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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS

PRACTICA N° 7CICLO 2012 II

PRACTICA 7

DATOS Y ESPECIFICACIONES:

Tipo de Puente: Puente de Seccion Compuesta

Luz del Puente (L): L 35m

LOSA:

Número de Vias: 2 vias

Resistencia delConcreto:

f'c 280kgf

cm2

Fluencia del Acero de Refuerzo: fy 4200kgf

cm2

Peso de la Baranda(Wb):

Wb 0.15tonfm

Peso Especifico del Concreto(Wc):

Wc 2.40tonf

m3

VIGAS :Número de vigas: n 4 vigas

Peso Especifico del Acero: Wa 7.85tonf

m3

Resistencia: fý 3500kgf

cm2

PREDIMIENSIONAMIENTO:

Seccion Transversal:

Ancho de Carril: Carril 3.60m

Ancho de vereda: Vereda 0.60m

Ancho de Losa: Losa 2 Carril 2 Vereda 840 cm

Espaciamiento entre Vigas (S): SLosa

n210 cm

Espesor de Losa (ts): tsS 300 cm

3017cm

pero: ts.min 17.5cm => ts max ts ts.min 17.5 cm

Predimensionamiento de Vigas:

PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 1

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AASHTO:

Peralte de la viga de Acero (d) : dmin 0.33L dmin 0.033 L 115.5 cm

(Se elige esta medida por lalongitud comercial de las planchas yuso optimo del material)

Peralte del Alma: dalma 152cm

Espesor del Alma:tw

dalma150

10.1 mm

tw 16mm (Se elige esta medida por la longitudcomercial de las planchas)

Ancho de Alas: bfdalma

4380 mm

Espesor de Alas: tft 20mm (Ala superior)

tfb 32mm (Ala inferior)

Por lo tanto el peralte de la Viga de Acero Total es: d dalma tft tfb

d 157.2 cm > dmin 115.5 cm Si cumple!

Area de la viga de Acero (A):

A dalma tw bf tft bf tfb 440.8 cm2

Peralte de la viga compuesta (h): hmin 0.44L hmin 0.04 L 140 cm

h d ts 25mm 177.2 cm (Se añade 25mm para dar el bombeo de 2%)

Proporciones del Ala:

bf2 tft

12bf

2 tft9.5 ok!

bfd6

bf 38 cm > d6

26.2 cm ok!

tft 1.1tw tft 2 cm > 1.1tw 1.8 cm ok!

Iyb112

tfb bf3

14632.53 cm4






Iyt112

tft bf3

9145.33 cm4

0.1IybIyt

10IybIyt

1.6 ok!

DISEÑO POR FLEXION

Calculo de la Envolvente de Momentos

fy 350kgf

cm2Datos del Acero ASTM A709 Gr 50:

Concreto de Losa: f´c 280kgf

cm2

Ancho efectivo de Losa: b S 210 cm

Espesor de Losa: ts 17.5 cm

Peralte de seccion Compuesta: h 177.2 cm

Metrado de Cargas:

DC: Peso de Losa: W1 2.4tonf

m3ts b 0.9

tonfm

W2 2.4tonf

m32 Vereda

0.25mn

0.2tonfm

Peso de veredas:

Peso Barandas:W3 2

0.15tonfm

4 0.1

tonfm

Peso de Silla: W4 2.4tonf

m32.5cm bf .15m 0

tonfm

Peso de Viga: W5 7.85tonf

m3A 0.3

tonfm

WDC W1 W2 W3 W4 W5 1.5tonfm

DW:Peso de Asfalto:






WDW 2.25tonf

m37.5 cm 7.20

m4

0.3tonfm

LL:

Camión de Diseño: ejeL1 3.63tonf ejeL2 14.51tonf ejeL3 14.51tonf

Carga de Carril: WLL 0.954tonfm

IM:0.33xCamión de Diseño: ejeIM1 1.2tonf ejeIM2 4.79tonf ejeIM3 4.79tonf

Cálculo del Factor de Distribución

Hallando Ixx:

Ycg

bf tft dtft2

bf tfbtfb2

dalma twdalma

2tfb

A710.7 mm

A1bf tft

3

12

bf tfb3

12

tw dalma3

12 468370.2 cm4

A2 bf tft dtft2

Ycg

2

bf tfb Ycgtfb2

2

dalma twdalma

2tfb Ycg

2

1 106 cm

Ixx A1 A2 1622077.3 cm4

Por lo tanto: Ec 15000 f´ckgf

cm2 250998

kgf

cm2

Es 29000000kgf

cm20.0703 2 1011

Pa

ne roundEsEc

8 egts2

2.5cm d Ycg 97.4 cm

Por lo tanto:

Kg ne Ixx A eg2

4.64 107

cm4

mg 0.075S

2.9m

0.6 SL

0.2

Kg

L ts3

0.1 0.59

Para calcular las envolventes:






1.25 WDC 1.50WDW 1.75 mg WLL 3.3tonfm

Cargas de ejeseje1 1.75mg ejeL1 ejeIM1 5 tonf

eje2 1.75mg ejeL2 ejeIM2 19.89 tonf

eje3 1.75mg ejeL3 ejeIM3 19.89 tonf

Para Calcular la envolvente de Momentos en el QuickBridge:






Mmax 832.9tonf m

Mu 1.05 Mmax 874.5 tonf m

Calculo del Mp:

Ps 0.85 f´c S ts 874.6 tonf

Pc fý bf tft 266 tonf

Pw fý dalma tw 851.2 tonf

Pt fý bf tfb 425.6 tonf

Ps Pc 1140.7 tonf

Pw Pt 1276.8 tonf ynPw Pt Ps Pc

2 fý tw12.2 cm

Entonces se encuentra en el alma:

Calculando Mp:

Mps Psts2

tft yn

200.3 tonf m

Mpc Pctft2

yn

35 tonf m

Mpwc fý twyn

2

2 4.1 tonf m

Mpwt fý twdalma yn 2

2 547.6 tonf m

Mpt fý bf tfb dalma yntfb2

602 tonf m

Mp Mps Mpc Mpwc Mpwt Mpt 1389 tonf m

Calculando Mn:

dp ts 25mm tft yn 34.2 cm

dt h dp 143 cm

Mn Mp 1.07 0.7dpdt

Mn 1254.1 tonf m






Comparacion de Mn y Mu: ϕ 0.9

Mu 874.5 tonf mMu ϕMn okϕMn 1128.7 tonf m

DISEÑO DE LOSA DE CONCRETO

Metrado de cargas:

0 48tonfm

Peso de Losa

Peso de Asfalto 0.11tonfm

Peso de Baranda. 0.15ton

Peso de Vereda 0.48tonfm

Calculo de Momento por Ancho de Franja:

CARGAS (T-M) En volado 0,4L1 L1 0.5L2

(LL+IM)/E 0 1.365 -1.340 1.220

Calculo de Momentos Afectados por el Factor de Multiple Presencia

Cargas (T-m) En volado 0,4L1 L1 0.5L2

(LL+IM)*m/E 0 1.638 -1.608 1.465

Momentos Totales:

Cargas (T-m) Volado 0,4L1 L1 0.5L2DC losa -1.094 -0.016 -0.474 0.356

DC vereda -0.351 -0.183 0.069 0.069DC baranda -0.486 -0.253 0.096 0.096

DW -0.1 -0.001 -0.043 0.033LL+IM 0 2.471 -2.372 2.209

Mvolado 2.564 tonf m

Mapoyo1 4.602 tonf m

Mtramo1 3.758tonf m

Mtramo2 4.567tonf m






Datos de Losa:

Resistencia delConcreto:

f'c 280kgf

cm2

Fluencia del Acero de Refuerzo: fy 4200kgf

cm2

Es 2 106

kgf

cm2 β1 0.85

bL 100cm

hL 17.5cm

dL 14.5cm

Cuantía Balanceada:

ρb β1 0.85fćfy

0.003Es

0.003 Es fy

0.0286

ρmax 0.5 ρb 0.0143

w ρmaxfyfć 0.2142Cuantía mecanica:

Momento Resistente de la Sección:

MnL ϕbL dL2

fć w 1 0.59 w( ) 9.91 tonf m

Asmin 0.0018 bL hL 3.2 cm2 Asmax ρmax bL dL 20.7 cm2

Diseño por Flexión en el Volado:

Acero Transversal:

Mvolado 2.6 tonf m kwMvolado

0.85 ϕ fć bL11.97 cm2

a dL dL2 2 kw 0.85 cm As

0.85 fć bL a

fy4.82 cm2

At 4 1.27 cm2 5.08 cm2 Entonces: 4 ϕ 1/2" @ 25cm






Acero Longitudinal:

%Asd1750

Smm

% 38.2 % Asd %Asd As 1.84 cm2

Escogemos el acero Mínimo: Asmin 3.2 cm2


Diseño por Flexión en el Apoyo Interno:

Acero Transversal:

Mapoyo1 4.6 tonf m kwMapoyo1

0.85 ϕ fć bL21.48 cm2


0.85 fć bL a

fy8.88 cm2


Acero Longitudinal:

%Asd1750

Smm

% 38.2 % Asd %Asd As 3.39 cm2


Diseño por Flexión en el Primer Tramo Interno:

Acero Transversal:

Mtramo1 3.8 tonf m kwMtramo1

0.85 ϕ fć bL17.54 cm2


0.85 fć bL a

fy7.17 cm2


Acero Longitudinal:






%Asd1750

Smm

% 38.2 % Asd %Asd As 2.74 cm2

Escogemos el acero Mínimo: Asmin 3.2 cm2


Diseño por Flexión en el Segundo Tramo Interno:

Acero Transversal:

Mtramo2 4.6 tonf m kwMtramo2

0.85 ϕ f´c bL21.32 cm2


0.85 f´c bL a

fy8.8 cm2


Acero Longitudinal:

%Asd1750

Smm

% 38.2 % Asd %Asd As 3.36 cm2







tonf 1000kgf

ton 1000kg






4




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