~lc a~rg~a m u e rt a d e l o sa ~~---5 4~ol~/m2 - mag.go.cr · proyecto: puente valente ubicacion:...

Proyecto: Puente Valente

Ubicacion: Talamanca, limon

Longitud 20

Ancho calzada 4,3

Ancho aceras ( dos) 1,2

Cargas muertas

Calzada (22,5cm)

Aceras ( 40 em)

Baranda tipo Flex-beam

Asfalto (Scm)

Elementos

W36x194

C 12x30

Atiesadores

Placas de empalmes

Placas de empalmes

Placas de empalmes

m m m

kg/m2

540,0

960,0

95,5

Cargas de diseno

kg/m Peso total

2322 46.440,0

2304 46.080,0

25,0 500,0

32,3 138,9

I 93.158,9

Superestructura de acero Long.o

Cantidad area kg/m o kg

4 20 289,1

30 1,6 44,7

40 0,1 8,6

16 0,4 67,3

16 0,2 36,1

32 0,2 24,0

Peso total

23.124,8

2.185,8

343,4

1.076,1

577,2

768,6

I 28.076,0

PESO TOTAL Peso total

Losa de rodamiento y otros 93.158,9 kg

Estructura de acero 28.076,0 kg

Total 121.234,9 kg

Masa SAP 2000 114.305 lkg Diferencia %

Carga muerta por etapas

~lc_a~rg~a_m_u_e_rt_a_d_e_l_o_sa ____ ~~---5_4~ol~/m2

Carga viva peatonal

lcarga viva peatonall 400ikg/m2

Carga viva vehicular para disefto Factores de carga lmpacto

IHL-93 AASHTO LRFD 2010 Frena do

TPD

Combinaciones de Carga Se revisan todas las combinaciones de carga segun Cap.3 AASHTO Factores de reducci6n segun AASHTO, ACI y AISC

33

25

No hay

6% OK

%

%

1/1

Proyecto: Puente Valente Ubicacion: Talamanca, Limon

Concreto reforzado

L= Losa =

bf=

fc= Ec=

fy=

Vigas interiores

280 Kg/cm2

252671 Kg/cm2

4200 Kg/cm2

20m 0,2 m

0,36 m 0,9 m

L/4= §m 2,6 m 1,8 m 1,8

Revision solamente viga de acero

Factores de distribucion

Vigas de acero fy= Es=

3500 Kg/cm2

2043186 Kg/cm2

Vigas exteriores r--------.

3,4 m 2,1 m 1,8 m

Seccion propuesta 431 W36X194

I I

I I

Viga I Peso (lbf/ft) I Area (in2) d (in) bf (in) tf (in) W36X194 I 194 I 57 36,5 12,1 1,26

lx (in4) Sx (in3) lx (in3) 12100 664 767

Viga I Peso (kgf/mll Area (cm2) d(mm) bf(mm) tf(mm) W36X194 I 289,3 J 367,7 927,1 307,3 32,0

lx (cm4) Sx (cm3) lx (cm3) 503640,0 10881,0 12568,9

Factores de distribuci6n de cargas vivas en memento posivitos

ts= s= n= eg= Kg=

8.

2i In

n

8 24 i

368.895 i n

n4

I

1/4

tw (in) 0,765 rx (in) 14,6

tw(mm) 19,4

rx (em) 37,1


Ubicacion: Talamanca, Limon Factores de distribucion

Viga interior - Condiciones de servicio y capacidad

jFiexl6n

S= L=

5,9 ft 65,6 ft

Espaciamiento entre vigas

Om = 0,54 Factor de distribucion varios carriles

Om= 0,40 Factor de distribucion un carril

0,54 Rige

Nota: se debe hacer una correcci6n cuando los puentes

tienen sesgos de mas 30•, ver AASTHO 4.6.2.2.

lcortante

Dv=l 0,661

0,66 Rige

Dv = 0.2 + {Yt2)- (%5} Ec. Para varios carriles

lnv 0.36 + (Yz5 Jl Ec. Para un carril

Viga exterior - Condiciones de servicio y capacidad

2/4

Ec. Para varios carriles

Ec. Para un carril


Ubicaci6n: Talamanca, Limon

IF1exi6n

Dm =I 0,591

0,59

Ancilisis especial

R=l

4.6.2.2.d-1 AASTHO

::I 0,34, 0,51

lcortante

e= 0,94 Dv= 0,63 Dv= 0,56

Analisis especial

Dv=l 0,511

Carriles

1

2

Factores de distribuci6n

# carrilles 1 Ancho de

cami6n de 6 ft

m= 1,2 Tabla 3.6.1.1.2-1 AASHTO

de =I

de--~------s------~

Nl=

Nb=

Xext=

e=

x1 =

x2= x3=

m Om

1,~1 0,41

0,51 0,51

1

4

14,7

7,4

3,0 8,9

14,8

# carriles cargados

#de vigas

Dist del centro de gravedad de las

vigas al centro de Ia viga exterior t.xcentnaiOac entre e1 cam10n ce

diseiio v el centro de gravedad de las vigas

Dist de las vigas al centro de gravedad

3/4


Ubicacion: Talamanca, Limon Factores de distribucion

0,63 RIGE

Factor de distribuci6n por fatiga

Flexion

Dm =10,49

Cortante

Dv=l

Factor de distribuci6n para deflecciones debido a carga viva

Se asume que todas las vigas se deflectan en conjunto

Df=l 0,331

0,521

Tabla resumen de factores de distribuci6n para mementos positives

Viga interior Viga exterior

Flexi6n 0,54 0,59

Cortante 0,66 0,63

Fati1a (flex16n) 0,49 0,49

Fatip (cortente) 0,52 0,52

Defleccl6n 0,33 0,33

Factores de distribuci6n de cargas vivas en momenta posivitos

~I

Nota: las vigas son iguales en am bas zonas por lo tanto poseen los mismos factores de distribuci6n

Factor dinamico .__ ___ 1,_33_,lTabla 3.6.2.1-1 AASHTO

4/4


Ubicaci6n: Talamanca, Limon DIAGRAMAS MOMENTO Y CORTANTE ULTIMOS

400,0 350,0

300,0

~ 250,0 t:. 200,0 ~ 150,0

100,0 50,0

Vigas exteriores

Dist (m) Ton-m 0,0 0,6

2,5 156,7 2,5 157,2 5,0 266,7

5,0 267,1 7,5 330,0 7,5 330,2

10,0 349,5

10,0 349,5 12,5 330,3 12,5 330,0

15,0 267,2 15,0 266,8 17,5 157,4 17,5 156,8

20,0 0,3 MAX 349,5

Mu

Vigas internas

Dist (m) 0,0

2,5 2,5

5,0 5,0 7,5 7,5

10,0 10,0

12,5 12,5 15,0 15,0 17,5

17,5 20,0 MAX

Ton-m -0,2

151,0

150,6 253,5 253,2 313,5 313,3 331,7 331,7 313,3

313,4 253,1 253,4 150,4 150,9

0,0

331,7

-+-Vigas Exteriores

- Vigas lnternas

0,0 ----------------------

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0

DIST (M)


Ubicaci6n: Talamanca, limon

Vigas exteriores

Dist (m) Ton

0,0 -47,3

2,5 -34,0 2,5 -33,2

5,0 -20,4 5,0 -19,7 7,5 -6,2 7,5 -5,2

10,0 8,4 10,0 9,5 12,5 23,6 12,5 24,7 15,0 39,0 15,0 40,5 17,5 55,1 17,5 56,6 20,0 71,1 MAX 71,1

80,0

60,0

40,0

20,0 -c: 0

0,0 .!:. ::J

00 > -20,0

-40,0

-60,0

-80,0

DIAGRAMAS MOMENTO Y CORTANTE ULTIMOS

Ton

-71,3 -56,7

-55,2 -40,6 -39,1 -24,8 -23,6

-9,5 -8,4

5,2 6,1

19,6 20,2

33,0 33,8 47,0 -71,3

Vu

Dist (m)

Dist(m)

0,0

2,5 2,5 5,0 5,0 7,5 7,5

10,0

10,0 12,5 12,5 15,0

15,0 17,5

17,5 20,0 MAX

Vigas lnternas

Ton Ton

-44,4 -69,0 -31,9 -54,5 -31,2 -53,3 -19,0 -39,7 -17,8 -38,6 -4,7 -25,1 -3,7 -24,0

9,5 -10,6 10,6 -9,4

24,0 3,8 25,1 4,7 38,6 18,0 39,8 19,1 53,4 31,4 54,7 32,1 69,1 44,6 69,1 -69,0

-+-Viga Exterior Vmin

- Viga exterior Vmax

..,._Viga interna 15,0 20,0 Vmin

-++-Viga interna Vmax


Ubicaci6n: Talamanca, Limon

Dimensiones puente

L puente=

......... --

ts =

S=

,,.,..,.

r:·-~·"''"020otft

CALCULO PARA SECCION SIMPLE(Vigas W)

Vigas de aeero

20 m fy= 3.500 Kg/cm2

0,2 m Es = 2,04E+06 Kg/cm2

1,63 m

., -..,, , .. """'"" :ii,,OOam 21!.00C111

,..,-; b,.

u NA v l A ~ ~ .. -,, II 4A1.,_.~,

ii.

~1 rr 1 - "' r"'"- 111 .... .,..,., '""_. M II

\... .. .,.,.,. '- .. u.,... .,u_ J .. .. .. .. .. .. .. Ct.la:SO .. .. CtlalO .. .. Clla» . . .. .. .. .. .. . .

......... -t;., """'"""_,,. - ;; ., """"· -;;b T .... PYC b.,- WJOI<\10 ...... - tO amll \oa¥p - , ...... - .. _. - ...... ... .,_ taJ.QO- .., - IUOO- '1:1.~ .....

HOTA. TCOIIS lAS cor AS EST Alt EN CEHriMETRC&

Secci6n propuesta 431 W36X194 I

Viga Peso {lbf/ft) As (in2) d (in) bf (in) tf (in)

W36X194 194 57 36,5 12,1 1,26

lx (in4) Sx (in3) Zx (ln3) rx (in)

12100 664 767 14,6

ly (in4) Sy (in3)

375 61,9

Viga Peso (kgf/m) As (em2) d (mm) bf(mm) tf (mm)

W36X194 289,3 367,7 927,1 307,3 32,0

lx(em4) Sx (em3) Zx (em3) rx (em)

503640,0 10881,0 12568,9 37,1

l

........ --

tw (in)

0,765

ry (in)

2,56

tw(mm)

19,4

ry (em)

6,5

1/2


Ubicacion: Talamanca, Limon CALCULO PARA SECCION SIMPLE(Vigas W)

Revisi6n a flexi6n

Mu =I 349,5lton-m

Capacidad a flexion viga W AISC Tabla 3.2

<!>Mn (kip-ft) <I>Mn (ton-m)

W36X194 2.880 395 OK

Revisi6n del cortante r-1 -----'T,--___,, . Vu = 71,1 ton

<f>Vn = 0.9*0.6*Fy*Aw

Deflecciones

AISC Tabla 3-20

lx (in4)

W36X194 12.100

Ton-m

Mcm =I 81,5

701,861kip 319,0 ton

lx (cm4)

503.640

kip-ft

589,6

OK

Cl (w) 161 I Factor de carga

L\cm = Mcm*L"2/C*Ixl 3,31 lcm L/240 =I

2/2

8,3lcm


Ubicacion: Talamanca, Limon

OTROS

Revisi6n por Pandeo: Viga cumple con seccion compacta

Lb =

ry=

rts"2 =

Lb =

Lp=

Lr =

( Lb-Lp )/( Lr-Lp )=

Sx=

ZX=

Mp=

Cb=

Mn=

0Mn=

Mcm=

5,0

2,56

10,3

16,4

9,0

28,0

0,39

m in

in

ft

ft

ft

fy=

J=

J*c/Sx*h =

664. m3

in3

kip-in

767

38350

1,0

32471

2435

589,6

kip-in

kip-ft

kip-ft Ok

50,0 ksi ·n 22,2 I

0,000916

L...-_ ___;0_M_n_=.....~l"--____ 28_8__.ol kip-tt Segun Tabla 3.2 AISC

Atiesadores: No son necesarios, viga cumple con seccion compacta

Fatiga: No hay registro del transite promedio diario en Ia zona TPD*


Ubicacion: Talamanca, Limon CALCULO PARA SECCION COMPUESTA (Vigas W)

Concreto reforzado

280 fc= 1------1

252671 Ec = 1------1

fs = 4200 .___ ___ _,

Kg/cm2

Kg/cm2

Kg/cm2

201m 0,2 m

L puente= lt-------f ts = .___ __ ~_,

Ancho efectivo

L/8=

S/2 = b=

aefec =I

2,50 m

0,82 m

4,00 m

0,82lm

Vigas de acero

fy = 3500 Kg/cm2

Es = 2043186 Kg/cm2

s =I 1,631m

f1 ''!'" ,,,.,,,,~···:·:·.···--~.:..:.:.,.-·.·.·, . .-'.:-'·:······. · . . · ... · .•. :::--;:·:.:''

I

l de -=- -·~- -- S - - - -~ -

Seccion propuesta 431 W36X194 I

Viga Peso {lbf/ft) As {in2) d (in)

W36X194 194 57 36,5

lx {in4)

12100

Viga Peso {kgf/m) As {cm2) d {mm)

W36X194 289,3 367,7 927,1

lx (cm4)

503640,0

h/tw =I 44,41 ..__ __ 3._76_v......;(.....;.E/--'fy"'-) _=.___ __ 9_0.;.......o,6 SECCION COMPACTA

Fviga = As*fy

Fconc = o.ss•tc*2*a*ts

Rige =

1.287.094 kg

775.880 kg

775.880 CONCRETO

bf {in) tf (in) tw {In)

12,1 1,26 0,765 Sx {in3) Zx {in3) rx {in)

664 767 14,6

bf{mm) tf{mm) tw{mm)

307,3 32,0 19,4

Sx{cm3) ZX{cm3) rx {em)

10881,0 12568,9 37,1

.__a_=_F..:..../(;:...0_.8_S_*f_c_*a_e_te....;.c).._I ___ 2_0..:....,0---IOicm NO OK, a> ts

7,87 in

y = d/2 + ts- a/21 56,4lcm

Capacidad a flexi6n secci6n compuesta

$=

Mn=

ct>Mn=

0,85 437.247

371.660 kg-m

kg-m 2.683 kip/ft

capacidad a flexi6n viga W AISC Tabla 3.2

Q>Mn (kip-ft) Q>Mn (ton-m)

W36X194 2.880 395

j ..........,.. -.--:r--J.·~··-·~

Mu=l 2527,91kip-ft OK

37885,841

.---I ____,Y1=1.-------,ol in

. Y2=_ 3,9 in

Capacida a flexi6n secci6n compuesta AISC

Tabla 3-19

Q>Mn (kip-ft) Q>Mn (kg-m)

W36X194 4.760 659.476

1/2


Ubicaci6n: Talamanca, Limon CALCULO PARA SECCION COMPUESTA (Vigas W)

Revisi6n del cortante

Vu =I

<j>Vn = 0.9*0.6*Fy*Awl

156,8jkip

701,86lkip

Deflecciones

n = Es/Ecl aefec = 0,10m

Secci6n A (cm2) y (em) A*y (cm3)

Los a 201,6 102,7 20.704

VigaW 367,7 46A 17.047

I 569 37.750

y= 66,3 em

I sec comp = 923.873 cm4

I sec comp = 22.196 in4

Mcm=i 589,6 lkip-ft 482,5 Mev= kip-ft

A*y11 2 (cm4) lo(cm4)

267.103 6.719

146.410 503.640

h= 112,7 em

AISC Tabla 3-20

lx (in4)

W36X194 30.300

C1 (w) 161 I Factor de carga

AISC Ec. 3-3

llcm = Mcm*LA2/C*Jx 3,31 em L/240 =1 8,3 em

ll = Mser*LA2/C*Isec comp 2AO em 2,5 em L/800 =

SAP2000 llcm = 1,26 em

------------------------+---~---ll em + cv = 2,37 em

2/2

I (cm4)

273.822

650.051

923.873

lx (cm4)

1.261.181


Ubicaci6n: Talamanca, limon CONECTORES

Concreto reforzado Vigas de acero

Ancho efectivo

280 fc= 1-----~

252671 Ec= 1-------1

fs = 4200 ...._ ___ __,

Kg/cm2

Kg/cm2

Kg/cm2

~:~--1----~ 201m 0,2m

L/8=

S/2 = b=

aefec =I 0,82lm

fy =

Es =

s =I

Diseiio de conectores de cortante Ver AISC I 8.2a

<t> < 2.S*tf 80,0 mm

<t> = 22 mm ----~-4------lc > 4*4> 88 mm -----~------

5 max= 200 mm

6 <t> = 132 mm ----~-4-----

8ts = 1600 mm

s max= 900 mm

0.8S*fc*Ac = 775.880 kg

As*fy = 1.287.094 kg

Pernos AISC 18-1

0.5 Asa*v(fc*Ec) < Rg*Rp*Asa*Fu

0.5 Asa*v(fc*Ec) = 12.911 kg

Rg*Rp*Asc*Fu = 10.476 kg

Qn= 10.476 kg

#de pernos = 74,1 @ 0,27 m

Canales AISC 18-2

0.3(tf + 0.5 tw)*Lc*v (fc*Ec) = 39.241 kg

#de canales 19,8 @ 1,0 m

3500 Kg/cm2

2043186 Kg/cm2

1,63jm

Fu = 4550 kg/cm2

Asa =

Rg=

Rp =

tf=

tw=

Ia =

0,75

MC5x9

0,81 em

0,83 em

12,7 em

1/1


Ubicaci6n: Talamanca, limon LOSA DE CONCRETO

Concreto reforzado Refuerzo acero ...------.. f c = 280 Kg/cm2

1------4

.-----..... fy = 4200 Kg/cm2

Ec = 252671 Kg/cm2 Es = 2043186 Kgfcm2

t~:l AASHTO Tabla A4-1

s (ft) = Momenta+ Momenta - (kip-ft/ft)

(kip-ft/ft) 0 9 24 5,3 4,67 4,06 2Al 0,98

S (m) = Momenta+ Momenta- (ton-m/m)

(ton-m/m) 0 9 24

1,63 2,10 1,83 1,09 0,44

~ , ...

AASHTO 9.7.2.5 ::r: As min = 6,00 cm2/m

1----_...:..--1 As min por capa = 4,00 cm2/m

#5@ 20cm A.D 9,90 cm2/m Lde~- S

cJ>Mn aprox =~---4..:..,7_2-41ton-m ct>Vc aprox = _ 8,07 _ton

Ok

1/2

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