wvg-pm-03.0-a (verificacion estructural de puente de acceso)

PROYECTO PUENTE DE ACCESO

WVG-PM-03.0-AFECHA : 30-Marzo-2015

REVISIN A

INGENIERA ESTRUCTURAL: PROYECTO CIVIL DE EE.MM.

MEMORIA DE CLCULO

VERIFICACIN ESTRUCTURAL DE PUENTE DE ACCESO

INGENIERO : Mauricio Riquelme

.

Puente de Acceso WVG WVG-PM-03.0-A 1 de 31

DefinicionesDefinicin de unidadesDefinicin de toneladas. ton 1000 kgDefinicin de toneladas fuerza. tonf 1000 kgf

Parmetros de los Materiales Hormign

Resistencia cilndrica hormign H-30: f'c 25 MPa

Mdulo de elasticidad del hormign H-30: Eh 4500f'c

MPa MPa Eh 22500 MPa AceroTensin de fluencia barras de acero derefuerzo de hormign A63-42H: fy 420 MPa

Tensin de fluencia barras acero ASTM A36. Fy 36ksi Fy 248.21 MPa

Mdulo de elasticidad del acero: Es 200 GPa

Peso especfico del concreto: h 2.4tonfm3

Suelo

Peso especfico del suelo (Suelo Medio): soil 2.1tonfm3

Tensin esttica admisible del suelo (Rellenos Granulares): est 2.0kgfcm2

Tensin ssmica admisible del suelo (Rellenos Granulares): sis 2.8kgfcm2

ngulo de cizalle (Suelo Medio): 25deg

Coeficiente de cohesin del suelo (Suelo Medio): c 1.13 tonfm2

Factor de amplificacin de esfuerzos: f 1.5


Tabla de ContenidosProyecto Puente de AccesoCAPTULO 3.0: Verificacin Estructural de Puente de Acceso

3.0.1 Determinacin de las Cargas sobre Puente de Acceso

3.0.2 Verificacin Estructural de Puente de Acceso

3.0.3 Verificacin Estructural de Losa de Hormign

3.0.4 Conclusiones


CAPTULO 3.0: Verificacin de Puente de Acceso

3.0.1 Determinacin de las Cargassobre Puente de Acceso

3.0.1.1 Geometra de la Estructura


3.0.1.1.1 Materiales del Puente

Espesor de losa: e 30cm


3.0.1.2 Cargas de Diseo3.0.1.2.1 Carga Normal: Peso propio de estructuraPeso Propio: D 8640kgf

3.0.1.2.2 Carga Normal: Carga de uso de Piso (NCh 1537 Of.2009)Nmero de ejes: Nejes 3

Nmero de ruedas: Nr 2

Carga mxima de trnsito: LT 50tonnef

Sobrecarga de puente de acceso, como presin: L LTNejes Nr L 8.33 tonnef


3.0.1.2.3 Carga Permanente: Sobrecarga de Seguridad (Ordenanza General de Urbanismo yConstruccin)Barandas

Artculo 4.2.7. Todas las aberturas de pisos, mezaninas, costados abiertos de escaleras, descansos, pasarelas, rampas, balcones, terrazas, y ventanas de edificios que se encuentren a una altura superior a 1 m por sobre el suelo adyacente, debern estar provistas de barandas o antepechos de solidez suficiente para evitar la cada fortuita de personas. Dichas barandas o antepechos tendrn una altura no inferior a 0,95 m, medido desde el nivel de piso interior terminado y debern resistir una sobrecarga horizontal, aplicada en cualquier punto de su estructura, no inferior a 50 kilos por metro lineal, salvo en el caso de reas de uso comn en edificios de uso pblico en que dicha resistencia no podr ser inferior a 100 kilos por metro lineal.

En los tramos inclinados de escaleras se admitir una altura mnima de baranda de 0,85 m, medida desde la nariz de los peldaos.

La baranda se podr suprimir en caso de recintos con fachada de cristales fijos o ventanas cuya apertura no sobrepase 0,12 m, que cuenten con antepecho, baranda o refuerzo interior de al menos 0,60 m de altura, medido desde el nivel de piso interior terminado, y que certifiquen una resistencia de los cristales a sobrecargas horizontales no inferior a la indicada en el inciso primero de este artculo.

En los sectores accesibles para personas con discapacidad, cuando la altura del piso sobre el suelo adyacente sea de entre 0,30 m y 1 m, se deber disponer un borde resistente de una altura no inferior a 0,30 m, precedido de un cambio de textura en el pavimento a 0,50 m del borde.

Las barandas transparentes y abiertas tendrn sus elementos estructurales y ornamentales dispuestos de manera tal que no permitan el paso de una esfera de0,125 m de dimetro a travs de ellos.

En las escaleras las aberturas triangulares formadas por la huella, la contrahuella y la barra inferior de la baranda podrn admitir el paso de una esfera de 0,185 m de dimetro.

Se exceptan de lo dispuesto en este artculo los andenes de transporte de personas o de carga y descarga de productos, los escenarios y otras superficies cuya funcin se impedira con la instalacin de barandas o Antepechos.

Sobrecarga de seguridad: qsc 100 kgfm rea de uso pblicoLa carga que especifica la norma se aplica en el punto ms desfavorable de la baranda, que debe tener una alturamnima de 95 cm, medido desde el nivel de piso terminado.


3.0.1.2.4 Carga Eventual: Carga Ssmica (NCh 2369 Of.2003)Zona Ssmica: Z 2

Ao 0.20 g Z 1=if0.30 g Z 2=if0.40 g otherwise

Ao 0.3gAceleracin del suelo:

Altura de estructura: Hmax 1000mmEstructura metlica con anclajes dctiles R 5Periodo natural de oscilacin delmarco de acero UBC' 97.

T 0.0853 Hmax0.75 secm0.75 T 0.09 sec

Suelo Tipo: Tipo "III"Type 1 Tipo "I"=if

2 Tipo "II"=if3 Tipo "III"=if4 Tipo "IV"=if

T' 0.20sec 0.35sec 0.85sec 1.35sec( )TS 0.90 1.00 1.20 1.30( )T

n 1.00 1.33 1.80 1.80( )TT' T'Type T' 0.85 secS SType S 1.20n nType n 1.80

Marco de acero con uniones apernadas enterreno, con o sin arriostramiento. 3

C 2.75 Aog RT'T

n 5

0.4

Cmin 0.25Aog Cmin 0.08


i R

Cmax

0.790.60.40.320.26

0.680.490.340.270.23

0.550.420.280.220.18

j 1 2=( ) 3=( )if3 otherwise

Cm 0.5 Ao 0.20g=if0.75 Ao 0.30g=if1 otherwise

Cmax Cm Cmaxi j Cmax 0.17

C Cmax C CmaxifCmin C CminifC otherwise

C 0.17

Coeficiente ssmico: C 0.17Edificio categora C1.0: I 1.0Masa ssmica de un marco (PP+0.25*SC): P D P 8640 kgf

Corte ssmico horizontal: Q C I P Q 1490 kgf

3.0.1.3 Combinaciones de Carga

3.0.1.3.1 Combinaciones de Carga: Mtodo ASDC1 : D

C2 : D + L Combinacin que controla el diseo.

C3 : D + (Lr S R)

C4 : D + 0.75L + 0.75 (Lr S R)

C5a : D + W

C5b : D + E

C6a : D + 0.75W + 0.75L + 0.75 (Lr S R)

C6b : D + 0.75E + 0.75L + 0.75S


3.0.1.3.2 Combinaciones de Carga: Mtodo LRFDC1 : 1.4D

C2 : 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr S) Combinacin que controla el diseo.

C3a : 1.2D + 1.6(Lr S R) + L

C3b : 1.2D + 1.6(Lr S R) + 0.8W

C4 : 1.2D + 1.6W + L + 0.5 (Lr S R)

C5 : 1.2D + 1.4E + L + 0.2S

C6 : 0.9D + 1.6W

C7 : 0.9D + 1.4E


1.2Peso Propio + 1.4Sobrecarga



3.0.2 Verificacin Estructural de Puente de Acceso

3.0.2.1 Cargas Sobrecargas sobre Puente de Acceso: Combinacin C2: Peso Propio + Sobrecarga de Seguridad3.0.2.1.1 Diagrama de Momentos


1.0.2.1.2 Verificacin de Estructura de Puente de Acceso


Factor de Utilizacin mximo: FU 0.25 1.0 OK VerificaTodos los elementos verifican estructuralmente los estados de cargas aplicadas.


1.0.2.1.3 Verificacin de Deformacin de Puente de AccesoDeformacin aumentada 2000 veces

Deformacin mxima: max 0.644mm

Deformacin admisible de estructura: adm3000m

300 adm 10000 mm

Factor de Utilizacin: FD maxadm

FD 0.0001 1.0 OK Verifica



3.0.3 Verificacin Estructural de las Losas de Hormign

3.0.3.1 Determinacin del Espesor Mnimo de Losa COMBINACIONES DE LOSASLosa armada en 1 direccin ( 1.5 ):Placas con 2 apoyos libres li l=Placas empotradas por un lado li 0.8 l=

Placas empotradas por 2 lados li 0.6 l=

Voladizo perfectamente empotrado li 2.0 l=

Voladizo imperfectamente empotrado li 2 l= a 4 l

Placas Apoyadas por 3 Lados; Factores k referidos a lx:

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Apoyo

1 23456

K3lados

1.00.800.750.600.680.56

1.00.800.750.600.680.56

0.990.790.740.590.670.55

0.960.770.720.580.650.54

0.930.740.700.560.630.52

0.870.700.650.520.590.50

0.820.660.610.500.550.50

0.720.580.540.500.500.50

0.590.500.500.500.500.50

li k lx=


Placas Apoyadas por 4 Lados; Factores k referidos a lx:

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Apoyo

1 2a2b3a3b 45a5b 6

K4lados

1.00.80.80.60.60.660.580.580.53

1.00.80.880.60.660.700.580.610.55

1.00.80.910.60.720.720.580.660.56

1.00.80.930.60.780.740.590.700.56

1.00.80.940.60.840.750.590.740.57

1.00.80.950.60.880.760.590.750.58

li k lx=


K x A( ) "Losa armada en 1 direccion" 1.5( ) x K4lados= 5.0( ) x K3lados= if

' 0

i 0 A "1"=ifi 1 A "2a"=ifi 2 A "2b"=ifi 3 A "3a"=ifi 4 A "3b"=ifi 5 A "4"=ifi 6 A "5a"=ifi 7 A "5b"=ifi 8 A "6"=ifj trunc trunc ( )( ) 10[ ] 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5( )T K4ladosi j' K4ladosi j 1 j 5if

x K4lados=if

i 0 A "1"=ifi 1 A "2"=ifi 2 A "3"=ifi 3 A "4"=ifi 4 A "5"=ifi 5 A "6"=if 1 j trunc 10( ) 1 ( ) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2( )T K3ladosi j' K3ladosi j 1 j 8if

otherwise

j

0.11 ( ) '

otherwise


ORIGIN 0 CRITERIOS PARA FIJAR EL ESPESOR DE LA LOSA1) Esbeltez ( )2) No armar al corte.3) No armar a compresin.

EsbeltezSi li < 4.5 m la esbeltez debe ser ( 35 ).Si li > 8.0 m la esbeltez debe ser vista de la tabla.

s 1.400 2.000 2.800 c 40 60 80100120

3535323028

3532302826

3028262422

X 1400 2000 2800( )T Y 40 60 80 100 120( )Tn rows ( ) 1 m cols ( )i 0 n j 0 m'i j i j j mif

0 otherwise

'2100i M0 X

M 1 T i M csort M 0( )S pspline M 0 M 1 interp S M 0 M 1 2100

a a 1 '2100


'4200i M0 X

M 1 aT i M csort M 0( )n rows X( ) 1( )S predict M 1 n 2 S1

' m '4200

'H20j M0 Y

M 1 ' j M csort M 0( )n rows Y( ) 1( )S predict M 1 n 2 S1

'H25j M0 Y

M 1 ' j M csort M 0( )n rows Y( ) 1( )S predict M 1 n 4 S3

'H30j M0 Y

M 1 ' j M csort M 0( )n rows Y( ) 1( )S predict M 1 n 7 S5 S6 0.5

i 0 n 3'i j 'i j i n( ) j m( )if

'H20j i n 1=( )if

'H25j i n 2=( )if'H30j otherwise

otherwise

otherwise


s 1.400 2.000 2.800 4200 c 40 60 80100120160200250

'

3535323028

24.4721.4518.3

3532302826

21.9918.0513.32

3028262422

17.9913.98.59

28.4220.0818.4716.414.3210.827.925.18

Para luces 4.5 m < li < 8.0 m, la esbeltez puede interpolarse linealmente entre li/h=35 y elvalor correspondiente a li=8.0 m de la tabla. m 100cmF x y z( ) u kgf

cm2

35 z 4.5mif

i x 40 u20 u

x 120 u( )if

i 5 x 160 u( )=[ ]ifi 6 x 200 u( )=[ ]ifi 7 x 250 u( )=[ ]if

otherwise

j trunc y 1400 u600 u

y 2800 u( )ifj 3 otherwise'i j z 8mif

z 4.5m( )

8m 4.5m( )

1 ( ) 35 'i j

otherwise

otherwise


VERIFICACIN DEL ESPESOR LA LOSACriterios de clculo para fijar el espesor de la losa :1) Controlar esbeltez2) No armar al corte3) No armar a compresin (A'=0)

lx 500 mm Dimensin menor (o lado del voladizo, en el caso de losas apoyadas en 3 lados)

ly 3000 mm Dimensin mayor (o lado perpendicular al del voladizo, en el caso de losas apoyadasen 3 lados)

lylx 6

Razn entre lado mayor y menor (o lado menor y mayor en el caso de losasapoyadas en 3 lados)

A "1" Tipo de apoyos de la losak K K4lados A Factor k referido a lx (lado menor o lado libre en el caso de losas apoyadas en 3lados) a partir de tablask "Losa armada en 1 direccion"li lx li 0.5m Largo ponderado de lxCriterios de clculo para fijar el espesor de la losa

F f'c fy li 35d li

d 1.4cm Distancia desde punto superior de la losa a la armadura principal

inferior.

r 1.5cm Recubrimiento de la losa

emin ceil d rcm

cm emin 3 cm Espesor mnimo de la losa

En el caso de losa apoyada en 3 lados el lado menor es el que se considera libre


3.0.3.2 Anlisis de la Armadura de Losa ORIGIN 1e 30 cmr 1.5cmd1 e r d1 28.5 cmd2 e r 16mm d2 26.9 cmb 100cm

Reduccin de resistencia por flexin. 0.9

1 if f'c 30MPa 0.85 if f'c 55MPa 0.65 0.85 0.0008f'c 30MPa

MPa

1 0.85

0.003

0.003fyEs

0.59

xb1 d1 xb1 16.8 cmxb2 d2 xb2 15.8 cm

rea de Balance Ab10.85 f'c 1 xb1

fy Ab1 72.1cm2m

rea de Balance Ab20.85 f'c 1 xb2

fy Ab2 68.1cm2m

Armadura mnima Amin 1.81000b em fy 4.2

tonfcm2

=if

2.01000

b em otherwise

Amin 6 cm2

m

Separacin mxima dearmadura en losas (ACI)

Smax floor 1.6 e 1cm

cm Smax 48 cm


3.0.3.3 Verificacin de Losa Momento Mx


Momento My


Momento Mxy


i 1 4Criterio de Wood-Armer:

mx 8.51 kgf mmm

mxy.x 3.55 kgf mmm

my 2.953 kgf mmm

mxy.y 3.55 kgf mmm

mux mx mxy.x mux 12.06 kgf mmm

muy my mxy.y muy 6.5 kgf mmm

mest

mux0

muy0

di if mod i 2( ) 0= d1 d2 Abi if mod i 2( ) 0= Ab1 Ab2 ai di di 2 2 mesti

0.85 f'c

0.75 Ab 54.151

cm2m

Amin 6 cm2

m

Fei0.85 f'c 1 ai

fy

FEesti if Fei 0.75 Abi if Fei Amin Fei Amin 0.75 Abi


f 12mm Armi if0.5 f 2

FEesti Smax floor0.5 f 2

FEesti1

cm

cm Smax

Armi10181818

cmmxm

mxem mesti

12.060

6.50

tonf FEesti

10.35666

cm2mmym

myem

Verificacioni if FEesti 0.75 Ab= "AUMENTAR ESPESOR" "OK"

Verificacion"OK""OK""OK""OK"

Verificacion ""



3.0.4 Conclusiones

Al efectuar el anlisis de los resultados, se puede demostrar que al aplicar la sobrecarga especificada segn norma chilena desobrecarga (NCh1537 Of.2009), el puente de acceso, verifica estructuralmente las solicitaciones a la que fue sometido.Nota: Los alcances de la presente memoria de clculo no cubren el estudio de la mecnica de suelos de la zona deapoyo de la estructura analizada aqu, por lo que la presente memoria de clculo se basa en que las bases de apoyode esta estructura (puente de acceso) son perfectamente competentes.

Mauricio Riquelme Alvarado Ingeniero Civil, mencin Estructuras y Construccin

Magster en Ciencias, mencin Geofsica Reg. Col. Ing. 23.379-0


wvg-pm-03.0-a (verificacion estructural de puente de acceso)

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