 2.08mm 0.800 0.50 2.53/8" 0.950 0.71 3.0

12mm 1.200 1.13 3.81/2" 1.270 1.29 4.05/8" 1.590 1.98 5.03/4" 1.910 2.84 6.07/8" 2.222 3.87 7.01" 2.540 5.10 8.0

1-1/8" 2.865 6.45 9.01-1/4" 3.226 8.19 10.01-3/8" 3.580 10.06 11.3

Verificacion del peralte en servicio:

Para:

Meq= kg-cmb= cm

f'c= 210 Kg/cm2 fc=0.4*f'c = 84 Kg/cm2fy= 4200 kg/cm2 fs=0.4*fy = 1680 Kg/cm2

Denominación Sección(cm2)

Perímetro(cm)

1.01E+06100

)7........(***

*2

bjkfc

Meqd

)4(....................E

MLMDMeq

E

)5........(..........219.1*06.0 mLE

)6.(..............................*2

maxN

wE

Donde:

Módulos de ElasticidadAcero (Es) Es= Kg/cm2

Concreto (Ec) Ec= 217370.65 Kg/cm2

2.10E+06

)10...(..........fc

fsr

)8...(..........rn

nk

)9...(..........Ec

Esn

cfEc ´15000

Reemplazando Valores en las Ecuaciones 8, 9 y 10 Tenemos:n= 9.7r= 20k= 0.326

Donde:

Reemplazando k en la ecuación (11) Tenemos:

0.891

Reemplazando valores calculados en la ecuación (7) Tenemos:

d= 28.7 cm < 0.30 OK!

Asumiendo: d= 30 cm

Cálculo del area de acero del refuerzo en tracción o acero principal

(factor de reducciónde capacidad)

Reemplazando los valores en la ecuación 13 y despejando As se tiene:

Asp= 9.19 cm2 (acero principal)

Cálculo del area de acero de repartición

Reemplazando valores se tiene: %Asr= 33.00% Asp

Entonces: Asr= 3.03 cm2 (acero de repartición)

Cálculo del acero de temperatura

Reemplazando valores se tiene: Ast= 15.12 cm2

DISTRIBUCIÓN DEL ACERO:

Acero Principal: Asp= 9.19 cm2si empleamos varillas de 5/8" As= 1.98 cm2el espaciamiento será: 1.98*100/9.19= 21.55 cm asumimos: 0.20 m.

Acero de Reparticion: Asr= 3.03 cm2si empleamos varillas de 3/8" As= 0.71 cm2el espaciamiento será: 0.71*100/3.03= 23.41 cm asumimos: 0.25 m

Acero de Temperatura: Ast= 15.12 cm2si empleamos varillas de 5/8" As= 1.98 cm2el espaciamiento será: 1.98*100/15.12= 13.1 cm asumimos: 0.15m

Asr: ø 3/8" @ 0.25

Ast: ø 5/8" @ 0.15

Asp: ø 5/8" @ 0.20

)11.(..........3/1 kj

j

)12........(..........*'*7.1

****

bcf

fyAsdfyAsMu 9.0

)12...(..........).........*67.1(*3.1 MLMDMu

)13.......(....................50.0)^*28.3(

100%

LAsr

)14.........(..........**0018.0 HLAst