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DISEO DE PUENTES
GALARZA V. CARLOS A. DCIMO A
UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA
INGENIERA CIVIL
TRABAJO DE DISEO DE PUENTES
TEMA: PUENTE VIGA CAJN DE 4 TRAMOS CON SECCIN VARIABLE
NOMBRE: GALARZA V. CARLOS A.
CURSO: DCIMO A
FECHA: 05/07/2015
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DATOS GENERALES
MODELACION PARAMTRICA
Geometra del puente
Longitud del tramo Lt: 210 m
Ancho total At: 12,9 m
Longitud de vanos Long. vanos: 35-70-35 m
Ancho de va Ancho: 3,65m
Asfalto e: 0.05m
Aceras e: 0,25m; ancho: 1,20 m
Hormign
Superestructura fc= 400 kg/cm2
Subestructura fc= 280 kg/cm2
Pilas
Cabezal: 1,20m x 1,00 m
Columna: (3)col 1,2 m Dimetro
Postensado 4600 T/Puente
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CARGAS:
ACERAS:
1 = 1,20 0,25 = 0,302
2 = 2(0,30 0,15) = 0,092
= 1 2
= 0,212
= /
= 0,21 2410/1,2
= 421,75 2
ASFALTO:
=
= 0,05 2300
= 115 2
MURO:
=(0,25 0,15)
2 0,80 2410
= 385,6
PEATONAL:
= 367,1
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DETALLE PASO A PASO DE LA MODELACIN DE PUENTE VIGA CAJN
DE 4 TRAMOS CON SECCIN VARIABLE
1) DEFINIR UNIDADES:
Para la modelacin del puente escogemos la opcin de unidades Kgf.m.C
2) MODELO NUEVO:
Escogemos la opcin Orbit-Blank.
3) LINEA DE DISEO:
El puente a modelar es de longitud de 210m.
Layout > Layout Line > New,
V
V
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4) DEFINIR MATERIALES:
Components > New.
HORMIGON DE 280 kg/cm2
Para el H de 280 kg/cm2
Para utilizar en subestructuras (columnas y cabezal) utilizaremos un hormign de
resistencia de 280 kg/cm2.
Material type: Concrete
Weight per Unit Volume: 2410/3
Modulus of Elasticity, E: 2,00799 /2
Poissons Ratio. U: 0.15
Coefficiente of Themal Expansion, A: 10,806
Specified Concrete Compressive Strength, Fc: 2,86
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HORMIGN DE 400 kg/cm2
Para el H de 400 kg/cm2
Para utilizar en superestructuras utilizaremos un hormign de resistencia de 400
kg/cm2.
Material type: Concrete
Weight per Unit Volume: 24103
Modulus of Elasticity, E: 2,49 2
Poissons Ratio. U: 0.15
Coefficiente of Themal Expansion, A: 10,806
Specified Concrete Compressive Strength, Fc: 4 6
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TENDON:
Properties-show the define materials form> Add new material quick> Tendon> ASTM
A416 GRADE 270.
5) DEFINIR SECCIONES DE CABEZAL
Frame properties> new> concrete> rectangular>.
Definimos las secciones del cabezal que tiene dimensiones de 1,20m x 1,00 m, con un
hormign que tiene una resistencia de 280 Kg/cm2
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COLUMNA:
Frame properties> new> concrete> circular>.
Definimos las secciones de la columna que tiene un dimetro de 1,20m, con un hormign
que tiene una resistencia de 280 Kg/cm2
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6) SUPERESTRUCTURA
SECCIONES DE TABLERO:
Components> New> Ext.Girders Sloped.
Definimos todas las dimensiones geomtricas del tablero.
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7) SECCIONES PARAMTRICAS:
Components> Parametric variaions> New> Quick start
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SECCIN PARAMETRICA 1
Components> Parametric variaions> New> Quick start> Parabolic linear
Definimos las secciones paramtricas del primer vano que al empezar el tablero tenga
una altura de 2,1m y llegar al apoyo tenga una altura del tablero de 3,3m.
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SECCION PARAMETRICA 2
Components> Parametric variaions> New> Quick start> Linear-parabolic-linear.
Definimos las secciones paramtricas del vano que tenga una altura del tablero de
3,3m al inicio y final del vano, con una longitud linear aadida de 20m.
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SECCIN PARAMETRICA 3
Components> Parametric variaions> New> Quick start> Linear-parabolic.
Definimos las secciones paramtricas del vano que al finalizar el vano, el tablero tenga
una altura de 3,3m.
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8) SUBESTRUCTURA
APOYO FIJO
Components> Item> Bearings> New
Definimos el apoyo fijo.
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APOYO MOVIL
Components> Item> Bearings> New
Definimos el apoyo mvil, dejando en Free (Traslation Along Layout line U2)
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CIMENTACIONES
Components> Item> Fundations springs> New
Definimos las cimentaciones.
ESTRIBO
Components> Item> Abutments> New
Definimos los estribos del puente.
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PILAS
Components> Item> Bents> New
Definimos las secciones de la pila asignando el cabezal y luego asignando las columnas en
Modify/Show Column Data, para definir la distancia que van a estar entre columnas y la
altura del mismo.
9) BRIDGE
PUENTE
Bridge> Add New Bridge Objects
Definimos los vanos que va a tener el puente y la distancia de cada una de ellas.
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SPANS
Spans> Section varies
Definimos las secciones variables correspondientes para cada uno de los vanos.
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SOPORTES
Supports> Abutments
Definimos los apoyos en el inicio y final (Start Abutment, End Abutment ) que va a ser
Apoyo Movil, las propiedades que son las cimentacin, asi tambien como la elevacin
Global Z.
PILAS
Supports> Bents
Definimos en los vanos 1 y 3 los apoyos que va a ser Apoyo Movil, las propiedades
que son las pilas creadas, asi tambien como la elevacin Global Z.
Vano 1 y vano 3
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Definimos en el vano 2 los apoyos que va a ser Apoyo Fijo, las propiedades que son
las pilas creadas, asi tambien como la elevacin Global Z.
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10) POSTENSADO
CARGA POSTENSADO
Loads> Load Patterns> Add New Load Pattern> TYPE Preestress
Definomos la carga de postensado para los tendones
DEFINIR POSTENSADO
Bridge> Prestress Tendons> Add New Tendon
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Vertical Layout> Quick Start> Parabolic Tendon 1
Cambiamos las unidades a Ton, cm, C;
FUERZA DEL POSTENSADO=4600 T/Puente
FUERZA DE 1 TORON= 13,9 Tn
AREA DE 1 TORON= 1,266 cm
= / /13,9
= 4600/4/13,9
= 82,73 83
Ingresamos el rea de 83 torones: 105,08 cm2
Ingresamos la tensin de los 83 torones: 1153,7Ton (13,9*83 =1153,7 ton),
Seleccionamos Model As Elements
Copiamos para todas las vigas. (Copy To Alls Girders)
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11) CARRILES
CARRIL 1
Layout> New
Asignamos una LINEA DE DISEO con una distancia inicial de Cero(0) y un ancho de 3,65m
damos click en Add. Asignamos nuevamente una LINEA DE DISEO con una distancia final
de 210m y un ancho de 3,65m damos click en Add
CARRIL 2
Para el carril 2 hacemos una copia del carril 1 con una disancia de -6,15
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12) VISTA DEL PUENTE
Brigde> Update> Update As Area Object Model
VISTA DE CARRILES
Home> More> Show Lanes> Show Lane Widht
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13) DEFINIR CARGAS
DEFINIR VEHICULOS DE DISEO
Loads> New
Asignamos los tres tipos de vehiclos de diseo:
HL-93K
HL-93M
HL-93S
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ASINGNAR CONVOY
Loads> Type> Vehicule Classes> New
Creamos el CONVOY asignando los tipos de vehicuos que asignamos anteriormente. Y
plastamos Add.
CARGAS
Loads> Loads Patterns> Add New Load Patterns
Asiganamos todas las cargas que van a estar actuantes en el puente:
Peatonal (PREDESTRIAN LL)
Muro (DEAD)
Asfalto (DEAD)
Acera (DEAD)
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ASIGNAR CARGA DEL MURO
Loads> Type> Line Load> New
Asignamos el coeficiente de carga respectiva al muro con sus respectivas distancias en
las cuales va actuar la carga del muro en el puente.
ASIGNAR CARGA DE ACERAS
Loads> Type> Area Load> New
Asignamos el coeficiente de carga respectiva a la acera con sus respectivas distancias
en las cuales va actuar la carga de la acera en el puente. Tanto en el lado derecho
como en el lado izquierdo.
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ASIGNAR CARGA DE ASFALTO
Loads> Type> Area Load> New
Asignamos el coeficiente de carga respectiva al asfalto con sus respectivas distancias
en las cuales va actuar la carga del asfalto en el puente.
ASIGNAR CARGA PEATONAL
Loads> Type> Area Load> New
Asignamos el coeficiente de carga respectiva a la peatonal con sus respectivas
distancias en las cuales va actuar la carga peatonal en el puente. Tanto en el lado
derecho como en el lado izquierdo.
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14) ASIGNACIN DE CARGAS
Bridge> Loads> Type
Para asignar las diferentes cargas que van a estar actuantes en el puente asignamos
segn el tipo que sea (Lineal o de tipo area), con sus respectivas distancias
longitudinales del puente y luego aplastamos la opcin Add.
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15) VISTA DE CARGAS
Home> Show Bridge Loads
Para visualizar la carga asignada escogemos la misma que queramos ver.
CARGA ACTUANTE PEATONAL
CARGA ACTUANTE DEL MURO
CARGA ACTUANTE DEL ASFALTO
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CARGA ACTUANTE DE LA ACERA
16) COMBINACIN DE CARGAS
CARGA ESTATICA
Analysis> Type> Static
Para realizar la combinacin de cargas CM+CMA asignamos a todas las cargas
existentes meos la del postensado y aplastamos Add.
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CARGA MOVIL
Analysis> Type> Moving Load
Para realizar la combinacin de carga movil asignamos el CONVOY generado
anteriormente y aplastamos Add.
Para realizar la combinacin de cargas CM+CMA+CPOSTENSADO vamos a
Design/Raiting asignamos la CM+CMA creado anteriormente y aadimos la carga del
postensado y aplastamos Add.
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17) ANLISIS DEL PUENTE
Analysis> Run> Run now> ok
RESULTADOS DE LA ESTRUCTURA ANALIZADA
18) DEFORMACIONES MAXIMAS DEL PUENTE
Resultados y Diseo (Tn-m)
Deformaciones (mm-cm)
DEFORMACIONES MXIMAS POR CADA TRAMO
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DEFORMACIONES MAXIMAS POR CM+CMA
TRAMO 1
TRAMO 2
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DEFORMACIONES MXIMAS POR CM+CMA+CPOSTENSADO
DEFORMACIONES MXIMAS POR CPOSTENSADO
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MOMENTOS:
MOMENTOS POR CM+CMA
MOMENTOS POR CM+CMA+CPOSTENSADO
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MOMENTOS POR CPOSTENSADO
CORTANTES V2:
CORTANTE CM+CMA
CORTANTE CM+CMA+CPOSTENSADO
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CORTANTE CPOSTENSADO
REACCIONES:
REACCIONES POR CM+CMA
REACCIONES PILA
REACCINES EN 1:
1
2
3
4
5
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REACCINES EN 2:
REACCINES EN 3:
REACCIONES EN ESTRIBOS
REEACCINES EN 4 y 5:
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REACCIONES POR CM+CMA+CPOSTENSADO
REACCIONES PILA
REACCINES EN 1:
REACCIONES PILA
REACCINES EN 2:
REACCINES EN 3:
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REEACCINES EN 4 y 5: