3.8. DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PUENTE COMPUESTO

A. DISEÑO DE LA BARANDA

CARGAS DE DISEÑO:

Carga Vertical 150 Kg/m Según RNCCarga Horizontal 225 Kg/m Según RNCf´c 210 Kg/cm2fy 4200 Kg/cm2fs (tubo fierro negro 3") 800 Kg/cm2Diámetro del Tubo 7.62 cmEspesor Tubo 0.3 cmPeso Específico (Tubo ) 0.0024 Kg/cm3

0.50

0.25

I. DISEÑO DEL PASAMANO:

1) Metrado de Cargas:

Carga Vertical:

Wv = p.p. + 1504.35 150.00

Wv = 154.35 Kg/m

Carga Horizontal:

WH = 225.00 Kg/m

Wv

225 Kg/m

150 Kg/m

0.20

0.25

0.45

2) Momentos Flectores Actuantes:

1.20

0.5

0.57

Momentos Actuantes por Carga Vertical:

154.35 1.20

M (+) = 15.88 Kg - m

154.35 1.20

M (+) = 22.23 Kg - m

Momentos Actuantes por Carga Horizontal:

225.00 1.20

M (+) = 23.14 Kg - m

225.00 1.20

M (+) = 32.40 Kg - m

10

142

)(

2

)(

WLM

WLM

14

M

2

)(

10

M2

)(

14

M2

)(

10

M2

)(

1.20

0.50

0.50

3) Fuerza Cortante Máxima:

V máx act = Coef. W L

V máx act = 0.575 225.00 1.20

V máx act = 155.25 Kg

4) Verificación de la Sección:* Por Flexion:

Donde:800 Kg/cm2

y = D/2 = 3.81 cm

7.62 7.32

I = 24.5634 cm4

Luego:5157.664 Kg - cm

Luego como:32.40 < M máx = 51.58 .......O.K.

* Por Corte:

Donde:60.00 Kg/cm2 Para F°G°

R = 3.81 cme = 0.30 cm

M máx =

y

IM

Iy

M

f

f

máx

máx

f

4int

4

64DDI ext

) - I 44(64

actM

ubub VrA

Vr Re2

ub

Luego:Corte Resistente: Vr = 430.9008 Kg

155.25 < Vr = 430.901 .......O.K.

II. DISEÑO DE COLUMNETA DE LA BARANDA:

Carga Vertical pasamano = 150 1.20 180.00 KgCarga Horizontal = 225 1.20 270.00 KgPeso de pasamano = 4.35 1.20 5.22 KgPeso de Columna = 1.2927 Kg

180

270

0.50 0.75 cm.

0.25

1) Diseño por Flexion:

M máx act.= P . L = 270 0.50 135 Kg-m

2) Diseño por Corte:

V máx act. = 270.00 Kg

VERIFICACION DE LA SECCION DE LA COLUMNA:

* Por Flexion:

mKg / mKg / mKg /

mmmmm

TUBheR 2

actV

y

IM

Iy

M

f

f

máx

máx

h

Kg

Kg

Donde:800 Kg/cm2

y = D/2 = 3.81 cm

7.62 7.32

I = 24.5634 cm4

Luego:5157.664 Kg - cm

Luego como:13500.0 > M máx = 5157.664 ........ No Cumple

Luego tomamos barillas de sección llena de 1 1/2", con las siguientes caractrerísticas:

4200 Kg/cm2y = D/2 = 1.905 cm

3.81 0

I = 10.3436 cm4

Luego:

22804.687 Kg - cm

Luego como:13500.0 < M máx = 22804.687 .......O.K. Cumple

* Por Corte:

2.05 Kg

M máx =

M máx =

Nuevo peso de Columneta llena: Pc = (D²/4)H

y

IM

Iy

M

f

f

máx

máx

f

4int

4

64DDI ext

) - I 44(64

actM

f

4int

4

64DDI ext

) - I 44(64

actM

σ ub=VrA⇒Vr=σub A

Donde:60.00 Kg/cm2 Para F°G°

R = 1.905 cm

Luego:Corte Resistente: Vr = 684.06 Kg

270.00 < Vr = 684.055 .......O.K. Cumple

LONGITUD DE ANCLAJE:

L. Mín = 20 cmtomamos L mín = 0.25 cm

CHEQUEO POR APLASTAMIENTO:

El esfuerzo que produce la carga vertical, lo comparamos con el esfuerzoadmisible del concreto al aplastamiento.

carga factorizadaarea

P = 180.00 5.22 2.05 187.27

A = 11.40

24.64 Kg/cm2

0.85 0.7 210

124.95 Kg/cm2

Luego el Esf. act. < Esf.adm. ....OK. Cumple al Aplastamiento

R² =

ub

actV

Kg

AP5.1

cfadm '85.0

adm

adm

σ ub=VrA⇒Vr=σub A

2mc

B. DISEÑO DE LA GUARDERA

750 Kg

0.70

0.25

vereda 0.25

0.20

Peso de la guardera = 0.09 2.4

Peso de la guardera = 0.216 Tn/m

CALCULO DE FUERZAS

- Momento Flector Actuante:

Mmáx = M carga horizontalMmáx = 0.75 0.25 m

Mmáx = 0.1875 Tn-m

- Cortante Máximo:

V máx = 750 Kg

VERIFICACION DE LA SECCION: - Verificación por Flexion:

con:

Tn

2KbdMc

fy = 4200 Kg/cm2f´c = 210 Kg/cm2

k = f´c*w(1-0.59w)w = 0.31875 k = 54.35

0.9d = 16.00 cm con recubrimiento = 4 cmb = 100 cm

Luego se tiene:

Mc = 12.52 Tn-m

Como:Mmáx = 0.1875 < Mc = 12.52......Seccion Simp. Reforzada

- Verificación Por Corte:

Vc = 12288.687 Kg

Luego:Vmáx = 750 Kg ø = 0.85

Vmáx < øVc = 10445.38......La sección no necesita estribos

DISEÑO DE ACEROS:Acero Positivo:

W = 0.00388410.0001942

As = 0.31 cm2

Acero Mínimo:

dbcfVc '53.0

2))()(´(7.1

7225.085.0dbcf

MW U

bdA

fy

cfW

S

´

ρ=

As mín = 3.86 cm2

Considerando el mínimo acero, tenemos: 1/2 " @ 32

Acero de Repartición:

As (rep) = 0.0018 b d

As (rep) = 2.88 cm2

Distribución de cero: 3/8 " @ 24

Ab = 0.71 cm2

Ld = 12.35 cm

Pero consideramos un long. de desarrollo mínimo (L 20 cm

C. DISEÑO DE VEREDA

0.80 750 Kg

0.25

1.00

d = s - Recubrimiento = 0.96

Chequearemos el peralte efectivo de la vereda, considerando un impacto vehivulara 0.25 m de distancia desde el nivel de losa, con una Fuerza equivalente a 750 Kg.

Longitud de Desarrollo (para 3/8"):

dbfy

cfAs

'7.0mín

cm

cm

cf

fyALd b

'

06.0

d

Vereda

s =

m

Zona en Tracción

El momento más crítico de la vereda ocurre cuando el Momento actuante tiendea ser igual que el Momento Resistente del Concreto.

Por lo que:

Mact = Mc

CALCULO DEL MOMENTO Y CORTANTE ACTUANTE MAXIMO - Momento Flector Actuante:

Mmáx = M carga horizontalMmáx = 0.75 0.25 m

Mmáx = 0.1875 Tn-m

- Cortante Máximo:V máx = 750 Kg

DETERMINACION DEL PERALTE EFECTIVO "d":

0.85

0.1875 x 1000001.11

0.85 x 0.85 x 210 x 100

Como dmin = 1.11 cm < 96 cm, este absorbe la tracción y no necesita acero de refuerzoSolo se colocará acero por Repartición y Temperatura

Acero de Repartición: Se colocara en ambos sentidos

As (rep) = 0.0018 b d16

As (rep) = 2.88 cm2

Mact = Mc

Tn

d = =

bcfMact

d

dbcfMact

'85.0

'85.0 2

Asrt

d =

Sección: bxd = 100 x 16 cm²Distribución de cero:

3/8 " @ 24 cm

3

Chequearemos el peralte efectivo de la vereda, considerando un impacto vehivulara 0.25 m de distancia desde el nivel de losa, con una Fuerza equivalente a 750 Kg.