Download - Memoria de Calculo
PROYECTO: PUENTE PEATONAL PILPINA
DESCRIPCIÓN: DISEÑO DE PLATAFORMA Y ANCLAJES FECHA: Agosto-11
DATOS PRELIMINARES:
L = 70.00 m Luz libre entre apoyos n=f'/f por tabla 0.1
f = 7.00 m Flecha se encuentra en el rango 10% al 8% para puentes
f´ = 0.50 m Contraflecha
A= 1.80 m Ancho libre
S1 = 1.00 m Separaciòn entre largueros
S/C = 300.00 kg/m2 Sobrecarga de diseño
Gm = 800.00 kg/m3 Peso especifico de la madera
Yº = 1.50 m Separaciòn entre la paràbola y la base del tablero
1.- DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE MADERA:
a. caracteristicas fisicas de la madera
Grupo = A
Emin = 55000 Kg/cm2 Modulo de elasticidad minimo
fm = 100 Kg/cm2 Esfuerzo admisible a la flexión
fc = 80 Kg/cm2 Esfuerzo admisible ala compresion paralela
ft = 75 Kg/cm2 Esfuerzo admisible a la Traccion paralela
fv = 8 Kg/cm2 Esfuerzo admisible al corte parealela
b. Càlculo del entablado
Considerando el entablado de madera de las siguientes caracteristicas
a = 2.0 " Espesor del tablon
b = 12.0 " Ancho del tablon
P1 = 12.39 kg/m Peso propio del tablon
P2 = 91.44 kg/m Peso por sobrecarga
W = 103.83 kq/m
Momento máximo central
M = Wt*S1^2/8 M = 1297.84 kg-cm
Modulo de sección
S =a*b^2/6 S = 131.10 cm3
Verificación por flexión: Esfuerzo actuante debe ser menor que el esfuerzo admisible por flexión
σ =M/S = 9.90 kg/cm2
σ<=fm VERDADERO
Esfuerzo Cortante
V = WxL/2 V = 51.91 Kg
Modulo de Reacción
R = 2/3xbxh R = 103.23 cm2
Verificación por corte : El esfuerzo cortante actuante debe ser menor que el esfuerzo admisible al corte paralela a las fibras
v = V/R 0.50291339 kg/cm2
v <= τ VERDADERO
a = 2 pulg
b = 12 pulg
Las propiedades fisico mecanicas de la madera esta dado por el grupo Andino según el tipo de madera para nuestro
diseño usaremos las del grupo
POR LO QUE SE USARA UN ENTABLADO
HOJA DE CALCULO
Pág. 1
CALCULO ANGULARES DE APOYO
Considerano el angular de las siguientes caracteristicas
DOBLE ANGULAR 2 1/2 x 2 1/2 x 5/16
LIMITE DE FLUENCIA Fy = 2400.00 kgf/cm2
RESISTENCIA A LA FLEXION σadm = 1650.00 kgf/cm2
RESISTENCIA A CORTE ζadm = 1000.00 kgf/cm2
AREA A = 19.70 cm2
ESPESOR e = 0.79 cm
MOMENTO DE INERCIA I = 75.00 cm4
Z = 29.70 cm3
MODULO RESISTENTE S = 16.30 cm3
LONGITUD EFECTIVA L = 2.00 m
LONGITUD TOTAL L = 2.30 m
a.- MOMENTO POR CARGA MUERTA Y MUERTA MAYORADO
CARGA MUERTA 24.91
P1 = 14.91 kg/m Peso propio del angular por ml.
P2 = 10.00 kg/m Accesorios
WD = 24.91 kg/m
CARGA VIVA 1.00
WL = 300.00 kg/m
Wu = 514.874 kg
Mmax = 25743.70 kg-cm
Cortante por carga muerta Vd=Wd*L/2 + V
Vd = 257.44 kg
c.- VERIFICACIONES
C.1 Por flexión: Esfuerzo actuante debe ser menor que el esfuerzo admisible por flexión
σ =M/S = 1579.37 kg/cm2 σadm = 1650.00 kgf/cm2
σ<=σadm VERDADERO
C.2 Por Corte: El esfuerzo cortante actuante debe ser menor que el esfuerzo admisible al corte paralela a las fibras
v = V/R = 13.07 kg/cm2 ζadm = 1000.00 kgf/cm2
v <= τ VERDADERO
POR LO QUE SE USARA DOBLE ANGULAR 2½X2½X5/16
Pág. 2
2.- DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL
W10 = 4.30 kg/m PP cables
WSC = 415.00 kg/m2
( 146.3+4461/ L)* (16.8 - W ) / 15.2 = 209.19 kg/m2
Usaremos: WSC = 300.00 kg/m2
P1 = 73.152 kg/m PP entablado
P2 = 34.29 kg/m PP angular
P3 = 10.00 kg/m PP clavos y otros
P4 = 15.00 kg/m PP malla y accesorios
P5 = 4.90 kg/m PP pendolones
P6 = 5.50 kg/m PP cable rigidez
P7 = 2.72 kg/m PP cable p/baranda
P8 = 15 kg/m PP malla y accesorios
P9 = 540.00 kg/m SC
P10 = 4.30 kg/m PP cables
PT = 704.861 kg/m
TENSION HORIZONTAL: H = (W*L^2/8+P*L/4)/f = 61.68 ton.
TENSION MAXIMA EN EL CABLE:
T = H*RAIZ(1+16*n^2) = 66.43 ton.
FS = 3TMAX = FS*T = 199.28 ton.
DIAMETRO PESO APROX. RESISTENCIA
mm. pulg. Kg/ml. ton.3.20 1/8 0.04 0.69
4.80 3/16 0.10 1.43
6.40 1/4 0.17 2.67
8.00 5/16 0.27 4.16
9.50 3/8 0.39 5.95
11.50 7/16 0.52 8.07
13.00 1/2 0.68 10.40
14.50 9/16 0.88 13.20
16.00 5/8 1.07 16.20
19.00 3/4 1.55 23.20
22.00 7/8 2.11 31.40
26.00 1 2.75 40.70
29.00 1 1/8 3.48 51.30
32.00 1 1/4 4.30 63.0035.00 1 3/8 5.21 75.70
38.00 1 1/2 6.19 89.70
42.00 1 5/8 7.26 104.00
45.00 1 3/4 8.44 121.00
44.00 1 7/8 9.67 138.00
52.00 2 11.00 156.00
Diametro del cable a usar 1 1/4 plgResitencia a la roptura del cable 63.00 ton.Numero de cables 4 Und
CLASIFICACION 6x19 ALMA DE ACERO MEJORADO TIPO BOA
a. Determinación del diametro del cable
Pág. 3
Resitencia a la roptura de los cables 252.00 ton.
Ø=1 1/4 pulg
b. Altura de la Torre
hT = f + s + f'
hT = 9.00 usar 9.00
c. Longitud de los Fijadores
L1 = raiz(hT^2+l1^2) = 24.23 m
d. Diseño de la Camara de Anclaje Angulos
Angulo del cable principal: tan =4*f/L 0.40 Ø = 21.80Distancia Horz. Del Anclaje Izquierdo 22.50 Ø1 = 21.80 izquierdo
Distancia Horz. Del Anclaje Derecho 22.50 Ø2 = 21.80 derecho
Desnivel del Anclaje Izquierdo 0.00 Ø1 = 21.80Desnivel del Anclaje Derecho 0.00 Ø1 = 21.80
Como la torre lleva carros de dilataciòn las dos tensiones horizontales son iguales
Luego la tensiòn en el fiador serà:
Tf1=H/cosØ1 66.43 ton Tensión en el fijador del estribo Izquierdo
Tf2=H/cosØ2 66.43 ton Tensión en el fijador del estribo Derecho
Pizq.=H*(tanø +tanØ1) = 49.34 Ton Tensión vertical est. Izquierdo
Pder.=H*(tanø+ tanØ2) = 49.34 Ton Tensión vertical est. Derecho
DATOS PRELIMINARES
IZQUIERDA DERECHA
A = 5.00 5.00 m Dimenciòn en el sentido del puente
B = 5.00 5.00 m Dimenciòn perpendicular al sentido del puente
H = 3.20 3.20 m Altura de la camara
Gt = 2.21 6.67 kg/cm2 Capacidad portante del suelo
Gs = 1650.00 2000.00 k/m3 Peso especìfico del suelo
γc= 2400.00 2400.00 k/m3 peso especifico del concreto
Ø = 32.00 45.80 Angulo de fricciòn interna del suelo
Dimensiones del ducto de Anclaje
a = 1.20 1.00 Dimenciòn en el sentido del puente
b = 0.80 0.90 Dimenciòn perpendicular al sentido del puente
h = 1.30 3.00 Altura de la camara
a. Empuje del terrrenoActivo
E = ½*Gs*H^2*[TAN(45-Ø/2)]^2 = 2595.72 kg
Ev = E *SEN(Ø/2) = 715.48 kg
Eh = E*COS(Ø/2) = 2495.17 kg H=3.20m
B=5.00m
Pasivo A=5.00m
H = 1.55 (Izquierda)
Ep = ½*Gs*H^2*[TAN(45+Ø/2)]^2 = 6450.80 kg
Eh = E*COS(Ø/2) = 6200.90 kg
Usar cables 6x19 alma de acero mejorado tipo BOA de diametro:
Pág. 4
H = 1.55 (Derecha)
Ep = ½*Gs*H^2*[TAN(45+Ø/2)]^2 = 14570.94 kg
Eh = E*COS(Ø/2) = 13422.53 kg
b. Fuerzas Verticales Estabilizadoras
CAMARA IZQUIERDA CAMARA DERECHAPi PESO BRAZO MOMENTO Pi PESO BRAZO MOMENTO
(Kg.) (mts.) (Kg-m.) (Kg.) (mts.) (Kg-m.)
P1 189004.80 2.50 472512.00 P1 185520.00 2.50 463800.00
T1v -24670.14 2.50 -61675.34 T2v -24670.14 2.50 -61675.34
TOTAL 164334.67 410836.66 TOTAL 160849.87 402124.66
X= 2.50 X= 2.50
Z= 0.01 Z= 0.01
e= 0.01 e= 0.01
a/6>=e 0.83 VERDADERO a/6>=e 0.83 VERDADERO
b. Fuerzas Horizontales Estabilizadoras
CAMARA IZQUIERDA CAMARA DERECHAPi PESO BRAZO MOMENTO Pi PESO BRAZO MOMENTO
(Kg.) (mts.) (Kg-m.) (Kg.) (mts.) (Kg-m.)
Eh 2495.17 1.07 2661.51 P1 2495.17 1.07 2661.51
T1h 61675.34 1.60 98680.54 T2h 61675.34 1.60 98680.54
Ep1 -6200.90 Ep2 -13422.53
TOTAL 57969.60 101342.05 TOTAL 50747.97 101342.05
c. Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
Pizq=Fv/(A*B)*(1+6*e/A) 0.67 kg/cm2<Gt VERDADERO
Pder=Fv/(A*B)*(1+6*e/A) 0.65 kg/cm2<Gt VERDADERO
d. Chequeo al Volteo
FSVi = Mest / Mvol = 4.05 >2 VERDADERO
FSVd = Mest / Mvol = 3.97 >2 VERDADERO
e. Chequeo al Deslizamiento FS = 1.5
FSDi = ΣFv*.7 / ΣFh = 1.98 >1.5 VERDADERO
FSDd = ΣFv*.7 / ΣFh = 2.22 >1.5 VERDADERO
f. Chequeo por Equilibrio de Fuerzas
ΣFRESISTENTES > 2Th
Estribo Izquierdo
164334.67 > 123350.68
Estribo Derecho
160849.87 > 123350.68
USAR CAMARA DE ANCLAJE DE DIM.A = 5.00 m H=3.20m
B = 5.00 m B=5.00m
H = 3.20 m A=5.00m
VERDADERO
VERDADERO
Pág. 5
e. Diseño del Macizo de Anclaje
fs = 2000 kg/cm2 Resistencia a tracción del fierro liso
FS = 2 Factor de Seguridad
T = 66.43 ton Tensión del cable fiador máximo
Area de Refuerzo
A = (T /fs)*FS = 66.43 cm2
Diametro de refuerzo Macizo de
d = Raiz(A*4/PI) = 9.20 cm 3.62 pulg Anclaje Ø 4 pulg
Ø = 4 pulg
e. Diseño del acero de refuerzo para Macizo de Anclaje
fs = 4200 kg/cm2 Resistencia a tracción del fierro corrugado
FS = 2 Factor de Seguridad
T = 66.43 ton Tensión del cable fiador máximo
Area de Refuerzo
A = (T /fs)*FS = 31.63 cm2
Diametro de refuerzo
Ø = 16 mm Cantidad = 15.73
USAR : 16 Ø16
f. Dispositivos de anclaje
1. Grapas para la Sujeción de los cablesØ = 1 1/4 pulg diametro del cable
T de grapa = 1 1/4 pulg tamaño de grapa
N° grapa = 6 und Nro min de grapa a usar
Torsión Minimo = 360 lbs/pie Usar torquimetro
S = 157 mm Separación entre grapas
l = 44 pulg Cantidad de cable a doblar
2. Guardacabos de cablesØ = 1 1/4 pulg diametro del cable
Tendra las siguientes dimensiones y estas estan en pulgadas
A B C D E F G H6.25 4.50 4.31 2.75 1.75 1.31 0.22 0.50
USAR UN MACIZO DE DIAMETRO
El anclaje, fijación y amarre de los cables principales en la cámara, serán con dispositivos tales como guardacabos, grapas
Pág. 6
TAMAÑO DE GRAPA
Nº MINIMO DE GRAPAS
CANT DE CABLE A DOBLAR
TORSION EN ESPACIO DE
mm. pulg. pulg. und pulg. LBS - PIE PERNOS mm3.20 1/8 1/8 2.00 3 1/4 4.5 61.00 0 0
4.80 3/16 3/16 2.00 3 3/4 7.5 61.00 0 0
6.40 1/4 1/4 2.00 4 3/4 15 61.00 0 0
8.00 5/16 5/16 2.00 5 1/4 30 67.00 0 0
9.50 3/8 3/8 2.00 6 1/2 45 83.00 0 0
11.50 7/16 7/16 2.00 7 65 89.00 0 0
13.00 1/2 1/2 3.00 11 1/2 65 97.00 0 0
14.50 9/16 9/16 3.00 12 95 102.00 0 0
16.00 5/8 5/8 3.00 12 95 102.00 0 0
19.00 3/4 3/4 4.00 18 135 114.00 0 0
22.00 7/8 7/8 4.00 19 225 121.00 0 0
26.00 1 1 5.00 26 225 132.00 0 0
29.00 1 1/8 1 1/8 6.00 34 225 144.00 0 0
32.00 1 1/4 1 1/4 6.00 44 360 157.00 6 44
35.00 1 3/8 1 3/8 7.00 44 360 160.00 0 0
38.00 1 1/2 1 1/2 7.00 54 360 174.00 0 0
42.00 1 5/8 1 5/8 7.00 58 430 185.00 0 0
45.00 1 3/4 1 3/4 7.00 61 590 192.00 0 0
44.00 1 7/8 1 7/8 8.00 65 650 225.00 0 0
52.00 2 2 8.00 71 750 225.00 0 0
6 44
DIAMETRO DEL CABLE
pulg A B C D E F G H
1/8 1.94 1.31 1.06 0.69 0.25 0.16 0.05 0.13
3/16 1.94 1.31 1.06 0.69 0.31 0.22 0.05 0.13
1/4 1.94 1.31 1.06 0.69 0.38 0.28 0.05 0.13
5/16 2.13 1.5 1.25 0.81 0.44 0.34 0.05 0.13
3/8 2.38 1.63 1.47 0.94 0.53 0.41 0.06 0.16
1/2 2.75 1.88 1.75 1.13 0.69 0.53 0.08 0.19
5/8 3.5 2.25 2.38 1.38 0.91 0.66 0.13 0.34
3/4 3.75 2.5 2.69 1.63 1.08 0.78 0.14 0.34
7/8 5 3.5 3.19 1.88 1.27 0.94 0.16 0.44
1 5.69 4.25 3.75 2.5 1.39 1.06 0.16 0.41
1 1/8 6.25 4.5 4.31 2.75 1.75 1.31 0.22 0.5
1 1/4 6.25 4.5 4.31 2.75 1.75 1.31 0.22 0.5
INSTALACION DE GRAPAS TABLA GUIA (API9B-80)
DMENSIONES EN PULG
GUARDACABO PARA CABLES
DIAMETRO CABLE
Pág. 7