diseño de puente final 23

8/7/2019 Diseño de puente final 23

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UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

EXPERIENCIA EDUCATIVA:PUENTES

CATEDRATICO:M.C. FERNANDO MARCIAL MARTINEZ

TRABAJO:DISEÑO DE PUENTE

INTEGRANTES:

LANDA LOPEZ JESUS SAULGALVAN CORTES MARCOSMARTINEZ HERNANDEZ ANTONIO DE JESUS

BOCA DEL RIO, VER., 23 DE JUNIO DEL 2010

UNIVERSIDAD VERACUZANAFACULTAD DE INGENIERIA

OPT. PUENTES

DESCRIPCION:

Diseñar un Puente Carretero tipo autopista, para carretera Federal, con un modelode carga IMT ± 66.5, para 3 claros de 35m cada uno, formado con vigas AASHTO

tipo V de concreto pres forzado, simplemente apoyados y una altura de 16.00 m.

DIMENSIONES DEL PUENTE.

SUPER ESTRUCTURA, SECCIÓN TRANSVERSAL.

35.0M 35.0M 35.0M

OPT. PUENTES

Dibujo con acotaciones de la viga (VIGA AASHTO TIPO V)

ANÁLISIS DE CARGA PARA LOSA

1) Cargas muertasLosa Carpeta de rodamiento Cargas Muertas

2) Cargas vivas (Especificaciones en las normas NPRY ± 07). La carga sobreuna rueda trasera de un camión del modelo IMT-66.5 será:

3) Cargas de impacto (Especificaciones de las normas NPRY ± 03)

Los elementos mecánicos por carga viva se incrementan por efecto deimpacto 40% cuando el elemento mecánico es producido por un solo eje, (alas cargas vivas w y w¶ para IMT 66.5 se le aplicará el mismo porcentaje).

OPT. PUENTES

CÁLCULO DE LOS ELEMENTOSMÉCANICOS

Carga Muerta

Carga Viva + Impacto

CALCULO DEL MOMENTO

MATERIALES

Concreto:

Acero:

CONSTANTES DE DISEÑO

Resistencias Reducidas

Porcentaje de acero en falla balaceada

Cuando el coeficiente

OPT. PUENTES

Para elementos que no van a resistir fuerzas sísmicas (Losa). El porcentaje deacero máximo se considera como un 90% del acero de la falla balanceada:

Índice de refuerzo máximo:

MOMENTOS DE DISEÑO

Factores de carga y resistencia NTC-04

Momento de servicio

Momento ultimo

Para el diseño de losas se consideran 100cm de ancho.

DIMENSIONAMIENTO DEL PERALTE DELA LOSA

-Secciones rectangulares sin acero de compresión (NTC-04)

OPT. PUENTES

CALCULO DEL ACERO DE REFUERZOLONGITUDINAL

Dimensiones de la sección: -Refuerzo longitudinal

De la ecuación (2.4), el índice de refuerzo queda definido como:

Donde:

� Con:

��

-Porcentajes de acero máximo y mínimo (NTC-04)

Área de acero requerida

-Área de acero proporcionada:

OPT. PUENTES

-Separación del refuerzo longitudinal:

Por lo tanto VAR Nª4 12 CM

POR REGLAMENTO LA SEPARACION MAXIMA

-Refuerzo Transversal (mínimo de acuerdo con el reglamento)

-Separación del refuerzo transversal:

OPT. PUENTES

DISEÑO DE VIGAS PRESSFORZADAS(TIPO AASHTON)

TIPO V

OPT. PUENTES

CALCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD

SECCION A (cm²) Yi (cm) AiYi I (cm4) AiYi²

A1 1391 153.5 213518.5 19590 32775090A2 628 143.484 90107.952 1854 12929049A3 377.5 134.68 50788.850 3035 6833131A4 2218.5 85.500 189681.750 1399319 16217798A5 1061.5 29.212 31008.538 39641 905821A6 1420 10 14200 47333 142000

TOTAL 7096.5 589305.590 1510763 69802899

d(2b+b1)

CTRAPECIO= 3(b+b1)

8[(2x107)+50]

CA2= = 4.484 cm3(107+50)

10[(2x50)+25.5]CA3= = 5.840 cm

3(50+25.5)

33[(2x71)+35.5]

CA5= = 12.788 cm3(71+25.5)

� ��

OPT. PUENTES

MODULO DE SECCION INTERIOR

MODULO DE SECCION SIMPLE

ANALISIS DE CARGAS SOBRE LA VIGAa) Carga muerta

Peso de la Losa Capa de Rodamiento Peso de la Viga

CALCULO DEL MOMENTOFLEXIONANTE (POR CARGA MUERTA)

2 84 35 2

2 2 84 35

2 49 7

B) Carga viva

Modelo de cargas vivas vehiculares IMT-66.5, para el análisis transversal otridimensional de puentes y estructuras similares.Para claros entre 30 y 90 mts (NPRY-CAR)

OPT. PUENTES

1. Calculo del paso de la resultante del tren de cargas

2. Primer momento máximo:

OPT. PUENTES

4. Calculo del contante máximo:

Calculo de las reacciones en la viga suponiendo que el tren de cargas se encuentra a unmetro de distancia del apoyo E.

OPT. PUENTES

DETERMINACION DE LA SECCIONCOMPUESTA

CALCULO DEL ANCHO DEL PATIN SUPEROR

La que resulte menor de:

¼ L = ¼ (35m) =8.75 m 12 t = 12 (0.20) = 2.40 m

S= 1.50 m

Por lo tanto el ancho del patín efectivo es 1.50 mComo el concreto de losa es f·c= 350 kg/cm 2 y el concretó de la viga es def·c= 350 cm 2 , se tiene que establecer una relación Modular :

Modulo de Elasticidad E= 14000 ¥ f· c

E losa = 14000 ¥ 350 = 261 916 kg/cm 2

E viga = 14000 ¥ 350 = 261 916 kg/cm 2

Entonces:Ancho efectivo del patín es: (1.50)

Ancho efectivo = (1) (1.50m) = 1.50 m

A T = 7096.5 + 2250 = 9646.5 cm 2

= (7096.5) (83.04) + (2250) (170)

9646.5 cm 2

= 100.74 cm

I = + (127.5) (20) 3 + 7096.5 (29.26) 2 + 2250 (170) 2 12

I= 93 564 392.83 cm4

OPT. PUENTES

MODULO DE SECCION INTERIOR

MODULO DE SECCION SIMPLE

PROPIEDADES GEOMETRICAS

Sección simple Sección CompuestaA (cm2 ) 7096.5 9646.5I (cm4) 93 564 392.83

Si (cm3) ss (cm3) Y i (cm ) 83.04 100.74Ys (cm) 79.29

CALCULO DE LA FUERZA INICIAL

DONDE:Fp = fibr a Externa en tensiónFp = 1.6 ¥ f·c = 1.6 ¥ 350 = 30 kg/cm2 e· propuesta = 6 cme·= Distancia al centroide del acero de pre esfuerzo, medida a la fibr a externa (Recubrimiento)

OPT. PUENTES

CALCULO DE LA EXCENTRICIDAD

M1= Momento por carga muerta = 434 87 x 105 kg-cm

M2= Momento por carga viva = 572.86 x 105 kg-cm

SUSTITUYENDO VALORES

NUMERO DE TORONES REQUERIDOS

Se propone suponer y unas pérdidas de 20% = Esfuerzo a la ruptura.

El área de un torón de 1/2´;

Colocaremos 41 torones de ø 1/2 ³en tres camas, una de 17 y otras de 18 y una de 6

OPT. PUENTES

CALCULO DE PERDIDAS DEPREESFUERZO

y POR ACORTAMIENTO ELASTICO

=Modulo de elasticidad del acero de presfuerzo. =Modulo de elasticidad del concreto en transferencia.

=Suma de esfuerzos en el CG en los torones debido al PP del elemento y de la fuerza de

presfuerzo en la transferencia.

=Resistencia a la compresión a la edad en que ocurre la transferencia.

OPT. PUENTES

Se recomienda estimar las perdidas por acortamiento elástico y por relajación instantánea del orden del 7 %

Por lo que tensaremos a los Torones a:

LA FUERZA DE PREESFUERZO

=distancia entre ejes centroidales de las sección simple y del acero de presfuerzo.

=Momento producido por el peso propio de la viga.

OPT. PUENTES

y Por Relajación Instantánea:

��

Nota: La transferencia se efectúa 18 hrs después del tensado y el esfuerzo de fluencia del

acero de presfuerzo es de .

��

Equivalente a 1% Fsr El esfuerzo del toron inmediatamente despues de la tr ansferencia y despues deque hayan tr anscurridos las perdidas iniciales por acortamiento es 6% y d relajacioninstantanea es 0.7 %

Que es menor que el esfuerzo permisible.

Por Flujo Plástico:

��

e = 77.04 cm

��

OPT. PUENTES

ENTONCES LA PERDIDA POR FLUJO PLASTICO

y POR CONTRACCION

=Humedad anual relativa en porcentaje (%). El puente estará en un ambiente con una humedadpromedio del 80% (Este valor se puede encontrar en el manual CFE).

y POR RELAJACIÓN DIFERIDA

TABLA DE RESUMEN DE PÉRDIDAS F (kg/cm2) % fsp % fsr

Acortamiento Elástico

7.63 5.87

Relajación Instantánea 140.00 0.95 0.73Flujo plástico 10.41 8.01Contracción 2.41 1.86

Relajación diferida 1.00 0.77Total = 3279.97 22.41 17.26

% fsp = ( F / fsp)(100); % fsr = ( F / fsr)(100)fsp = 14630 Kg./cm2; fsr = 19000 Kg./cm2

OPT. PUENTES

EL ESFUERZO RESULTANTE Y LACARGA FINAL SON:

DISEÑO ELASTICOESFUERZO FINAL EN LA FIBRA INTERIOR

Momento por carga muerta

Momento por carga viva

ESFUERZO EN LA FIBRA INTERIOR

OPT. PUENTES

REVISION A LA RUPTURA

LOS MOMENTOS DE SERVICIO Y ÚLTIMO SON RESPECTIVAMENTE:

EL PERALTE DEL BLOQUE DE COMPRESION CAE DENTRO DEL ESPESOR DEL FIRME, ENTONCESLA SECCION TRABAJA COMO RECTANGULAR

��

� �

��

Como MR > Mu ³SE ACEPTA LA SECCIÓN´

OPT. PUENTES

EN NINGÚN CASO SE ADMITIRÁ QUE

��

CALCULO DEL REFUERZO PORTENSIÓN DIAGONAL

� � ��

³Se colocaran estribos del #3 @ 20.93 cm´

OPT. PUENTES

REVISIÓN POR ACERO MÍNIMO

Se debe gar antizar que Par a obtener MAgr debemos calcular M2 que es el momento de servicio que produce elagrietamiento

Entonces:

��

�� SE ACEPTA

OPT. PUENTES

REVISIÓN POR DEFLEXIÓN

��

CONTRAFLECHA

Se obtiene con el peso propio del elemento y la fuerza de pres fuerzo con pérdidasiníciales y el concreto al 80 % de su capacidad

��

Peso propio de viga

��

La deflexión es aceptable

OPT. PUENTES

FLECHA FINAL

��

pp = 5.20 cm

Cu = coeficiente de flujo plástico = 2.3

��

La deflexión es aceptable

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