01 Diseño Super-estructura 15.Xlsx

7/24/2019 01 Diseo Super-estructura 15.Xlsx

1/10

1.- PREDIMENSIONAMIENTO1.01.- LUZ DEL PUENTE ( L ) : mts. 1.11.- ALTURA VIGA PRINCIPAL MENOS LOSA h : mts.

1.02.- NUMERO DE VIAS ( NV ) : 1.12.- ANCHO DE LA VIGA PRINCIPAL

1.03.- ANCHO DE LA CALZADA ( Ac ) : mts. b = 0.02 L (S 1/2) :

1.04.- ANCHO DE LA VEREDA ( Av ) : mts. SE ASUME b : mts.

1.05.- ESPESOR DE LA VEREDA ( Ev ) : mts. 1.13.- NUMERO VIGAS DIAFRAGMA :

1.06.- LONGITUD VOLADO DE LA VEREDA ( Lv ) : mts. 1.14.- ANCHO VIGAS DIAFRAGMA : mts.

1.07.- NUMERO DE VIGAS ( V ) : 1.15.- PESO DEL CONCRETO PC : T/m3

1.08.- SEPARACION DE VIGAS PRINCIPALES ( S ) : mts. 1.16.- RESIST. DEL CONCRETO fc : Kg/cm2

1.09.- ESPESOR DE LA LOSA ( T ) : mts. 1.17.- FLUENCIA DEL ACERO fy : Kg/cm21.10.- ALTURA DE LA VIGA PRINCIPAL 1.18.- MODULO DE ELASTICIDAD Es : Kg/cm2

ASUMIR EL MAYOR DE : L / 15 : mts. 1.19.- PESO DEL EJE (CAMION HL-93) P : Kg

0.07 x L : mts.

SE ASUME H : mts.

CONTRAFLECHA:Cf= L / 800L= ml

3.60 Cf= mlCf= cm

0.15

0.20

0.90

0.40 0.30 0.30 0.40

0.40 0.30 0.30 0.40

2.- ANALISIS DE LA CARGA PERMANENTE

VIGA

PRINCIPAL

0.70

VIGADIAFRAGMA

VEREDA

2.5000.55

VEREDA

LOSA

VIGA

PRINCIPAL

0.50 0.502.000

0.55

0.3000.300

DISEO DE PUENTE VIGA LOSA METODO LRFD

4,200.00

2,100,000

0.75

3,695.00

0.90

0.474

0.50

15.00

1.00

3.60

0.70

0.70

5.00

3.60

4.00

0.30

2.40

280.00

0.15

0.40

2.00

2.000

0.20

1.00

1.05

1.10

5.000

15.00

0.0191.875

5.000

.

2.1.- CARGA PERMANENTE DC

PESO PROPIO

PESO PROPIO LOSA : T/m

PESO PROPIO VIGA : T/m

BARANDA : T/m

ACERA : T/m

TOTAL PESO PROPIO POR METRO DE PUENTE Y DE VIGA WDC : T/m

PESO PROPIO DE DIAFRAGMAS PP DIAFRAGMA : Tn

WD=

1.875 1.875

3.75 3.75 3.75 3.75

MOMENTO POR CARGA PERMANENTE MDC : T-m

0.54 Tn 0.54 Tn 0.54 Tn

2.49 T/m

3.750

74.08

PP LOSA 1.01

0.54 Tn0.54 Tn

PP VIGA 1.08

PP BARANDA 0.15

2.49

0.54

PP ACERA 0.25


2/10

CARPETA ASFALTICA

ASFALTO : T/m

TOTAL P.P. CARPETA ASFALTICA POR METRO PUENTE Y VIGA WDW : T/m

MOMENTO POR CARPETA ASFALTICA MDW : T-m

2.2.- FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS EN VIGA EXTERIOR

0.60 1.70 1.30Pr Pr

O

R

0.40 0.30 0.30 0.40

CALCULANDO MOMENTOS RESPECTO A O

2.5 R = 0.75 Pr + 2.45 Pr R = 1.28 Pr

FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS VIGA EXTERIOR g =

2.3.- MOMENTO POR SOBRECARGA: HL-93 (LRFD)

3.2 + X 3.2 - X

VEREDA VEREDA

LOSA

VIGA

PRINCIPAL

VIGADIAFRAGMA

VIGA

PRINCIPAL

5.70

0.20

0.55 2.500 0.55

1.28

4.3 - X X 4.30

PP ASFALTO 0.20

P 4P 4P

C

A B

LUEGO :

A = 0.5 (3.2 + X ) A= A= ( + X ) PB = 0.5 (7.5 - X ) B= B= ( - X ) 4PC = 0.5 (3.2 - X ) C= C= ( - X ) 4P

MOMENTO POR SOBRECARGA

MS/C= (1.6 + 0.5X )P + (3.75 - 0.5X )4P + (1.6 - 0.5X )4P

SI X = MS/C= POR EJE DE RUEDAP =

(1.6 - 0.5X )4P 1.60 0.50

0.00 42.49 T-m

1.85

7.50 7.50

(1.6 + 0.5X )P 1.60 0.50

3.75 0.50

4.30 4.30

3.75

(3.75 - 0.5X )4P


3/10

2.3.- SOBRE CARGA EQUIVALENTE

WD=

MOMENTO EQUIVALENTE Meq = T-m OCASIONADO POR LA SOBRECARGA EQUIVALENTE

CONSIDERANDO EL NUMERO DE VIGAS Meq = NV * Meq / V

LUEGO TENEMOS Meq = T-m

COMPARANDO LOS MOMENTOS RESULTANTES, ESCOGEMOS EL MAYOR:

MLL= MSCx g T-m

MOMENTO POR IMPACTO

IMPACTO 33% I =

LUEGO EL MOMENTO POR IMPACTO SERA MI= I * ML * g MI= T-m

0.33

22.97

7.50 7.50

57.39

28.70

54.39MLL=

8.17 Tn

0.95 T/m

3.75

LUEGO TENEMOS QUE :

= T-m

= T-m

= T-m

SI n = nDx nRx nL Donde Factor de Ductilidad (nD) = 1.05

Factor de Redundancia (nR) = 1.05 n =Factor de Imp.operacional (nI) = 0.95

SI DC = 1.20 LUEGO : Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m

DISEO

VIGA T

B= mts

0.15

0.20 LOSA

0.90

0.40 0.30 0.30 0.40

0.40 0.30 0.30 0.40

5.70

80.37

5.00

0.70 3.60 0.70

VEREDA VEREDA

2.50

160.14

MDWMLL+I

1.05

249.36

74.08MDC

2.000 0.50 0.300 5.000

0.55 2.500 0.55 5.000

VIGA

TEE

VIGADIAFRAGMA

VIGA

PRINCIPAL

0.75

0.300 0.50


4/10

DETERMINANDO LOS VALORES

B= B = mt

B= B = mt

B= B = mt

EL ANCHO B ASUMIDO SERA EL MENOR VALOR DE LO OBTENIDO ANTERIORMENTE:

ASUMENDO : B = mt

SUPONIENDO QUE EL EJE NEUTRO SE ENCUENTRA DENTRO DEL ALA ( C < 0.20 )

POR LO TANTO SE CALCULARA COMO UNA VIGA RECTANGULAR DE ANCHO B = mts.

DISEO EN CONCRETO

DETERMINANDO EL PERALTE POR SERVICIO SI M = MD + ML + MI M = T-m

fc = 0.40 fc fc = Kg/cm2

fs = 0.40 fy fs = Kg/cm2

r = fs / fc r =

Ec= 15000*(fc)1/2 Ec=

n = Es / Ec n =

k = n / (n+r) k =

j = 1 - k/3 j =

SI : d = (2M / fc k j B)1/2 d = < cm BIEN ASUMIMOS d = m

DISEO DE ACERO POR ROTURA

Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]Mu =

Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B))) =

0.9 As fy = As

=

As fy As

1.70 fc B

= As - 224 936 418.78 415 800.00 133.41

b + 16 T 3.70

b + S 2.50

250,998.01

1.10

249.36 T-m

24,936,418.78

60.99 cm

2.50

2.50

160.14

112.00

1,680.00

15.00

Mu

3,780.00

8.00

0.35

0.88

d 110.00

=0.0353

110.00

L / 4 3.75

As2 - As + = LUEGO As 1 = cm2

As 2 = cm2

SE ASUME EL MENOR As = cm2

ACERO SUPERIOR POR PROCESO CONSTRUCTIVO

As = 0.002 * b * d As = cm2

VERIFICACION DE CUANTIA

0.85 fc B1 * 0.003 Es

CUANTIA BALANCEADA Pb = --------------------------- Pb =

fy * 0.003 Es + fy

= 0.75 Pb =

CUANTIA EN LA VIGA Pv = As / (B x d) Pv = LUEGO > Pv BIEN

VERIFICACION DE DEFLEXIONES

= 0.18 * fc / fy = LUEGO > BIEN

VERIFICACION DEL EJE NEUTRO

a = (As * fy) / (0.85 fc B) a = < BIEN EL EJE NEUTRO SE HALLA DENTRO DEL ALA DE LA VIGA

VERIFICACION POR FATIGA EN SERVICIO

MOMENTO POR SERVICIO MAXIMO Msm = MD + ML + MI Msm = T-m

fs max = Msm / (As * j * d) fs max = Kg/cm2

Pmax

Pmax Pmax 0.01200 0.0120 0.0025

2,380.70

, , . , . .

3,116.67 186,913.19 0.00

4.88 cm 20.00 cm

160.14

0.0025

Pmax

3,055.49

69.17

69.17

11.00

0.028900

Pmax 0.021675


5/10

MOMENTO POR SERVICIO MINIMO Msmi = MD = T-m

fs min = Msmin / (As * j * d) fs min = Kg/cm2

RANGO DE ESFUERZOS ACTUANTES

ff = - = Kg/cm2

RANGO DE ESFUERZOS ADMISIBLES

ff = - 0.36 * fs min Kg/cm2 > Kg/cm2 BIEN

ESFUERZO DE CORTE

POR PESO PROPIO

WD=

0.25

0.50

0.75

3.75 3.75 3.75 3.75

VDC = WL/2 + P*(1+0.75+.50+0.25) VDC : T

POR CARPETA ASFALTICA

1.00

20.03

1,194.75

0.54 Tn 0.54 Tn 0.54 Tn

1,185.95

1,185.95

1,635.36 f f = 1,208.42

1,194.752,380.70

0.54 Tn 0.54 Tn

Msmin 79.78

2.49 T/m

VDW = WL/2 VDC : T

POR SOBRECARGA : HL-93 (LRFD)

4P P

0.427

1.00

4.30 4.30 6.40

VL = VL : Tn

POR IMPACTO

VI = CI * VL VI =

LUEGO TENEMOS QUE :

= T

= T

= T

17.22

5.68 Tn

VDC 20.03VDW 1.52

VLL+I 22.90

44.44

4P

0.713

1.52

15.00

q * (4*1 + 4*0.828 + 0.656)*P/2


6/10

SI DC = 1.20 LUEGO : Vu = n[DCVDC+DWVDW+LLVLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Vu = T-m

DISEO POR ROTURA Vu =Vu = n[DCVDC+DWVDW+LLVLL+I] Vu =

ESFUERZO CORTANTE NOMINAL Vun = Vu / iBd Vun = Kg/cm2

ESFUERZO CORTANTE RESISTENTE DEL CONCRETO Vuc = f(0.5(fc1/2)+175p Vu d/Mu))

Vuc = Kg/cm2 Kg/cm2 BIEN

SE COLOCARA ACERO MINIMO CON ESTRIBOS DE 3/8", SIENDO EL ESPACIAMIENTO:

Se = Av * fy / (Vu - Vc)*b Se =

POR LO TANTO ESTRIBOS : 1 3/8 @ mts.

ACERO LATERAL AsL = 0.10 As AsL = cm2

ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS NO MAYOR DE = cm ASUMIMOS = cm

NO MAYOR DE ANCHO DEL NERVIO = cm

NUMERO DE FIERROS POR CADA LADO = LUEGO AsL = cm2

DISTRIBUCION DE ACERO TANTEO DE REA DE ACERO:

ACERO EN VIGAS As1 = cm2

ACERO SUPERIOR EN VIGAS As2 = cm2

ACERO LATERAL EN VIGAS As3 = cm2

TOTAL cm2

CUANTIA CON EL ACERO CALCULADO

r = As / (B * d) r= BIEN0.0028

2 3/8 0.953 0.710 0.560

(PULG.) (Cm) (Cm2) (Kg/ml)

1 1/4 0.635 0.320 0.248

114.00

CODIGO AREA PESO

7.65 4 5/8 6 2.00 12.00

6 1 5 5.10 25.50

69.17 6 1 15 5.10 76.50

1.91

CODIGO FIERRO CANT. AREA AREA

30.81 cm

0.25

7.65

30.00 30.00

50.00

75.74 Tn

3.2403

7.11 > 3.24

69.52

2.00

11.00

DISEO DE LA LOSA

MOMENTO POR PESO PROPIO

TRAMO INTERIOR PESO PROPIO = T/m

WDC = T/m

COEF. PARA MOMENTOS POSIT. Y NEGAT. POR PESO PROPIO =

LUEGO MDC= W * L / 10 MDC = T-m

ASFALTO = T/m

WDW = T/m

COEF. PARA MOMENTOS POSIT. Y NEGAT. POR PESO PROPIO =

LUEGO MDW = W * L / 10 MDW = T-m

MOMENTO POR SOBRECARGA

PARA LOSAS ARMADAS PERPENDICULARMENTE AL SENTIDO DEL TRAFICO

MLL = (S + 0.61)* P / 9.74 MLL = T-m1.98

0.480

0.480

1/10

0.096

0.100

0.100

1/10

0.020

6 1 2.540 5.100 3.973

7 1 3/8 3.493 10.060 7.907

5 3/4 1.905 2.840 2.235

3 1/2 1.270 1.290 0.994

4 5/8 1.587 2.000 1.552

. . .


7/10

POR CONTINUIDAD ENTRE VIGA Y LOSA TENEMOS

MOMENTO POSITIVO M+ = T-m M+ = T-m

MOMENTO NEGATIVO M- = T-m M- = T-m

MOMENTO POR IMPACTO

FACTOR DE IMPACTO I = 33 % I =

SE ASUME I =

MOMENTO POSITIVO M+ = T-m M+ = T-m

MOMENTO NEGATIVO M- = T-m M- = T-m

DETERMINANDO EL PERALTE

MOMENTO POSITIVO M+ = M+ = T-m

MOMENTO NEGATIVO M- = M- = T-m

PERALTE MINIMO d = (2M / fc k j B)1/2 d = cm

RECUBRIMIENTO LOSAS rL = cm d = cm

= cm

ASUMIMOS d = cm

LUEGO TENEMOS QUE :

PARA ACERO POSITIVO = T-m

= T-m

= T-m

SI = 1.20 LUEGO : = + +

MDC 0.10MDW 0.02

MLL+I 2.11

2.22

18.00

2.20

2.47

11.31

5.00 13.41

5/8

0.330

I * M+ 0.52

I * M- 0.59

0.8 * ML 1.58

0.9 * ML 1.78

0.330

. +DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m

LUEGO TENEMOS QUE :

PARA ACERO NEGATIVO = T-m

= T-m

= T-m


DISEO POR ROTURA

ACERO POSITIVO Mu + = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =

Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =

0.9 As fy = As

=

As fy As

1.70 fc B

= As - As2


As 2 = cm2


MDC 0.10MDW 0.02

MLL+I 2.37

2.49

4.50

4.01

197.92

6.08

6.08

=0.09

401,403.97 68,040.00 333.53

204.00 1,203.50 0.00

4.01 T-m

Mu 401,403.97

3,780.00

d 18.00


8/10

VERIFICANDO CANTIDAD MINIMA POR CUANTIA

As = (14 / fy)*bd As = cm2 < cm2 BIEN

SE ASUME CUANTIA MINIMA As = cm2

SI = S1 = cm

A =

LUEGO EL ACERO POSITIVO : @

ACERO NEGATIVO Mu - = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =

Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =

0.9 As fy = As

=

As fy As

1.70 fc B

= As - As2


As 2 = cm2



197.16

6.84

6.84

=0.09

449,678.48 68,040.00 333.53

204.00 1,348.24 0.00

4.50 T-m

Mu 449,678.48

3,780.00

d 18.00

6.00 6.08

32.89

2.00

5/8 0.30 mts

6 1 2.540 5.100 3.973

7 1 3/8 3.493 10.060 7.907

5/8

4 5/8 1.587 2.000 1.552

5 3/4 1.905 2.840 2.235

2 3/8 0.953 0.710 0.560

3 1/2 1.270 1.290 0.994


1 1/4 0.635 0.320 0.248

CODIGO AREA PESO

6.08

As = (14 / fy)*bd As = cm2 < cm2 BIEN


SI = S1 = cm

A =

LUEGO EL ACERO NEGATIVO : @

TRAMO EN VOLADIZO

MOMENTO POR PESO PROPIO

VOLADO VEREDA

VEREDA

VOLADO LOSA

BARANDA

= T-m

MOMENTO POR SOBRECARGA X =

E = 0.8 X + 1.143 E =

ML = P * X / E ML = T-m

MOMENTO POR IMPACTO MI = MI = T-m

LUEGO TENEMOS QUE := T-m

= T-m

= T-m

MDC 0.39

0.15 0.95 0.14

MD 0.39

0.000 mts

0.29 0.30

1.14

0.00

0.33 ML 0.00

MDW 0.00MLL+I 0.00

0.40

0.09

0.14 0.80 0.12

0.11 0.45 0.05

2.00

5/8 0.200 mts

CARGA DISTANCIA MOMENTO

6.00 6.84

29.255/8

6.84


9/10


DISEO POR ROTURA

Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =

Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =

0.9 As fy = As=

As fy As

1.70 fc B

= As - As2


As 2 = cm2



As = (14 / fy)*bd As = cm2 > cm2 MAL


SI = 5/8 S1 = cm

A =

LUEGO EL ACERO POSITIVO : @

DISEO DE LA VIGA DIAFRAGMA

MOMENTO TORSIONANTE MT = 0.07*M*L

6.00 0.74

33.33

2.00

5/8 0.20 mts

204.00 150.10 0.00 203.26

0.74

0.74

6.00

3,780.00d 18.00

=0.09

50,063.48 68,040.00 333.53

0.50 T-m

Mu 50,063.48

0.50

.

MOMENTO NEGATIVO MAXIMO M- = Tn-m SEPARACION ENTRE VIGAS DIAFRAGMA = mts

LUEGO : MT = Tn-m

PERALTE EFECTIVO d = h-(r+O/2) d = mts

PERALTE REQUERIDO dr = RAIZ(MT/K*b) SI K= 0.5*k*j*fc K =

dr= mts BIEN

CHEQUEO POR CORTANTE

PESO PROPIO

PESO DE LOSA T/m

PESO DE VIGA T/m

Wpp T/m

REACCION EN EL APOYO Ra= Tn

CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE PERMISIBLE

Vc= 0.03*fc*j*b*d > Ra Vc= Tn Ra > Vc REQUIERE ESTRIBOS

POR CRITERIO CONSTRUCTIVO SE COLOCAR EL ESTRIBAJE MNIMO USANDO BARRAS DE 3/8":

Smx = Av mn*f'y/(3.5*bw) = m

Smx = mSmx = d/2 m

EL ESPACIAMIENTO SER = m

0.600.45

0.45

1.01

1.08

2.69

20.19

19.83

0.57

2.49 3.75

0.65

0.89

43.05

0.07


10/10

CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL

As = MT / (fs*G) SI G = Dviga-T(losa)-(r+O/2) G= mts

As= cm2

ACERO MINIMO As mn = 0.003*b*d As mn = cm2

DISTRIBUCION DE ACERO TANTEO DE REA DE ACERO:

ACERO EN VIGAS DIAFRAGMA As1 = cm2

ACERO SUPERIOR EN VIGAS As2 = cm2ACERO LATERAL EN VIGAS As3 = cm2

6 1 2.540 5.100 3.973

7 1 3/8 3.493 10.060 7.907

2 3/8 0.953 0.710

5 3/4 1.905 2.840 2.235

3 1/2 1.270 1.290 0.994

4 5/8 1.587 2.000 1.552

0.560


1 1/4 0.635 0.320 0.248

CODIGO AREA PESO

0.80 2 3/8 2 0.71 1.42

10.00

5.34 4 5/8 3 2.00 6.00

CODIGO FIERRO CANT. AREA AREA

8.01 4 5/8 5 2.00

0.69

0.56

8.01

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