diseño hl-93 puente ishpag
Post on 11-Dec-2015
232 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Página 1
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
A.- PREDIMENSIONAMIENTO Puente simplemente apoyadoLUZ DEL PUENTE L = 15.00 mPERALTE VIGA H = L/15 ~ L/12 y H = 0,07*L H = L/15 = 1.00 H = L/12 = 1.25 H = 0,07*L = 1.05
1.10 mESPESOR LOSA t (mm) = 1.2(S+3000)/30
t = 196.00 mm t = 19.60 cm minimo 17.5 cm0.20 mt
Medidas asumidas: (m)Ancho de via (A)= 3.600long vereda (c)= 0.650Ancho de viga (bw)= 0.450
(f)= 0.900espesor de losa (t)= 0.200
(g)= 0.200(n)= 0.050
espesor del asfalto (e)= 0.025separación vigas (S)= 1.900
(a)= 0.650(i)= 0.450(u)= 0.200(z)= 0.050
barandas (p)= 0.100(q)= 0.150 S' = S + bw 2.350 m
Número de vigas diafragmas = 4 0.460 mAncho vigas diafragmas (ad)= 0.200 bw >= 2*t 0.400 mPeralte vigas diafragmas (hd)= 0.700 hd >= 0,5*H 0.550 m
a ~ S/2
fy = 4,200.0 4,200.0
f'c = 210.0 280.0
fc = 0,4*f'c 84.0 112.0
fs = 0,4*fy 1,680.0 1,680.0r = fs / fc 20.0 15.0
Es = 2.1E+06 2.1E+06
217,371 250,998n = Es/Ec >= 6 9.661 8.367Usar n = 10 8k = n / (n + r) 0.333 0.348j = 1 - k / 3 0.889 0.884fc*j*k = 24.889 34.440
B.- DISEÑO DE LA LOSAMETRADO DE CARGASPeso propio (1m)*(t)*(2,40 Tn/m3) = 0.480 Tn/mAsfalto (1m)*(e)*(2,00 Tn/m3) = 0.050 Tn/m
Wd = 0.530 Tn/mMomento por peso propio
0.191 Tn-m/mRueda trasera
Modificacion por Numero de Vias CargadasSe puede observar que el ancho de la seccion del puente es de 3.6 mtsPor lo tanto el numero de vias es de 1, por que se afectara la carga por un factor que es de 1.2Entonces se debe de amplificar la carga por este factor ==> 1.2 * P
Pr = 16.314 KLb
Momento por sobrecarga Pr = 7.400 Tn
1.2 * Pr = 8.880 Tn <==== Carga viva Modificada
donde : 2.286 Tn-m/m
Momento por ImpactoTomamos ==> I = 0.330
Momento por Impacto=I*M 0.754 Tn-m/m
VERIFICACION DEL PERALTE
Hallando los momentos por servicioMs = 3.232 Tn-m/m
El peralte mínimo es :
d req. = 16.115 cm
el peralte será como máximo :recubr. = 2.540 cmestribo = 3/8 0.953 cm
d = t - rec. - est./2 d asum. = 16.984 cmSe debe cumplir d asum. > d req. 1.00 BIEN
DISEÑO POR SERVICIO
As = Ms/(fs*j*d) As = 12.742verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 5.661As mín < As 1.000 BIEN
Tomamos 12.742Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 15.533 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 15.00 cm
DISEÑO POR ROTURA Se usara los factores de Carga y Combinación según el Estado Limite Siguiente :
RESISTENCIA I : Combinacion basica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin considerar el viento
Tomar como peralte de la Viga, H =
Como espesor de la losa se puede asumir, t =
bw =0,02*L*(S')1/2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Ec = 15,000 (f'c)(1/2) = Kg/cm2
MD = Wd*S2/10 MD =
ML = ( S + 2' ) / 32' x Pr
ML = ( S + 0,61 ) / 9,75 x Pr
ML =
MI =
Ms = MD + ML + MI
d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2)
considerando recubrimiento de 2" y suponiendo el empleo de fierro de f=5/8" (1,59 cm),
cm2/m
cm2/m
As = cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Página 2
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Mu = 0.95*(1.25 Wd + 1.75 ( Wl + Wi ))para Flexion y Traccion de Concreto Armado
1.0 Acero Principal1.1 Acero positivo y negativo
M+/- = 5.282 Tn-ma = As*fy/(0,85*f'c*b)
1.596855 0.079843
0.103145 0.005157
135.603
8.759
Usamos: 8.759 a = 2.06 cm
verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 5.661As mín < As 1.000 BIEN
Tomamos 8.759Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 22.598 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 20.00 cm
2.0 Acero por distribución
Siendo :donde :positivo
Asp: Acero principal positivo Asp = 8.759S : luz libre entre las caras de vigas, en m. S = 1.900 m
79.84 =< 67 %67.00
5.868Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 1/2" 1.267 @ = 21.590 cm
Usar acero 1/2" @ = 20.00 cmSe colocará en el sentido perpendicular al acero principal (inferior)
3.0 Acero de temperatura y contracciónSiempre que no exista otro refuerzo
Ast >= 1/8
Ast >= 2.646
Como es enmallado, Ast = 2.646Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 3/8" 0.713El menor de los tres : @ = 26.948 cm
3*t = 60.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 3/8" @ = 25.00 cmSe colocará en el sentido perpendicular al refuerzo principal (superior)
C.- DISEÑO DE TRAMO EN VOLADIZODISEÑO POR FLEXION
METRADOS DE CARGASMomento por peso propioSección Medidas Medidas Carga(Tn) Distancia (m) Momento
1 0,45*0,20 i*g 0.216 0.875 0.189 Tn-m/m2 0,20*0,25 u*(g+n) 0.120 0.550 0.066 Tn-m/m3 0,05*0,25/2 z*(g+n)/2 0.015 0.433 0.007 Tn-m/m4 0,65*0,20 a*t 0.312 0.325 0.101 Tn-m/m5 Asf.: 0,55*0,05 (a-u-z)*e 0.020 0.200 0.004 Tn-m/m6 Pasam.: 0,25*0,15 p*q 0.036 0.875 0.032 Tn-m/m7 Post:(,25+,2)/2*,65*,2/2,179 0.032 0.963 0.031 Tn-m/m
0.429 Tn-m/m
Momento por sobrecarga
Pr*X/Edonde : E = Ancho efectivo
X = Distancia rueda a empotramiento X = a-(u+z)-X1X1 = Distancia de la rueda al sardinel (1') = X1 = 0.3 m X1 = 30 cm X = 0,80-0,25-0,30 X = 0.100 m
- Refuerzo perpendicular al tráfico E = 0,80*X + 1140 mm E = 0,833*X + 1140 mmE = 1.140 m
Pr = Peso de la rueda amplificado por factor de via Pr = 4.440 Tn Mu
0.389 Tn-m/m Asfalto
Momento por impacto
Mi = I*Ml 0.129 Tn-m/m
DISEÑO POR SERVICIO :
f = 0.90
M+/- = 1,25*MD+1.75*(ML+MI)As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
As+/- = cm2
cm2/m
As+/- = cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Asd = a*Asp
a = 3480/(S)^1/2 =< 67 %, Cuando el acero principal es perpendicular al transito
cm2
a : porcentaje del acero principal positvo a =a =
Asd+ = cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
pulg2/pie
cm2/m
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
MD =
ML =
ML =
MI =
c zXX1
ng
tu
ai
1
2
3
4
5
Pr
p
q
0,05
g
Página 3
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Ms = 0.947 Tn-m/m
As = Ms/(fs*j*d) As = 3.736verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 5.661As mín < As 0.000 USAR CUANTIA MINIMA
Tomamos 5.661
Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 34.963 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 30.00 cm
DISEÑO POR ROTURA
Mu = 1.371 Tn-m/ma = As*fy/(0,85*f'c*b)
1.674466 0.083723
0.025534 0.001277
142.194
2.168
Usamos: 2.168 a = 0.51 cm
Verificando con Acero negativo de la losa 8.759
0.00 SE HARAN PASAR LAS BARRAS DE ACERO NEGATIVO DEL TRAMO INTERIOR
Tomamos As = 8.759
No es necesario calcular espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 22.598 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 20.00 cm
Acero por distribución
Siendo :
Asp: Acero principal negativo Asp = 8.759L : luz efectiva del volado (2*a), en m. L = 1.300 m
96.518 =< 67 %67.000
Asd = 5.868Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 1/2" 1.267 @ = 21.586 cm
Usar acero 1/2" @ = 20.00 cmSe colocará en el sentido perpendicular al acero principal (inferior)
Acero de temperatura y contracción
Siempre que no exista otro refuerzo
Ast >= 1/8
Ast >= 2.646
Como es enmallado, Ast = 2.646
Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 3/8" 0.713El menor de los tres : @ = 26.931 cm
3*t = 60.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 3/8" @ = 25.00 cmSe colocará en el sentido perpendicular y paralelo al sentido del tránsito (superior)
D.- DISEÑO DE VEREDAS
DISEÑO POR FLEXIONMETRADOS DE CARGASMomento por peso propioSección Medidas Medidas Carga(Tn) Distancia (m) Momento
1 0,45*0,20 i*g 0.216 0.275 0.059 Tn-m/m6 Pasam.: 0,15*0,25 p*q 0.036 0.375 0.014 Tn-m/m7 Post:(,25+,2)/2*,65*,2/2,179 0.032 0.413 0.013 Tn-m/m
Vd = 0.284 0.086 Tn-m/m
Ms = MD + ML + MI
cm2/m
cm2/m
As = cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Mu +/- = 0.95*(1,25*MD+1.75*(ML+MI))As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
As+/- = cm2
As- = cm2/m
As > As-
cm2
@ = Af*b/At
Af = cm2
Asd = a*Asp
a = 3480/(S)^1/2 =< 67 %, Cuando el acero principal es perpendicular al transito
cm2
a : porcentaje del acero principal positvo a =a =
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
pulg2/pie
cm2/m
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
MD =
Página 4
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Momento por sobrecarga
Debido a carga horizontal sobre poste y peatonesMl = Mpost + Mpeat
Mpost = P' *(0,70-0,25/2+0,15/2)Mpeat = s/c*(0,40*0,40/2)donde : P' = C*P/2
P = 10,000.00 lbC = 1.00P' = 2.268 Tn
Peatonal s/c = 73.70
Peatonal s/c = 0.360La sobrecarga tambien se afecta por el factor de via que es de 1.2
Peatonal - Factor 1.2*s/c = 0.432Mpost = 1.474 Tn-m/m
debido a la distribuc. de los postes se toma el 80% Mpost = 1.179 Tn-m/mMpeat = 0.035 Tn-m/m
1.214 Tn-m/m
VERIFICACION DEL PERALTE
Hallando los momentos por servicio1.300 Tn-m/m
El peralte mínimo es :
d req. = 10.221 cm
considerando recubrimiento de 3 cm. y suponiendo el empleo de fierro de 1/2" (1,27 cm),el peralte será como máximo :
recubr. = 3.000 cmestribo = 1/2" = 1.270 cm
d = g - rec. - est./2 d asum. = 16.365 cmSe debe cumplir d asum. > d req. 1.000 BIEN
DISEÑO POR SERVICIO
As = Ms/(fs*j*d) As = 5.320verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 5.455As mín < As 0.000 USAR CUANTIA MINIMA
Tomamos 5.455Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 36.285 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 30.00 cm
DISEÑO POR ROTURA
Mu = 2.232 Tn-m/ma = As*fy/(0,85*f'c*b)
1.654695 0.082735
0.045305 0.002265
135.395
3.707
Usamos: 3.707 a = 0.87 cm
As mín = 14*b*d/fy As mín = 5.455As mín < As 0.000 USAR CUANTIA MINIMA
Tomamos As = 5.455
Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 5/8" 1.979El menor de los tres : @ = 36.285 cm
1,5*t = 30.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 5/8" @ = 30.00 cm
Acero por distribución
Siendo :donde :
Asp: Acero principal negativo Asp = 5.455L : luz efectiva del volado (2*0,55), en m. L = 1.100 m
104.926 =< 67 %67.000
Asd = 3.655
Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 3/8" 0.713 @ = 19.496 cm
Usar acero 3/8" @ = 20.00 cm
Lb/pulg2
Tn/m2
Tn/m2
ML =
Ms = MD + ML + MI
Ms =
d = (2*Ms*/(fc*j*k*b))(1/2)
cm2/m
cm2/m
As = cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Mu +/- = 1,25*MD+1.75*(ML+MI)As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
As+/- = cm2
cm2/m
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Asd = a*Asp
a = 3480/(L)^1/2 =< 67 %, Cuando el acero principal es perpendicular al transito
cm2
a : porcentaje del acero principal positvo a =a =
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Página 5
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Se colocará en el sentido perpendicular al acero principal (inferior)
Acero de temperatura y contracciónSiempre que no exista otro refuerzo
Ast >= 1/8
Ast >= 2.646
Como es enmallado, Ast = 2.646Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 3/8" 0.713El menor de los tres : @ = 26.931 cm
3*g = 60.000 cm45 cm 45.000 cm
Usar acero 3/8" @ = 25.00 cmSe colocará en el sentido perpendicular y paralelo al sentido del tránsito (superior)
Chequeo por cortante
Carga muerta = Vd = 0.284 Tn/ms/c (ancho=0,40 m) = Vl = 0.173 Tn/m
Vu = 0.658 Tn/mFuerza cortante que absorbe el concreto:
Vc = 12.569 Tn/m10.684 Tn/m
10.684 > 0.658 1.000 BIEN
DISEÑO DE SARDINEL
Momento por sobrecargaAASHTO V = 500.000 Lb/pie
Debido a la carga lateral de 760 Kg/m V = 0.760 Tn/mH = g + n = 0.250 m BIENUSAR H = 0.250 m
M = V*H M = 0.190 Tn-m/m
Mu = 0.333 Tn-m/m
Esta sección tiene un peralte de aprox. (cm) = 25.00 recub. = 5.00 cmd = 20.00 cm
a = As*fy/(0,85*f'c*b)
1.695590 0.084780
0.004410 0.000220
169.559
0.441
Usamos: 0.441 a = 0.10 cm
verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 6.667As mín < As 0.000 USAR CUANTIA MINIMA
Tomamos As = 6.667Cálculo del espaciamiento
Si consideramos acero 1/2" 1.267 @ = 19.002 cm
Usar acero 1/2" @ = 20.00 cm
Dado que las cargas sobre la vereda no deben ser aplicadas simultáneamente con las cargas de las ruedas, este es el único momento en la secciónHaciendo pasar las varillas de la vereda se está del lado de la seguridad.
Chequeo por cortante
Cortante por sobrecarga = 0.760 Tn/mVu = 1.330 Tn/m
Fuerza cortante que absorbe el concreto:
Vc = 15.361 Tn/m13.057 Tn/m
13.057 > 1.330 1.000 BIEN
E.- DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL AREA DE INFLUENCIA DE VIGA
1.0 MOMENTO POR PESO PROPIOElemento Medidas (m) Medidas Cargalosa = 0,20*(0,65+0,45+1,90/2) t*(a+bw+S/2)*2,40 Tn/m 0.984 Tn/mviga = 0.90*0,45 f*bw*2,40 Tn/m3 0.972 Tn/masfalto = 0,025*3,60/2 e*A/2*2,00 Tn/m3 0.090 Tn/mvereda = 0,65*0,20 c*g*2,40 Tn/m3 0.312 Tn/mvolado = 0,20*0,1+0,05*(0,15+0,10)/2 u*n+z*(g+n)/2*2,4 Tn/m3 0.039 Tn/mpasamanos = 0,25*0,15 p*q*2,40 Tn/m3 0.036 Tn/mpostes = (0,25+0,20)/2*0,65*0,2/2,179 0.032 Tn/macera (extraord.) = 0,65*0,40 Tn/m2 c*0,40 Tn/m2 0.260 Tn/m
wd = 2.725 Tn/m
distancia entre eje delantero e intermedio ( 14' ) 4.300 m
distancia entre eje intermedio y posterior ( 14' - 30' ) 4.300 mn = distancia del centro de luz a la sección donde se produce el Momento Flector Máximo según Baret
n = n = 0.717 m X = 6.78333333333333 m
Si se realiza el cálculo a la distancia X del apoyo izquierdo : Centro de Luz X = 7.500 m Centro de luz X = L/2 = 7.500 m
pulg2/pie
cm2/m
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Vu = 1,25*VD+1.75*(VL+VI)
Vc =0,53*(f'c)1/2*b*dfVc =
fVc > Vu
H = g + n < 10"
Mu = 1,25*MD+1.75*(ML+MI)
As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
As+/- = cm2
cm2/m
cm2/m
@ = Af*b/At
Af = cm2
Vu = 1,25*VD+1.75*(VL+VI)
VL =
Vc =0,53*(f'c)1/2*b*dfVc =
fVc > Vu
Según BARET, cálculo de n :
d1 = d1 =
d2 = d2 =
(4*d2-d1)/18 Si d1 = d2 = d = 14'
Página 6
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Peso propio por cada viga diafragma (W1) = W1 = 0.319 Tn
Por Baret A X m de la izq.
Momento por viga diafragma (Mvd) : Mvd Mvd (Tn-m) Mvd (Tn-m)Si son 3 vigas diafragmas W1*(L-2*n)/4 = 1.083 1.197Si son 4 vigas diafragmas W1*(L/3) = 1.596 L >= 6*n 4.267 10.770 1.596Si son 5 vigas diafragmas W1*(L-n)/2 = 2.280 L >= 4*n 2.845 7.180 2.394Si son 6 vigas diafragmas W1*(3L/5) = 2.873 L >= 10*n 7.112 17.949 2.873Si son 7 vigas diafragmas W1*(3*L-2*n)/4 = 3.477 L >= 6*n 4.267 10.770
Momento por peso propiode viga diafragma (Mvd) :Usamos Momento por diafragma
Por Baret : Mvd = 1.596 Tn-mEn centro de Luz Mvd = 1.596 Tn-m
Momento por peso propio (Mpp) : Mpp = wd*(L/2-n)*(L/2+n)/2 Mpp = wd*(L-X)*X/2
Por Baret : Mpp = 75.947 Tn-mEn centro de Luz Mpp = 76.647 Tn-m Wd
A C
B
Por Baret : 77.543 Tn-m
En centro de Luz 78.243 Tn-m
2.0 MOMENTO POR SOBRECARGA
2.1.- SOBRECARGA HL - 93
B = (L/2-n)*(L/2+n)/L
donde :P = 8,157.00 Lb P = 3,700.015 Kg
Por Baret : M s/c = 43.120 Tn-mEn centro de Luz M s/c = 42.550 Tn-m
Cálculo del coeficiente de concentración de cargas : X2 = 2' = 0.610 m
1.235Por Baret : M s/c = 53.249 Tn-mEn centro de Luz M s/c = 52.545 Tn-m
CARGA DISTRIBUIDA Md=WL2/8 Md= 28.125MOMENTO TOTAL Por Baret : Mt= 81.374Ms/c+Md En centro de Luz Mt= 80.670
2.3- CARGAS POR EJE TANDEM
11.200 Tn
1.200 mPor Baret : M et = 77.155 Tn-mEn centro de Luz M et = 77.280 Tn-m
Por viga = M eq/2 Por Baret : M eq = 38.578 Tn-mEn centro de Luz M eq = 38.640 Tn-m
CARGA DISTRIBUIDA Md=WL2/8 Md= 28.125MOMENTO TOTAL Por Baret : Mt= 66.703Ms/c+Md En centro de Luz Mt= 66.765
TOMANDO EL MAYOR MOMENTO ( Ml )
Por Baret : 81.374 Tn-m
En centro de Luz 80.670 Tn-m
3.0 MOMENTO POR IMPACTO
Tomamos ==> I = 0.330Momento de impacto
Por Baret : 26.853 Tn-m
En centro de Luz 26.621 Tn-m
E1- DISEÑO POR SERVICIOVIGA TDeterminamos b : El menor de los tres :
b =< L/4 b = 3.750 m(b - bw)/2 =< 8 t b = 3.650 m(b - bw)/2 =< S/2 b = 2.350 mTomamos : b = 2.350 m
Asumiremos para efectos de diseño d = 105.00 cm 1 BIEN
E2-DISEÑO POR ROTURA
Por Baret : Mu = 272.010 Tn-mEn centro de Luz Mu = 271.285 Tn-m
Tomando el mayor Momento ( Mu ) : Mu = 272.010 Tn-m
hd*ad*S/2*2,40 Tn/m3
d2 = 14', L > d2 = 30', L >
CL
P 4P R 4P
d1 n n d2-2*n
Momento Total Carga Muerta (MD) = Mpp + Mvd
MD =
MD =
Ms/c = P/L*[9*L2/4-(d1/2+2*d2)*L+(4*n*d2-n*d1-9*n2)]
Ms/c = P*X/L*(9*L-9*X-d1-5*d2) Si X < d1 A = (L/2+n)*(L/2-n-d1)/L
Ms/c = P/L*[(L-X)*(9*X-d1)-4*d2*X)] Si d1 < X < L-d12 C = (L/2-n)*(L/2+n-d2)/L
Ms/c = P*(L-X)/L*(9*X-d1-5*d2) Si L-d2 < X < L
CCC =1+(A-10')/(bw+S)) CCC =
M = PT*(L/2-n)*(L+2*n-dT)/L
M = PT*X/L*(2*L-2*X-dT) Si X < L/2
M = PT*(L-X)/L*(2*X-dT) Si L/2 < X < L
PT = 24,691.35 Lb PT =
dT = 4' dT =
ML =
ML =
MI =
MI =
Mu = 0.95*(1,25*MD+1.75*(ML+MI))
L/2 L/2
L/2+n
L/2-n
Página 7
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Area de aceroa = As*fy/(0,85*f'c*b)
1.642507 0.082125
0.057493 0.002875
2,026.442 b debe ser mayor a:
70.933 30.8083918966346
Usamos: As = 70.933 a = 7.10 cm
Distribución del Acero
Si consideramos acero 1" 5.07 2.50 cm# barras = 13.999 barras
Usaremos : 14.000 barras# barras = 14 barras en 3 capas
As = 70.939
La distancia entre barras paralelas será no menor que: 3.75 cm1,5 T.M.agregado = 3.75 cm
distancia entre barras = eh = 3.75 cmrecubrimiento lateral = rec = (1.50") = 3.75 cm
3/8 0.95 cm
Ancho mínimo de la viga b = 93.155 cmEsto considerando solo una capa
E3-VERIFICACIONES
1.00 Verificación del peraltePor Baret : Ms = 185.770 Tn-mEn X : Ms = 185.534 Tn-m
Tomando el mayor Mom ( Ms ) Ms = 185.770 Tn-m
d = 79.701 cmH = 110.00 cm
d < H - 13 cm = 97.00 cm 1.000 BIEN
2.00 Verificando la cuantía
Cálculo de la cuantía balanceada 0.850.02167
Siendo : 0.01626 0.00242la cuantía de la viga es : As/(b*d)
0.00287 1 BIEN1.000 BIEN
3.00 Para no verificar deflexiones 0,18f'c/fy = 0.009001.000 BIEN
4.00 Verificando el eje neutroa = As*fy/(0,85*f'c*b) a = 7.103 cm
t = 20.000 cm1.000 BIEN
5.00 Verificación por Fatiga en Servicio
Mf = 81.17 Tn-m
1,225.960
Momento mínimo por servicioMmín = 78.243 Tn-m
1,181.740
Rango de esfuerzos actuantes
44.220
Rango de esfuerzos admisibles se puede asumir r/h = 0.3
1,245.386
Se debe cumplir que : 1.000 BIEN
6.00 Verificación por Agrietamiento
Esfuerzo máximo admisible
Exposición moderado Z = 30,000.00
Usamos : Exposición severa Z = 23,000.00recubrimiento = 5.08 cm espac. vertic (ev) = 3.81 cm.
dc = 7.28 cm d X = 12.00 cm < 5.00 cm
0.000 Disminuir dUsamos : X = 12.000 cm Centroide del refuerzo
A = 2*X*b/#barras A = 77.143 X dc
fsmáx = 2,787.420 12.00 b
fsact = 1,225.960 0.450fsact < fsmáx 1 BIEN
7.00 Verificación por Corte
Si se realiza el cálculo a la distancia X del apoyo izquierdo : X = 7.500 m Centro de luz X = L/2POR PESO PROPIOVdpp = wd*(L-2*X)/2 Vdpp = 0.000 TnVdvd = W1*(# diafragmas/2-[# diafragmas/2]+1) Vdvd = 0.319 Tn
0.319 TnPOR SOBRECARGA HL - 93
As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
cm2
Af = cm2 fbarra =# barras = As / Af
cm2
1,5 fbarra =
festribo =Ancho mínimo de la viga b = 2*rec+2*fest+(# barras-1)*eh+#barras*fbarra
Ms = MD + ML + MI
d = (2*Ms*/(fc*j*k*b))(1/2)
rb = (0,85*f'c*b1/fy)*(0,003Es/(0,003*Es+fy) b1 =rb =
rmáx = 0,75*rb = rmín = 0,7*f'c^1/2/fy=r =r = r > rmín
r < rmáx
rmáx =r < rmáx
a < t
a < t
Mf = 0.75 *( ML + MI )
fsmáx = Ma/(As*j*d) fsmáx = Kg/cm2
Mmín = MD
fsmín = Mmín/(As*j*d) fsmín = Kg/cm2
Df = fsmáx - fsmín
Df = Kg/cm2
ff = 1470 - 0,33 fsmín + 551,2 (r/h)
ff = Kg/cm2
ff > Df
fsmáx = Z/(dc*A)(1/3)
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
VD = Vdpp + Vdvd VD =
Página 8
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
Si X = 0,00 => Ccc1 = 1,00 si no Ccc1 = Ccc Ccc1 = 1.235
12.702 TnPOR SOBRECARGA EQUIVALENTE
11.794 TnW = 645 Lb/pie W = 0.960 Tn/m
5.897 Tn
2.948 TnPOR SOBRECARGA EJE TANDEM
10.304 Tn
5.152 Tn
TOMANDO EL MAYOR CORTANTE ( Vl ) 12.702 Tn
POR IMPACTO
4.192 TnDISEÑO POR ROTURA
Vu = 37.018 TnEsfuerzo cortante último
7.835Esfuerzo cortante resistente de concreto
0.00287
Vu*d/Mu = 0.143 USAR = 0.143
para esfuerzo de corte 0.85 7.680
7.318 6.528
6.220 6.220
0 SI NECESITA ESTRIBOS
Av = 2.534
S = 146.450 cm 0.00052.50 cm
Smáx = 67.56 cm
Colocar estribo de 1/2" 1 @ 0.0520 @ 0.10
Resto @ 0.20
8.00 ACERO LATERAL Cuando la viga tiene mas de 2' (0,61 m) de alto
7.094El espaciamiento entre barras :
El menor de : 30 cm = 30.00 cmbw = 45.00 cm
Usamos S = 30.000 cmNumero de fierros será: # fierros = (H - 15)/S
# fierros = 3.217Usamos # fierr. = 2.00 unidades por lado
As = 1.773
1.979
F.- DISEÑO DE VIGA DIAFRAGMA
1.0 MOMENTO POR PESO PROPIO
Según datos las dimensiones son :
Ancho vigas diafragmas (ad)= 0.200Peralte vigas diafragmas (hd)= 0.700Separacion de vigas entre ejes ( S + bw ) 2.350
Metrado de Cargas Peso Propio :
Elemento Medidas (m) Medidas Carga
Viga diafragma 0.20 * 0.70 * 2400 kg/m3 (ad * hd)*2,40 Tn/m3 0.336 Tn/m
W pp 0.336 Tn/m
Momento Peso Propio : 8
Mpp = 0.232 Tn - mMpp = 0.232 Ton - m
2.3502.0 MOMENTO POR SOBRECARGA E IMPACTO ( S/C ) + I impacto
M s/c = P * b = 6.78 Ton - mP = 11.54404742 (s/c + Impacto)
VL = (P/L)*((4Ccc1+5Ccc)*(L-X)-Ccc*d1-5*Ccc*d2) Si X < L/2
VL = (P/L)*((4Ccc1+5Ccc)*X-Ccc*d1-5*Ccc*d2) Si L/2 < X < L
VL S/C =
VL eq = PV*(L-X)/L+W*(L-2*X)/2 Si X < L/2
PV = 26,000 Lb PV =
VL eq =
Por viga = VL eq/2 VL eq =
VL et = PT*(2*L-2*X-dT)/L Si X < L/2
VL et = PT*(2*X-dT)/L Si L/2 < X < L
VL et =
Por viga = VL et/2 VL et =
VL =
VI = I*VL VI =
Vu = 1,3*(VD+(5/3)*(VL+VI))
uu = Vu/(b*d) uu = Kg/cm2
uc =(0,5(f"c)^1/2+175*r*Vu*d/Mu) r = uc =0,53(f"c)^1/2
175*r*Vu*d/Mu < 1,00
f = uc = Kg/cm2
uc = Kg/cm2 fuc = Kg/cm2
fuc = Kg/cm2 fuc = Kg/cm2
uu < fuc
Usando estribos de f = 1/2" cm2
S = Av*fy/((uu-fuc)*b)S < d / 2 =
Si Vu > 0,5 f Vc , Avmín = 3,5*bw*S/fy Vu>0,5fVc
ASL = 10% Aspp ASL = cm2
cm2 / barralo cual es aproximadamente una varilla de f = 5/8"
Af = cm2
w * l 2
Página 9
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
M s/c = 6.78 Ton - m 16,000 Klb+0.3%
1.18 1.18
0.59 ´=b
Momento total = M = M pp + M s/c 1.175 1.175
M = 7.014 Ton - m
3.0 DISEÑO POR SERVICIOM = 7.014 Ton - m
fy = 4200 Kg/cm2f'c = 210 Kg/cm2fc = 0,4*f'c 84 Kg/cm2fs = 0,4*fy 1680 Kg/cm2r = fs / fc 20Es = 2100000 Kg/cm2Ec = 15,000 (f'c)(1/2) = 217370.651192842 Kg/cm2n = Es/Ec >= 6 9.66091783079296Usar n = 10k = n / (n + r) 0.333333333333333j = 1 - k / 3 0.888888888888889fc*j*k = 24.8888888888889
VERIFICACION DEL PERALTE
Hallando los momentos por servicioMs = 7.014 Tn-m/m
El peralte mínimo es :
d req. = 23.741 cm
el peralte será como máximo :recubr. = 2.540 cmestribo = 3/8 0.953 cm
d = t - rec. - est./2 d asum. = 68.254 cmSe debe cumplir d asum. > d req. 1.00 BIEN
DISEÑO POR SERVICIO
As = Ms/(fs*j*d) As = 6.882verificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 4.550As mín < As 1.000 BIEN
Tomamos 6.882
Si consideramos acero 5/8" 1.979
Usar acero 5/8" 3.48 barras
Entonces se tiene que se usara acero de 5/8" 4 barras de acero de 5/8"
4.0 DISEÑO POR ROTURA
1.0 Acero Principal1.1 Acero positivo y negativo
M+/- = 12.159 Tn-ma = As*fy/(0,85*f'c*b) 30420
0.399692801
1.627895 0.081395
0.072105 0.003605
111.110
4.921
Usamos: 4.921 a = 1.16 cmverificando la cuantía mínima
As mín = 14*b*d/fy As mín = 4.550As mín < As 1.000 BIEN
Tomamos 4.921
Si consideramos acero 5/8" 1.979
Usar acero 5/8" 2.49 barrasEntonces se tiene que se usara acero de 5/8" 3 barras de acero de 5/8"Distribución del Acero
Si consideramos acero 5/8" 1.979 1.59 cm# barras = 2.486 barras
Usaremos : 4.000# barras = 4 barras en 1 capas
As = 7.917
La distancia entre barras paralelas será no menor que: 2.38 cm1,5 T.M.agregado 2.38 cm
distancia entre barras = eh = 2.38 cm
Ms = MD + ML + MI
d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2)
considerando recubrimiento de 1" y suponiendo el empleo de estribo de fierro de f=3/8" (0.953 cm),
cm2/m
cm2/m
As = cm2/m
Af = cm2
M+/- = 1,25*MD+1.75*(ML+MI)As = M / (f*fy*(d-a/2))
Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)
w1 = (1,7+(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w1 = r1 =
w2 = (1,7-(1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d2)))0,5)/2 w2 = r2 =
As 1 = cm2
As 2 = cm2
As+/- = cm2
cm2/m
As+/- = cm2/m
Af = cm2
Af = cm2 fbarra =# barras = As / Af
cm2
1,5 fbarra =
L/2 L/2
Página 10
Ing. Alberto Gonzales Effio
DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA
SEGÚN MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES - DGCF PROYECTO : PUENTE CARROZABLE ISHPAGCAMION DISEÑO HL - 93
recubrimiento lateral = rec = (2") = 4.78 cm 3/8 0.95 cm
Ancho mínimo de la viga b = 24.94915 cm0.000 RECALCULAR
Usar acero 5/8" 2
Usar acero 1/2" 2
Usar Estribo de Ø 3/8" 1@ 0.05, 2@ .10, Resto @ 0.15d 0.700 Usar acero 5/8" 4
X dcb
0.200
festribo =Ancho mínimo de la viga b = 2*rec+2*fest+(# barras-1)*eh+#barras*fbarra
barras de f 5/8"
barras de f 1/2"
barras de f 5/8"
DISEÑO DE ESTRIBOS PUENTE ISHPAG
PROYECTO MEJORMAMIENTO DEL PUENTE ISHPAG - DISTRITO DE SAN MARCOS - HUARI - ANCASH
DATOSALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 0.50TIPO DE TERRENO (Kg/cm2) d = 1.82ANCHO DE PUENTE (m) A = 5.00LUZ DEL PUENTE (m) L = 15.00ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 3.85ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) =f 30.80ALTURA EQUIV, DE SOBRE CARGA (m) h' = 0.60PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.43PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.40
M = 0.50N = 0.80E = 1.50G = 1.20a = 1.150b = 0.60c = 0.20B = 4.00
CONCRETO ESTRIBOS (Kg/cm2) f'c = 210fc =0.4f'c= 84
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
1-Empuje de terreno,h= 1.15h'= 0.60C= 2(45- /2) TAN f 0.32
E= 0,5*W*h (h+2h")*C 0.624 TN
Ev=E*Sen (o/2)= 0.166Eh=E*Cos (o/2)= 0.601
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 0.48
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 1.656 0.3 0.4968Ev 0.166 0.60 0.099357421Total 1.8215957 0.596157421
Xv=Mt/Pi 0.327 mZ=Eh*Dh/Pi 0.159 me=b/2-(Xv-Z) 0.132 m
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 7.03 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 2.06 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.12 >2 CONFORME
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:H= 3.85h'= 0.60C= 0.32E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 4.486195159 TnEv=E*Sen (o/2)= 1.191 TnEh=E*Cos (o/2)= 4.325 Tn
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.44 m
g1 =g2 =
<d
DISEÑO DE ESTRIBOS PUENTE ISHPAG
PROYECTO MEJORMAMIENTO DEL PUENTE ISHPAG - DISTRITO DE SAN MARCOS - HUARI - ANCASH
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 5.544 2 11.088P2 1.296 1.6 2.074P3 4.860 1.00 4.860Ev 1.191 1.44 1.711Total 12.891 19.732
Xv=Mt/Pi 1.53 mZ=Eh*Dh/Pi 0.48 me=b/2-(Xv-Z) 0.10 m
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.85 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.18 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.09 >2 CONFORME
2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,Peso propio 81.76Reacción del puente debido a peso propio,R1= 16.35 tn/m P= 3.7000152 T
Rodadura -fuerza HorizontalR2=5% de s/c equivalente, 0.236 Tn/M
Reaccion por sobrecargaR3= 6.69 Tn
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 16.351 1.6 26.162R3 6.687 1.60 10.700P vertical tot, 12.891 1.53 19.732Total 35.930 56.594
Xv=Mt/Pi 1.575 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 4.325 1.44 6.210R2 0.236 5.65 1.331Total 4.561 7.541
Yh=Mi/Pi 1.654Z= 0.210e= -0.015
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 12.86 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 7.50 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 5.51 >2 CONFORME
C- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION C-C
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:B= 4
<d
<d
DISEÑO DE ESTRIBOS PUENTE ISHPAG
PROYECTO MEJORMAMIENTO DEL PUENTE ISHPAG - DISTRITO DE SAN MARCOS - HUARI - ANCASH
H= 4.35h'= 0.60C= 0.32E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 5.570681066Ev=E*Sen (o/2)= 1.479Eh=E*Cos (o/2)= 5.371
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.61
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 5.544 2.5 13.860P2 1.296 2.1 2.722P3 4.860 1.50 7.290P4 4.800 2 9.600P5 3.080 3.60 11.088Ev 1.479 4.00 5.917Total 21.059 50.477
Xv=Mt/Pi 2.397 mZ=Eh*Dh/Pi 0.410 me=b/2-(Xv-Z) 0.013 m >b/6 b/6= 0.66666667
e<b/6, CONFORMEVERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.37 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 5.85 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.74 >2 CONFORME
2-ESTADO:Estribo con puente y relleno sobrecargado,
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 16.351 2.1 34.338R3 6.687 2.10 14.044P vertical tot, 21.059 2.40 50.477Total 44.098 98.858
Xv=Mt/Pi 2.242 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 5.371 1.61 8.629R2 0.236 6.15 1.449Total 5.606 10.078
Yh=Mi/Pi 1.80Z= 0.23e= -0.01 <b/6 CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 10.81 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 9.81 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 5.51 >2 CONFORME
<d
<d
top related