puentes
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para estudiantes de ingeniaraTRANSCRIPT
CALCULO DE MOMENTOS
NOTA: ESCRIBIR DATOS EN LAS CELDAS CON FONDO AMARILLO
L =12.000 m
0.130 m2.00 pulg
0.375 m
0.825 m2.100 m2.100 m2.100 m0.825 m
DATOS DE ENTRADA:
Fc=280 Kg/cm2Fy=4200 Kg/cm2CARGA VIVA:HL-93L=12.00 mP. especifico Concreto2400.00 Kg/m3P. especificoAsfalto2250.00 Kg/m3e ASFALTO0.05 mesp. entre ejes de viga(m)2.10 mArea sec. Trans. Barrera0.202875 mLuz libre de losa(S)1800.0 mmAncho libre de calzadaERROR:#REF!cara interna de la barrera0.375 mcarga por eje del camion7.40 Tn
I) DISEO DE LA LOSA
A) Pre-dimensionamiento de la losa
ANCHO DE LA VIGA
b=0.27 mAdopotamosb=0.30 m
ESPESOR DE LOSA
tmin=160.00 mm0.165 mmERRORS (mm)Tabla 2.5.2.6.3-1Tomamos=0.165 mm
*En voladizos de concreto que soportan barreras de concreto, el espesor minimo de losa es:Art. (13.7.3.1.2)tmin=0.20 m
t(losa)=0.20 m
B) Criteris LRFD aplicablesTabla 3.4.1-1
C) Momentos de flexion por cargas
C.1. Momento Negativo de Diseo
i. Carga nuerta (DC)
Peso propia de la losa:Wlosa=480 Kg/m
MAMBMCMD-163.35 Kg-m-179.01 Kg-m-179.01 Kg-m-163.35 Kg-m
RB=511.46504.00RA=496.54
MDC1=-179.01 Kg-m-0.18 Tn-m(en el eje B)MDC1,izq=-107.69 Kg-m-0.11 Tn-m(cara izq. de B)MDC1,der=-108.81 Kg-m-0.11 Tn-m(cara der. de B)
Peso de barreras:Pbarrera=487 Kg
487.00 Kg487.00 Kg
MAMD-338.47 Kg-m-338.47 Kg-m
67.69 Kg-m67.69 Kg-mMBMC
RB=-193.40857142860RA=193.4085714286
MDC2=67.69 Kg-m0.07 Tn-m(en el eje B)MDC2,izq=38.68 Kg-m0.04 Tn-m(cara izq. de B)MDC2,der=67.69 Kg-m0.07 Tn-m(cara der. de B)
ii. Carga por superficie de rodadura(DW):Peso del Asfalto:Wasf 2''=113 Kg/m
MAMBMCMD-11.44 Kg-m-47.54 Kg-m-47.54 Kg-m-11.44 Kg-m
RB=135.84118.65RA=101.46
M DW =-47.54 Kg-m-0.05 Tn-m(en el eje B)M DW, izq =-28.44 Kg-m-0.03 Tn-m(cara izq. de B)M DW, der =-29.75 Kg-m-0.03 Tn-m(cara der. de B)
iii. Carga Viva y efecto de Carga Dnamica(LL+IM):METODO A : Proceso analitico
* Para un carril cargado y afectado del factor de presencia multiple mArt. (3.6.1.1.2)m=1.2Tabla 3.6.1.1.2-1M(-)=-3.40 Tn-m
* Para dos carriles cargados:m=1Tabla 3.6.1.1.2-1M(-)=-2.70 Tn-m
Ancho de franja:Tabla 4.6.2.1.3-1* El ancho de franja en que se distribuye es:
E(-)=1745.00 mm1.75 m
MB(-)LL+IM=-2.59 Tn-mMomento negativo critico en B(incluido carga dinamia y el ancho de franja)
7.40Tn7.40Tn
1.17 m0.87 m
MAMBMCMD0.00 Tn-m-2.50 Tn-m-0.87 Tn-m0.00 Tn-m
RB=5.315.11RA=2.09MB=-2.50 Tn-mMBizq=-1.70 Tn-mMBder=-1.73 Tn-m
Incremento por Carga Dinmica:Art. (3.6.2)IM33.00%1.33Tabla 3.6.2.1-1
M (-) LL+IM =-2.29 Tn-m(en el eje B,similar al que se obtuvo usando la linea de influncia)M (-) LL+IM,izq =-1.56 Tn-m(cara izq. de B)M (-) LL+IM,der =-1.58 Tn-m(cara der. de B)
RESUMEN DE MOMENTOS NEGATIVOS POR CARGAS EN BCargaTipoM(-) izqM(-) ejeM(-) derTn-mTn-mTn-m(Resistencia I)LosaDC1-0.11-0.18-0.111.25BarreraDC20.040.070.070.9AsfaltoDW-0.03-0.05-0.031.5Carga vivaLL+IM-1.56-2.29-1.581.75
*Para el diseo or Estado Lmite de Resistencia,conTabla 3.4.1-1
En el eje B:Mu=-4.23 Tn-m
En cara de viga izquierda:Mu=-2.87 Tn-m
En cara de viga derecha:Mu=-2.89 Tn-m
C.2. Momento Positivo de Diseo
x0.84 m
i. Carga nuerta (DC)Peso propia de la losa:MDC1=84.40 Kg-m0.08 Tn-m
Peso de barreras:MDC2=-176.00 Kg-m-0.18 Tn-m
ii. Carga por superficie de rodadura(DW):Peso del Asfalto:MDW =33.92 Kg-m0.03 Tn-m
iii. Carga Viva y efecto de Carga Dnamica(LL+IM):
* Para un carril cargado y afectado del factor de presencia multiple mArt. (3.6.1.1.2)m=1.2Tabla 3.6.1.1.2-1M(-)=3.26 Tn-m
* Para dos carriles cargados:m=1Tabla 3.6.1.1.2-1M(-)=2.80 Tn-m
Ancho de franja:Tabla 4.6.2.1.3-1* El ancho de franja en que se distribuye es:E(-)=1815.00 mm1.82 m
IM33.00%1.33
M (+) LL+IM =2.39 Tn-m
RESUMEN DE MOMENTOS NEGATIVOS POR CARGAS EN BCargaTipoM(+) Tn-m(Resistencia I)LosaDC10.081.25BarreraDC2-0.180.9AsfaltoDW0.031.5Carga vivaLL+IM2.391.75*Para el diseo or Estado Lmite de Resistencia,con
Tabla 3.4.1-1
Mu=4.18 Tn-m
DISEO DE LOSA PARA PUENTES
CAP V-DISEO DE L VIG EN VOLADZ
V) DISEO DE LA LOSA EN VOLADIZO
A) CRITERIOS LDFD APLICABLESTabla 3.4.1-1
A) MOMENTOS DE FLEXION POR CARGAS(Franja de 1.0m de ancho)
minimo0.30 m0.15 m
2028.8 cm2
0.13 m0.20 m
487 Kg/m0.675 mConsiderando el momento flector en la cara de viga se tiene:Carga muerta(DC):
Peso propia de la losa:Wlosa=480 Kg/m
MDC1=109 Kg-m
Peso propia de la losa:
Pbarrera=487 Kg/m
MDC2=265 Kg-m
Luego:MDC=374 Kg-m
Carga por superficie de rodadura(DW):
Peso del Asfalto:Wasf 2''=113 Kg/m
MDW =5 Kg-m
Carga viva(LL)El ancho de franja en que se distribuye el eje de rueda es:
Tabla 4.6.2.1.3-1
X=0.15 m150 mmDistancia entre la carga y el punto de apoyo(mm)
E=1265 mm1.27 m
m=1.2Tabla 3.6.1.1.2-1IM33%1.33Tabla 3.6.2.1-1
MLL+IM =0 Kg-m
Colision vehicular (CT)
26.13 Tn
0.85 m3.92 m
MCT=5.67 Tn-m
C) CALCULO DEL ACERO
Tabla 3.4.1-1
Mu=475 Kg-m0.48 Tn-m
Tabla 3.4.1-1
Mu=6145 Kg-m6.15 Tn-m
Siendo este ultimo momento el que rige, probaremos a usar :Diametro de la barra=1/2in12.70 mmespaciamiento0.20 mMu=6.15 Tn-mAS(-)=12.70 cm2/mr=5.00 cmrecubrimientoz=5.64 cmd=14.36 cm
1.00
a=2.24 cm
706190.22 Kg-m7.06 Tn-m
Este momento debe reducirse por la fuerza de tension axial ejercidad por la colision en el volado:
T=6.67 Tn/m
Resolviendo como un caso de momento flexion y tension combinados:
Luego, la capacidad es:
Siendo:Ast=19.38 cm2/mPu=T=6.67 Tn/m81413.68 Kg81.41 Tn7.06 Tn-m
Mu=6.48 Tn-mOK
USAR:
C) LONGITUD DE DESARROLLLO
Tabla 5.1.1.2.4.1
Siendo la longitud basica de desarrollo:
Tabla 5.1.1.2.4.1-1
242 mm24.20 cm
factor de modificacion=0.7
14.81 cmTabla 5.11.2.4.2
Se dispone de:26.22
D) LONGITUD DE LAS BARRAS ADICIONALES DE VOLADO
Siendo:b=100.00 cmDiametro de la barra=1/2in12.70 mmespaciamiento0.20 mr=5.00 cmTabla 5.12.3-10.9d=14.37 cmAs=6.35 cm2/ma=1.12 cm
L a resistencia delmoment negativo en la losaes:Mu=331354 Kg-m3.31 Tn-m
1Mu=3.68 Tn-m
En el primer tramo interio de la losa se obtinen las sihuientes expresiones de momento flectori. Carga nuerta (DC)
ii. Carga por superficie de rodadura(DW):
Se despreciara por ser muy pequea
iii. Carga por colision vehicular (CT)
x=0.54 m
S e agregara ademas la longitud de 15dbTabla 5.12.3-1
15db=19.05 cm0.19 m
db=0.73 m
La longitud de desarrollo basica en tension es :
Tabla 5.11.2.1.1
Donde:Ab=1.29 cm129.00 mm2fy=4200.00 Kg/cm2412.02MPaf'c=280.00 Kg/cm227.47MPadb=1.27 cm12.70 mm
202.83 mm313.96 mm
La longitud de desarrollo real sera:313.96 mm31.40 cm31.00 cm
ldhldh=ldh=ldb=
ldh=ldb=
TABLAS
f'cP. CONCRETOP.ASFALTO175 Kg/cm22300.00 Kg/m32250.00 Kg/m3210 Kg/cm22400.00 Kg/m3280 Kg/cm22500.00 Kg/m3315 Kg/cm2360 Kg/cm2420 Kg/cm2560 Kg/cm2
LILINEA DE INFLUENCIA DE MOMENTO FLECTOR EN APOYO BTRAMO EATRAMO ABTRAMO BCTRAMO CDTRAMO DG-0.8250.22002.104.206.30.0000-0.7250.19333333330.1-0.0266061982.2-0.04293272864.30.01239606956.4-0.0067-0.6250.16666666670.2-0.05284958432.3-0.07869992444.40.02297808016.5-0.0133-0.5250.140.3-0.07836734692.4-0.1077551024.50.03183673476.6-0.0200-0.4250.11333333330.4-0.10279667422.5-0.13055177634.60.03906273626.7-0.0267-0.3250.08666666670.5-0.12577475432.6-0.14754346184.70.04474678766.8-0.0333-0.2250.060.6-0.14693877552.7-0.15918367354.80.04897959186.9-0.0400-0.1250.03333333330.7-0.16592592592.8-0.16592592594.90.05185185197-0.0467-0.0250.00666666670.8-0.18237339382.9-0.168223733950.05345427067.125-0.0550000.9-0.19591836733-0.16653061225.10.0538775511-0.20619803483.1-0.16130007565.20.05321239611.1-0.21284958433.2-0.15298563875.30.05154950871.2-0.21551020413.3-0.14204081635.40.04897959181.3-0.21381708243.4-0.12891912325.50.04559334851.4-0.20740740743.5-0.11407407415.60.04148148151.5-0.19591836733.6-0.09795918375.70.03673469391.6-0.17898715043.7-0.08102796675.80.03144368861.7-0.15625094483.8-0.0637339385.90.02569916861.8-0.12734693883.9-0.046530612260.01959183671.9-0.09191232054-0.02987150426.10.01321239612-0.04958427824.1-0.01421012856.20.00665154952.104.206.30
1.1697-0.215 m2.9697-0.167 m4.1697-0.004 m5.96970.022 mLINEA DE INFLUENCIA DE MOMENTO FLECTOR EN X=0.4LTRAMO EATRAMO AFTRAMO FBTRAMO BCTRAMO CDTRAMO DG-0.825-0.4070000.000000.840.428742.10.000004.20.000006.30.00000-0.725-0.357670.10.049360.940.383822.2-0.017174.30.004966.4-0.00267-0.625-0.308330.20.098861.040.340272.3-0.031484.40.009196.5-0.00533-0.525-0.259000.30.148651.140.298232.4-0.043104.50.012736.6-0.00800-0.425-0.209670.40.198881.240.257852.5-0.052224.60.015636.7-0.01067-0.325-0.160330.50.249691.340.219262.6-0.059024.70.017906.8-0.01333-0.225-0.111000.60.301221.440.182622.7-0.063674.80.019596.9-0.01600-0.125-0.061670.70.353631.540.148072.8-0.066374.90.020747-0.01867-0.025-0.012330.80.407051.640.115762.9-0.0672950.021387.125-0.0220000.000000.840.428741.740.085823-0.066615.10.021551.840.058413.1-0.064525.20.021281.940.033673.2-0.061195.30.020622.040.011743.3-0.056825.40.019592.10.000003.4-0.051575.50.018243.5-0.045635.60.016593.6-0.039185.70.014693.7-0.032415.80.012583.8-0.025495.90.010283.9-0.0186160.007844-0.011956.10.005284.1-0.005686.20.002664.20.000006.30.00000
0.840.429 m2.64-0.061 m4.350.007 m6.150.004 m