calculo y diseño de viga metalica

5/27/2018 calculo y dise o de viga metalica

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Locallidad: Cucharn Entidad: GOBIERNO REGIONAL DE HUANCAVELICADistrito: Acoria Responsable: OFICINA REGIONAL DE ESTUDIOS DE PRE INVERSIN

Provincia: Huancavelica Tipo: SECCION COMPUESTADepartamento: Huancavelica

I. DATOS DE DISEO: Se disear con el mtodo LRFD, usando la s/c de diseo HL93

L= Longitud del Puente entre ejes de apoyoLcaj= Ancho de cajuela en apoyosLviga= Longitud de vigaN V= 1.00 Via Nmero de Vas del Puentea= Ancho del Puentet= Espesor de LosaN Vi= 3.00 Und Nmero de Vigas principalesS/CV= Sobrecarga peatonal en veredab= Peso de la baranda metlica

c= Peso Especfico del Concretof'c= Resistencia del Concreto a emplear en la losafy= Fluencia del Acero de refuerzo en losafy= Fluencia del Acero Tipo A-36a= Peso Especfico del Acero de vigasS= Separacin entre ejes de vigas metlicasP= Sobrecarga mvil HL93/rueda (camin o tren de carga)s/c eq= Sobrecarga equivalente correspondiente a HL-93P eq= 9.00 Tn/m Carga Puntual sobrecarga equiv.p/momentosP eq = 13.00 Tn/m Carga Puntual sobrecarga equiv.p/cortantesEs= Mdulo de Elasticidad del Acero de refuerzob= Ancho de Losa= 0.85 Factor de disminucin de momentose= Espesor de Asfaltoe= Peso Especfico del asfalto

n= 1.05 Factor de ductilidad, redundancia e importancia

II. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS DE ACERO METLICASPara el diseo de las vigas principales de acero nos basaremos en los criterios del reglamento AASHTO

2.1 Peralte Mnimo de la Viga 2.2 Peralte mnimo de la Viga compuestad=L/30 h=L/25d =1.17 m hc =1.40 m

Asumir: d =1.50 m Asumir: d =1.70 m

2.3 Espesor de losat=hc-ht = 0.20 m

Tambint=0.1+S/30t =0.19 m

Se tomar al mayor: t = 0.20 m

III. SECCIN DE VIGA METLICA ELEGIDAbf = 50.00 cmtfs = 2.54 cmtfi = 2.54 cmhc = 144.90 cm Altura del almatw = 1.30 cm Espesor del almabp = 50.00 cmtp = 2.54 cm

d = 150.00 cm Peralte de viga metlicaAp = 565.00 cm2P = 443.50 Kg Peso de viga/metroAp = 127.00 cm2 rea de platabandalcg = 2,284,475.31 cm4 Momento de inercia

35.00 m.

Espesor de ala patn inferior

Ancho de platabanda patn inferiorEspesor de platabanda patn inferior

rea de viga metlica y platabanda

Ancho de ala patn superior

2,100,000.00 Kg/cm2

ESTUDIO DE PRE INVERSIN A NIVEL DE PERFIL: "INSTALACIN DEL PUENTE CUCHARN, DISTRITO DE ACORIA,PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA" ALTERNATIVA I

4.00 m.0.20 m.

210.00 Kg/cm24,200.00 Kg/cm2

0.96 Tn/m

0.05 m.2.00 Tn/m3

CLCULO Y DISEO DE LAS VIGAS METLICAS

0.40 Tn-m2

0.80 m.

7.85 Tn/m32.80 m.3.629 Tn

35.70 m.

2,530.00 Kg/cm2

0.15 Tn/m

2.40 Tn/m3

100.00 cm.

Espesor de ala patn superior


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Locallidad: Cucharn Entidad: GOBIERNO REGIONAL DE HUANCAVELICADistrito: Acoria Responsable: OFICINA REGIONAL DE ESTUDIOS DE PRE INVERSINProvincia: Huancavelica Tipo: SECCION COMPUESTA

Departamento: Huancavelica



Sx = 37,684.00 cm3Ycg = 60.40 cmLp = 21.00 mPvig = 45.08 Tn Peso de vigasPp = 7.78 Tn Peso de platabandasPeso = 52.86 Tn

3.1 Ancho efectivo de losa (be)Segn el reglamento AASHTO, el ancho efectivo no debe sobrepasar las siguientes dimensiones

be


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4.4 Momento originado por carga distribuida (Meq)

w = 0.96 Tn/m

17.50 m 17.50 m

8.75

ML (equiv)= 147.00 Tn-m

ML=ML (carril)*C.C/N de vigas

Momento por carga viva

Descripcin ML(carril) C.C MLViga exterior 147.00 0.89 43.61Viga interior 147.00 0.29 14.21

Se tomar a los mayores momentosML

Viga Exterior 92.74 Tn-mViga Interior 30.22 Tn-m

4.5 Momento de Carga Impacto (Mi)Ci = 33%

Descripcin Mi=ML*CiViga exterior 30.60Viga interior 9.97

4.6 Momento de Servicio y ltimo (M y Mu)Mu=MD+Ms/c+Mi

Por Servicio Viga exterior Mu = 387.96 Tn-mViga interior Mu = 304.81 Tn-m

Mu=n*(1.25*Md+1.5Mcm+1.75*(Ms/c+Mi))Momento ltimo Viga exterior Mu = 583.33 Tn-m

Viga interior Mu = 430.55 Tn-m

V. DISEO DE SECCION COMPUESTA* Pandeo del alma

hc/tw =111.46


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Yp=(Ap*Fy-0.85*f'c*be*t)/(2*bf*fy)Yp = 2.26 cm

C = 856.80 TnC' = 286.33 Tn

T=Ap*Fy T = 1,429.45 Tn

*Centro de gravedad y Momento de Inercia (Ycg, Icg) - VIGA NO COMPUESTA

A (cm2) Y (cm) A*Y (cm3) Io (cm4) do(cm) Io + Ado^2127.00 151.27 19,211.29 68.28 90.75 1,045,883.36188.37 77.53 14,604.33 329,584.87 17.01 384,059.69127.00 3.81 483.87 63.12 56.71 408,561.53

127.00 1.27 161.29 63.12 59.25 445,970.74569.37 34,460.78 2,284,475.31

Centro de Gravedad Ycg = 60.52 cmY'=d-YcgY' = 89.48 cm

Momento de Inercia Icg = 2,284,475.31 cm4

*Verificacin de los espesores de alas (f=Mc/l)Ala superior Ala inferior

Fb(Carga Muerta) Md*Y'/Icg 896.51 Kg/cm2 701.09 Kg/cm2Fb(Carga viva+Imp) (ML+Mi)*Y't/It 326.77 Kg/cm2 106.47 Kg/cm2

1,223.28 Kg/cm2 807.57 Kg/cm2

El Esfuerzo permisible es 0.66*Fy = 1,669.80 Kg/cm2 CUMPLE CUMPLE

VI. VERIFICACIN DE SECCIN SIN APUNTALAMIENTO TEMPORAL:* Momento por carga muerta

W (Tn/m)Viga metlica 1.33Atiesadores + conect. 0.25

Wd = 1.58 Tn/m

Md=Wd*L^2/8= 242.01 Tn/mMd/N vigas= 80.67 Tn/m

*Momento por carga viva (obreros+encofrado+equipos=100 Kg/cm2)W (Tn/m)

Obreros+econf.+equipos 0.55Peso propio de losa 2.26Veredas (2,3,4,5) 0.65

WL = 3.45 Tn/mML=Wd*L^2/8= 528.89 Tn/m

ML/N vigas= 176.30 Tn/m

* Momento ltimoMu=n*(1.5Md+1.75*ML)Mu = 451.00 Tn/m

* Verificacin de EsfuerzosFb=Mu*Y/Icg El esfuerzo del perfi l cuando el concreto est fresco debe ser mayor que FyFb = 1,194.88 Kg/cm

Fb


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W (Tn/m)Viga metlica 1.33 Tn/m

Atiesadores + conect 0.25 Tn/mPeso propio de losa 2.26 Tn/m La deflexin ser:

Veredas (2,3,4,5) 0.65 Tn/m df=fb*L^2/(d*1000)Obreros + encof + equipo 0.55 Tn/m df = 5.57 cm

Wd = 5.03 Tn/mMd=Wd*L^2/8= 770.91 Tn/m Por lo tanto debe ejecutarse una contraflecha de:

Md/N vigas= 256.97 Tn/m Cf = 5.57 cmfb=Mu/Sx= 681.91 Tn/m

* Sobre la seccin compuestaLa carga a considerar ser solamente la viva, por lo que calcularemos el WL correspondiente:

WL=ML*8/L 2= 1.15 Tn/m

La deflexin ser:dfc=WL*L^4/(384*E*It)= 0.94 cm

La deflexin mximo esta definido por:df (max)= L/1000 = 3.50 cm

Comparando las deflexiones se tiene:dfc


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8.5 Verificacin de Cortantes* Segn Bresler Lin y Scalzi

Fv=Vu/(tw*hc) fv (max)=0.33*Fy tw = 1.35 cmFv = 424.64 Kg/cm2 Fv(max) = 834.90 Kg/cm2

Fv


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* Datos necesariosVu = 37.07 TnIt = 9,248,773.91 cm4Q = 86,688.00 cm3

* Cortante (V)

V=q*It/(s*Q)

Escogemos conectores del tipo 3/4" x3" (76 mm)q= 5,230.00 Kg

Reeemplazando y escogemos 2 conectores por filaPara un espaciamiento de s = 25.00cm

V = 44.64 Tn V>Vu OK

Para un espaciamiento de:s = 35.00cm V = 31.89 Tn V>Vu NO CUMPLEs = 45.00cm V = 24.80 Tn V>Vu NO CUMPLEs = 60.00cm V = 18.60 Tn V>Vu NO CUMPLE

Usar 2 de 3/4", [email protected], [email protected], r@035

calculo y diseño de viga metalica

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