Analisis Estructural de Puente Viga Loza de 18m

7/23/2019 Analisis Estructural de Puente Viga Loza de 18m

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ANALISIS ESTRUCTURAL DE PUENTE VIGA

LOZA DE 18m. DE LUZ

I. CALCULO ESTRUCTURAL

PREDIMENSIONAMIENTO

1. CALCULANDO PERALTE DE LA VIGA LONGITUDINAL

Se considerara monolito el sistema viga-losa puesto que los estribos

y barras fueron construidos al mismo tiempo para que ambos

soporten simultáneamente los esfuerzos en compresión longitudinal

siendo de esta manera el comportamiento de una viga de sección T.

La losa formará el ala de la viga mientras que la parte de esta que

sobre sale por debajo de la losa formará el alma de dicha viga.

Segn el !anual de dise"o de #uentes $!%#-&''() en la tabla

&.*.+.,.+-+ recomienda el siguiente peralte en puentes con luces en

un solo tramo.

H = 0.007 * L = 0.07 * 18mt = 1.26 mt.

%onde

/ #eralte de la viga en metros.

L / Luz libre del puente en metros.

TRAMO SIMPLEMENTE APOYADO

0scogemos por econom1a +.&' mt con la condición de veri2carposteriormente el peralte.

= 1.20m.



2. CALCULANDO ANCHO DE LA VIGA LONGITUDINAL

!" = 0.#0 *

b3 / '.(' 4 +.&'

b3 / '.(5 6 tomare b3 / '. (7 m.

ANCHO DE LA CALZADA DEL PUENTE

- 8ncho del 9eh1culo / (.'' m.

- %istancia de Sardinel a 9eh1culo '.(' 4 & / '.5' m.

- %istancia !1nima / (.5' m.

SARDINEL DEL PUENTE

'.&'

'.:5

3. CALCULANDO ESPESOR DE LA LOSA

0n puentes conformados por tableros las vigas y diafragmas de

concreto armado 0L !anual de dise"o de #uentes $!%#-&''() en su

art1culo &.*.+.(.( especi2ca que la losa debe tener un peralte como

m1nimo de +;7 mm.

#or lo tanto tomare un espesor de losa de +: cm.

T m$%. = 18 &m.

<omo '.+;7 mt es el espesor m1nimo de la losa 't()(+,- '%

-/-, - 18 &m para que la estructura guarde simetr1a con cada

uno de los elementos que lo conforman.



4. DIAFRAGMAS

Los diafragmas son elementos esturcturales que se colocan

perpendicular a la viga del puente.

Segn la 88ST= los diafragmas no deberán ser mayores de +:.&::

ml si estan ubicados transversalmente a las vigas con los apoyos y en

las luces intermedios.

#ara el dise"o del puente se colocara diafragmas los cálculos serán

ubicados en los apoyos y en los tercios de luz el numero de

diafragmas será>

Se colocarán apoyos cada l ? ( de la luz por lo que tendremos.

L # = 18 # = 6.00

18 6.00 3 1 = 4 D(+5,+m+ -/+&(+ + 6.00 m.

Los cuales darán un aporte al peso propio de la estructura. Los

diafragmas en los apoyos serán monol1ticos en la losa y en las vigas.

Los diafragmas intermedios serán monol1ticos en la viga no as1 en laslosas ya que serán ubicadas a '.&' m. por debajo de esta.

0n los tercios de la luz el borde interior del diafragma estará a '.&'

m. por encima del borde inferior de las vigas.

Las dimensiones de los diafragmas serán de la siguiente medida

8poyos / '.&' 4 +.'&

@ntermedio / '.&' 4 '.5&



5.- CALCULANDO METRADO DE CARGAS

.1. Mm-%t P, P- P,/(

<L

'.:5 '.5(

%@8AB8C!8 '.'7

+.'& @DT0B@=B '.+:

'.&'

'.;&7 '.(7 '.;&7

+.:'

METRADO POR METRO LINEAL

#eso #ropio de la Losa/ &.7 4 '.+: 4 +.:' / '.:+' Tn?ml

#eso #ropio de la 9iga / &.7 4 '.(7 4 +.'& / '.:*&7 Tn?ml.

#eso del 8sfalto / &.& 4 +.:' 4 '.'7 / '.+*: Tn?ml.

#eso de la Earanda / 8sumo +7' Fg?ml/ '.+7 Tn?ml.

#eso del Sardinel / '.&' 4 '.:5 4 &., / '.,+&: Tn?ml.

// = 2.46 T%m).



CÁLCULO DE CARGAS PUNTUALES; DEBIDO A LOS

DIAFRAGMAS:

0l puente que se esta dise"ando tiene , diafragmas & diafragmas en

los apoyos y & intermedios. Siendo el ancho de inGuencia de las vigasde +.: m. y sus respectivas dimensionesH procederI a calcular las

cargas permanentes para lo cual utilizare la 2gura

9IGURA

+.:'

5.'' 5.'' 5.''

- 0n los 8poyos>

#+ / &.7 tn?mJ 4 '.&' ml 4 +.'& ml 4 '.*' ml

#+ / '.,5 Tn.

- 0n la Kona @ntermedia>

#& / &.7 tn?mJ 4 '.&' ml 4 '.5& ml 4 '.*' ml

#& / '.&: Tn.



I. IDEALIZACIN PARA MOMENTO MÁ!IMO POR PESO

PROPIO:

#+ / '.,5 Tn. #+ / '.&: Tn. #+ / '.&:Tn. #+ /

'.,5 Tn.

/ &.,5 Tn?ml

E <

8

5.'' (.'' (.'' 5.''

8 / *.'' 4 *.'' / ,.7

+:.''

E / < / ,.7' 4 5.'' / (.''

*.''

CÁLCULO DEL MOMENTO MÁ!IMO POR PESO PROPIO:

!pp / '.&:4 (.'' M '.&:4 (.'' M &.,5 4 +: 4 ,.7 / +'+.(+ Tn-

m



&

8rticulo &.,.(.&.&.& <8!@=D %0 %@S0N= L-*(

<uando la #osición de la carga por rueda se encuentra a una

distancia O:=0.72 O del centro de la luz.

(.*: ,.( 4.#0 7.,&

+.;: ;.(* ;.(*

:.&: *.;&

<

8 ,.,; E

E / :.&: 4 *.;& / ,.,;

+:.''

8 / (.*:4,.,; / &.+7

:.&:

< / 7.,&4,.,; / &.,*

*.;&

! L / 8 4 +.;: M E 4 ;.(* M < 4 ;.(*

! L / 77.&5 T-!



9alor del !omento por 9iga 0D L8 K=D8 %0 !8P@!= !=!0DT= #=B

<8!@=D %0 %@S0N=

CALCULO DEL COEFICIENTE DE CONCENTRACION DE CARGA

0sta de2nido como la reacción en el eje de la viga eQterior cuando

sobre el tablero están dispuestos los camiones transversalmente.

#r #r

'.5' +.:' '.( <v

'.*' +.:'

B

Se toma el !omento en el 0je de la 9iga

'.*' M +.:' / &.;'

&.;' R +.:' R '.5' / '.(

&.+ #r M '.('#r / +.: B.

B / +.(( #r.



0l coe2ciente de <oncentración de <arga equivale a +.((.

8plicando el coe2ciente de concentración de carga>

! L / 77.&5 4 +.(( / ;(.7' Tn Rm.

9alor del !omento por 9iga .

8rticulo &.,.(.&.&.( T8D%0! %0 %@S0N=

<uando la #osición de la carga por rueda se encuentra al <entro de la

luz

*.'' +.& ;.:'

7.5' 7.5

8/,.7' E/(.*

8 / *.''4*.'' / ,.7'

+:.''

8 / ;.:'4,.7 / (.*'

*.''

! L / ,.747.5M(.*47.5/

! L / ,;.', T-!



9alor del !omento por 9iga 0D L8 K=D8 %0 !8P@!= !=!0DT=. #=B

T8D%0! %0 %@S0N=

CALCULO DE LA SOBRE CARGA DISTRIBUIDA A"#. 2.4.3.2.2.4

'.*5' Tn?m.

,.7'

*.'' *.''

! eq. / '.*5 4 +: 4 ,.7' / (:.:: Tn-m

&

Segn el 8rticulo &.,.(.&.&.+ la carga correspondiente a cada v1a será

la suma de>

!=!0DT= #=B <8BC8 9@98

TD-!T!maQ<amion

!maQ Tandem

;(.7 ,;.',!maQ <arga %istribuida (:.:: (:.::S0 T=!8 0L !8=B ++&.(: :7.*&8mplif %inamica e @@!#8<T= 8rt

&.,.(.( (;.':

0ste es el valor del !omento por <8BC8 9@98 por viga.

#8B8 <=DS@%0B8B 0A0<T=S %@D8!@<=S %0E@%=S 8 L8

8!#L@A@<8<@=D %@D8!@<8 Y DE IMPACTO NO SE;IMOS AL

A,t(&') &.,.(.( y Tomamos los valores de la tabla &.,.(-

+$@ncremento de la carga viva por efectos dinámicos)



DISE;O POR SERVICIO DE LA VIGA PRINCIPAL <

A8<T=B0S <=!E@D8<@=D0S %0 <8BC8>

La carga total factorizada sera calculada como lo especi2ca el 8rt

&.,.7.(.

/ n 4∑ $γ i 4 qi )

n / modi2cador de carga 8rt &.(.&.+ $ '.*74'.*74+.'7 /'.*,;5 Usare

'.*7)

qi / <arga especi2cada

γ i / Aactores de carga especi2cados en las tablas &.,.7.(- + H &.,.7.(-

&

M' = 0.*>1.2*M31.7*>M)3M(?

MOMENTO TOTAL ULTIMO

! T / '.*74$+.&74+'+.(+M+.;74$++&.(:M(:.':))

! T / (;'.,, Tn Rm.

II. DISE;O VIGA @T



CONSIDERACIONES DE VIGA T

0l tablero del puente en estudio esta conformado por el sistema de

9igas R Losa R %iafragmasH se construye encofrados para los fondos y

laterales de las vigas y por supuesto de la losa constituyendo en suconjunto la superestructura la cual se vac1a en concreto a la vez

desde el fondo de la viga hasta la cara superior de la losa resultando

de esta manera un tablero monol1tico.

Los estribos y barras levantadas de las vigas se prolongan en la losa.

#or ello es evidente que una parte superior de la viga para resistir

esfuerzos de compresión la sección transversal de la viga tendrá

forma de OTV. La placa o losa forma el ala de la viga mientras que la

parte que sobresale debajo de la losa formará el alma de la viga.

#ara dise"ar una viga en OTV es muy importante determinar la

anchura e2caz del ala. #ara el tablero mostrado en la 2gura 7 puede

resultar evidente que los elementos que se encuentren a la mitad de

la separación entre almas estIn sometido a menores tensiones

longitudinales de compresión que los elementos situados

directamente sobre el alma lo que debe a la deformación por

cortante del ala que descarga a los elementos más alejados de esta

zona de parte de la tensión de compresión.

0n dise"o de vigas de tableros de puentes es conveniente utilizar

una anchura e2caz de ala inferior a la anchura real pero que se

supone esta sometida a tensión uniforme. La 88ST= da las

siguientes recomendaciones para calcular el ancho e2caz del ala>

a. 0l ancho efectivo de la losa de la viga T no eQcederá W de lalongitud de la luz de la viga y el ancho de la losa que sobresale

en cada lado del alma no eQcederá 5 veces el espesor de la

losa ni la mitad de la distancia libre al alma de la viga

siguiente.



b. #ara vigas que tiene la losa a un lado solamente la porción

efectiva del ala que sobre sale no eQcederá +?+& de la luz de la

viga ni 5 veces el espesor de la losa ni la mitad de la distancialibre al alma de la viga siguiente.

c. 0n vigas T aisladas en los cuales la forma T es usada como un

ala para proporcionar un área adicional en compresión el

espesor del ala no será menor que la mitad del ancho del alma

y el ancho efectivo del ala no mayor que , veces el ancho del

alma de la viga.

b / +.:' '.5(

'.:5 .'7 '.+: '.&'

+.'& '.5&

'.&'

'.;&7 '.(7 '.;&7+.:'

0mpleando el criterio del reglamento 88ST= antes mencionado

procederemos a calcular el ancho efectivo del ala para las vigas del

puente.

Siendo> Luz de la viga +: m.

0spaciamiento entre caras interiores de vigas adyacentes. SX / +.:'

8ncho del alma de las vigas>Y b3 / '.(7 m.

0spesor de la losa> t / '.+: m.



%eterminamos el ancho b como el menor valor obtenido>

+Z b [ L?, / +: ? , /

,.7 m.

&Z $b R b3 ) [ +5 $hf) / $b R '.(7) [ +5 4 '.+: / &.:: m.

(Z b [ b M SX / '.(7 M +.,7 / +.:' m.

Tomamos el menor>

8sumiendo b [ +.:' m.

CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES PARA EL DISE$O

#ara saber si el dise"o de las viga T del presente #royecto se realizará

considerando la sección T o la sección rectangular cuyo ancho será el

ancho de la viga T debemos saber si el eje neutro se encuentra en el ala

o en el alma de la viga para lo cual se tendrá en consideración lo

siguiente>

Si a \ t Se dise"ara como viga rectangular de ancho

del ala.

Si a ] t Se dise"ara como viga de sección efectiva T.

#ero para conocer el valor de OaV es preciso conocer el peralte efectivo

actuante en la sección de momento máQimo. <omo se veri2ca mas

adelante. 0n la sección del momento máQimo se necesitará gran

cantidad de armadura lo cual nos obligará a utilizar en & o ( capas

suponiendo que se use la distribución de la armadura en dos capas se

utilizara varillas de +V.

Teniendo en cuenta las recomendaciones del 8<@ que dice>

a. %onde el refuerzo positivo o negativo es colocado en dos o mas

capas las varillas de la capa superior serán ubicadas



directamente sobre las de la capa inferior con una distancia libre

entre capas no menor de &.7 cm.

b. La limitación de la distancia libre entre varillas tambiIn será

aplicable a la distancia libre entre traslapes de varillas.

c. Los grupos de varillas paralelas de refuerzo en un paquete decontacto para que acten como una unidadH no debe ser mas de

, en un paquete. La varilla mayor que la ^++ debe limitarse a &

en cualquier paquete para vigas. Los paquetes de varillas se

usarán cuando estIn atados por estribos abiertos o cerrados. Las

vigas T del puente en estudio serán dise"adas como de sección

rectangular cuyo ancho corresponderá al ancho de la viga T es

decir b / +:' cm. la justi2cación del por que la viga T se dise"ara

como rectangular la da la profundidad del rectángulo equivalentede tensiones que cae en la zona del ala de las vigas T como se

veri2cara mas adelante.

8hora suponemos que el eje neutro cae dentro del ala entonces

dise"aremos como viga rectangular de ancho b / +.:' m.

III. DISE;O EN CONCRETO

%ise"o el peralte por servicio>

0SAU0BK= %0 <=!#B0S@=D 0D 0L <=D<B0T=

AXc / &:' Fg?cm_ fc / '., 4 &:' fc / ++&

Fg?cm_

0SAU0BK= #0B!@S@EL0 0D 0L 8<0B= %0 B0AU0BK=

Ay / ,&'' Fg?mc_ fs / '., 4 ,&'' fs / +5:' Fg?cm_

B0L8<@=D !=%UL8B %0L <=D<B0T= 8L 8<0B=



r / fs / +5:' / +7

fc ++&

B0L8<@=D 0DTB0L8 T0DS@=D %0L 8<0B= 0L <=D<B0T=

n / & 4 +' 0 5 / & 4 +' 05 / ;.*5 6 :

+7''' 4 ` fXc +7''' 4 ` &:'

A8<T=B 8%@!0DS@=D8L

F / n / : / '.(,;

n M r ': M +7

j / + R F / + R '.(,; / '.::,

( (

#0B8LT0 UT@L %0 L8 9@C8 $ !s / !d M !l M!i ) /

! s / ++&.(:M(:.':M+'+.(+/&7+.;; Tn-!t.

d / ̀ & 4 ! T / ` & 4 $&7+.;;) 4 +' 0 7

fXc 4 F 4 j 4 b ++& 4 '.(,; 4 '.::, 4 +:'

d min. / *'.&( cm. \ -+( /+&' - +( / +';cm. oF

d / h - / +.&' R ':

d / ++&. cm

Tomaremos d / +'7 cm. $armado en dos capas)



DETERMINACIN DE ACERO POR ROTURA

!u / (;'.,, Tn Rm.

La ecuación general es>

!u / '.* 4 8s 4 fy 4 $d R 8s 4 fy )

+.; 4 fXc 4 b

!u / '.* 4 8s 4 ,&'' 4 $+'7 R 8s 4 ,&'' )

+.; 4 &:' 4 +:'

+:7.&* 8s _ - (*5*'' 8s M (;',,''' / '

Besolviendo

8s / *;.;* cm_

8s / &',,.&, cm_

Tomaremos el menor 8s / *;.;* usare &' varillas de + la nueva

área será 8s / +'+., cm_

VERIFICACIN DE LA CUANTIA

b / '.:7 4 fXc 4 X 4 '.''( 4 0s / '.'&:((

Ay '.''( 4 0s M fy

Siendo>

maQ / '.;7 4 b

maQ / '.'&+&7

La cuant1a es para la viga>

/ 8s

b 4 d

/ +'+.,'

+:'4 +'7

/ '.''7( \ maQ / '.'&+&7 =F

#ara no veri2car deGeQiones se toma como cuantia maQima>



maQ / '.+: 4 fXc

fy

maQ / '.+: 4 &:' / '.'+&

,&''

maQ / '.'+& ] / '.''7( =F

9eri2cación del eje neutro

a / 8s 4 fy

'.:7 4 fXc 4 b

a / +'+.,' 4 ,&''

'.:7 4 &:' 4 +:'

a / *.*, \ hf / +: cm =F

0l eje se encuentra en el ala por lo tanto el cálculo es correcto

VERI9ICACION DEL RANGO DE ES9UERZOS

As maQ. / ! T$S@D 8!#L@A@<8B)

8s 4 j 4 d

As maQ. / &7+.;; 4 +' 07+'5.,; 4 '.::, 4+':

As maQ. / &,;;.'' Fg?cm_

As min. / ++&.(: 4 +' 07

+'5.,; 4 '.::, 4+':.''

As min. / ++'7.5' g?cm_

R+% - -5'-, A&t'+%t-

f / As maQ. R As min

f / &,;;.' R ++'7.'

f / +(;+., g ?cm_



R+% - -5'-, Am((!)-

f f / +,;' - '.(( 4 As min. M 77+.&$r?h) sepuede asumir $r?h) /

'.( NORMA PUENTES

f f / +,;' - '.((4++'7.5 M 77+.&4.( /

f f / +&;'.7+ Fg?cm_

Se debe cumplir que f f ] f

f f / +&;'.7+ Fg?cm_ ] f / +(;+., Fg?cm_

NO CUMPLEBB

%ebido a la gran cantidad de acero en lugar de distribuirlo en

varias capas lo haremos en paquetes y en dos capas.

0stribo

Sujetador

&.7 (?: V a 7'

cm.

+&.7

dc / ;.7

;.7 +&.7' +&.7' ;.7

,'.'' cm

/ +&4 7.';$7 M +.&; M 7?&) M * 4 7.';$7M+.&;M7.';M&.7,M

7?&)

&+ 4 7.'5;



/ +&.', \ +7 cm. que se supuso al calculo

=F

REFUERZO MINIMO EN COMPRESIN

S0CD 0L !8DU8L %0 %@S0N= %0 #U0DT0S0n alguna sección de un miembro GeQionante eQcepto paredes y

losas donde el refuerzo es dado por análisis la relación dada

no será menor que>

!in. / +,

Ay

0n vigas T donde el alma esta en tracción la relación será

completada para este propósito usando el ancho del alma.

8catando este criterio el refuerzo m1nimo será en compresiónserá>

8s min / !in. 4 b 4 d

8s / '.''(((( 4 (7 4 +': / +&.7* cm_

U+,- # +,())+ - 1 -% t+ )+ )%(t' - )+ (+.

ACERO EN COMPRESIN DE LA VIGAS

min / +,

Ay

8s min / +, 4 b 4 d

fy

8s min / +, 4 (7 4 +':

,&''

8s min / +&.7* cm_

8s min / ( +V

Dota.- A m$%(m -% &m/,-(% -% -) +/ +t+ '%+

(t+%&(+ 2 -) +/ %+ - &%F%+m(-%t se tendrá un

tercio como m1nimo del acero en tracción esto es>



8s min. / + $+'5.,+)

(

8s min / (7.,; cm_

Usare>

5 +V / ('.,'& cm_& kV / 7.;' cm_

8 t / (5.+' cm_ ] (7.,; cm_

LONGITUD DE DESARROLLO EN TRACCIN

La longitud de desarrollo básica OldV en cm. será la mayor de>

L db / '.'5 4 8b 4 fy

` fXc

L db / '.'5 4 7.'5; 4 ,&'' / ::.++ cm` &+'

L db / '.'5 4 db 4 fy

L db / '.'5 4 &.7, 4 ,&'' / 5,.'+ cm. \ ::.++

cm.

LA LONGITUD DE DESARROLLO EN PA%UETES

%e barras será>

#ara tres barras / +.& 4 ::.++ / +'7.;( cm. Usare +'5 cm.#ara cuatro barras / +.(( 4 ::.++ / ++;.+* cm Usare

+&' cm.

LONGITUD EN DESARROLLO EN COMPRESIN

Ld / '.': 4 db 4 fy

` fXc

Ld / '.': 4 &.7, 4 ,&'' / 7:.7* cm

` &+'

ld / '.'', 4 db 4 fy

ld / '.'', 4 &.7, 4 ,&'' / ,&.5; cm.

,&.5;cm. \ 7:.7* cm



LONGITUD DE ANCLA&E

La / +& 4 db

L a / +& 4 7.'5; / 5' cm.

Do se tomará en consideración debido a que el refuerzo

longitudinal sobre pasa la longitud de apoyo y lleva un gancho

mayor a +& 4 db.

TRASLAPE

TRASLAPE EN TRACCIÓN

+ 4 ld / cuando la mitad o menos del refuerzo total estaempalmado dentro de la longitud del empalme.

+.( 4 ld / #or norma para alambres y barras corrugadas deberá

empalmarse.

#or lo tanto usare un traslape de +.' 4 ld

#ara tres barras / +'5 cm#ara cuatro barras / +&' cm.

ZONA DE CONFINAMIENTO

Se adicionara por con2namiento en el ncleo central de la viga

equivalente al +' del 8s en tracción esto es>

8s / '.+ 4 +'5.,+ / +'.5, cm_

Usare 7?:V

8rea 7?:V / +.*: cm_

+'.5, ? +.*: / 7.(; 6 5 7?:V



++&.7' ? , / &:.+& cm

#or lo tanto usare 5 7?:V espaciados &: cm \ (' cm

=F

IV. DETERMINACIN DEL CORTANTE POR PESO PROPIO.

#+ / '.,, Tn. #+ / '.( Tn. #+ / '.( Tn. #+ /

'.,, Tn.

/ &.5: Tn?ml

;.(( ;.(, ;.((

8 E

;.((

+,.5;

8 / ;.(( / '.((

&&.''

E / +,.5; / '.5;

&&.''

B / pp / '.(' 4 '.(( M '.( 4 '.5; M '.,, 4 + M &.5: 4 && / ('.&&

Tn.

&

CORTANTE POR SOBRE CARGA 'HS-2()

<oe2ciente de concentración de carga / +.(&.



# ,# ,#

+(.,5 ,.&; ,.&; Bs?c / 9s?c

8 E +.''

# / (.5&* Tn. #or rueda

&8 / +(.,5 / '.5+

&&.''

E / +;.;( / '.:+

&&.''

B / 9 L / '.5+ 4 p M '.:+ 4 ,# M ,#

9 L / '.5+ 4 $(.5&*?&) M '.:+ 4 , $(.5&*?&) M , $(.5&*?&)9 L / 9 s?c 4 <c

9 L / +,.&, 4 +.(&

9 L / +:.: Tn.

#or @mpacto

9 @ / @ 4 9 s?c.

9 @ / '.&7, 4 +:.:'

9 @ / ,.;; Tn.

CORTANTE TOTAL

9 T / pp M 9 L M 9 @

9 T / ('.&& M +:.: M ,.;;



9 T / 7(.;* Tn.

8) <ortante Ultimo

9 U / +.( $ 9 pp M +.5; 4 $ 9 s?c M 9 @ )

9 U / +.( $ ('.&& M +.5; $ +:.: M ,.;;)9 U / *'.,5 Tn.

DISE$O POR CORTANTE 'EN ROTURA)

9 u / *'.,5 Tn.

ESFUERZO CORTANTE NOMINAL EN ROTURA

u / 9u 4 b 4 d

u / *',5'''

'.:7 4 +:' 4 +,5

u / ,.': Fg?cm_

ESFUERZO CORTANTE RESISTENTE DEL CONCRETO

c / $'.7' ` fXc M +;7 4 9v 4 d

!u c / '.:7 $'.7' ̀ &+' M +;7 4 '.'',5*+ 4 :;;,' 4 +&5 )

,7+:*'''

c / 5.(( Fg?cm_

c / 5.(( Fg?cm_ ] v / ,.': Fg?cm_ =F

<omo 9v \ c teóricamente no se requiere de esfuerzo en el

alma de la viga usare acero m1nimo con estribos de (?:V haciendo

un área>

8v / & $'.;+) / +.,& cm_

Siendo el espaciamiento de S & d / &7& cm.

S / 8v 4 fy



$ u R c) b

S / +.,& 4 ,&'' S / +,.;( cm.

$5.(( R ,.':) +:'

S maQ. / +5 4 db / +5 4 &.7, / ,'.5,

S maQ. / 8v 4 fy

(.7 4 b3

S maQ. / 7.'5; 4 ,&''

(.7 4 ,'

S maQ. / +7& cm.

S maQ. / (' cm. $máQimo)


& 4 d / & 4 +&5 / &7& cm

&7& ? +:.; / +, varillas

(?: V+ '.'7 m.

+, '.+: m.

rsto '.( m. por Dorma máQimo (' cm.

5 +V M & kV

5

7



++&.''

5 7?:V

+7.''

:.''

&+ +V

V. DISE;O DE LA LOSA TRAMO INTERIOR

La luz considerada será la distancia libre entre vigasH la distancialibre entre vigas se consideran como la comprendida entre los

centros de gravedad dicha distancia es>

(.5' m.

'.+5

+.('

'., +.,' '.,

METRADO DE CARGAS

- #eso #ropio de la Losa / &., 4 '.+5 4 +.'' / '.(:, Tn?ml.

- #eso del 8sfalto / &.'' 4 '.'7 4 +.'' / '.+' Tn?ml.

/ '.,:, Tn?ml.



%ebido a que la losa es monol1tica con las vigas y será totalmente

continua se considera un coe2ciente de momento $debido a la

carga muerta) para tomar los efectos de continuidad este

coe2ciente es de +?+' tanto para momentos #ositivos como para

momentos negativos.!pp / 4 L_

+'

!pp / '.,:, 4 +.,'_

+'

!pp / '.+' Tn R m.

DIAGRAMA DE MOMENTO

! / L_?+' ! /

l_?+'

! / L_?+'

MOMENTO POR SOBRE CARGA

#ara losas armadas perpendicular al sentido del trá2co.# / , $#?&)

# / , $(5&* )

&

# / ;.&7: Tn.

#ara calcular los momentos debido a sobrecarga de camión me

remito a la Dorma 88ST= el cual esta referido a O%istribución de

<argas de camión y dise"o de losas de concreto en el caso particular

de 8rmadura principal perpendicular a la dirección del trá2co.

0l momento debido a la sobrecargas para tramos simples se

determina con la siguiente formula la cual no considera el efecto de

impacto.



! L / $S M '.5+ ) 4 #

*.;,

! L / $+.,' M '.5+ ) 4 ;&7:

*.;,! L / +.,* Tn Rm.

0l valor de # es el de la rueda mas pesada del semitrailer eQpresado

en este caso en Toneladas.

#ara tomarse en cuenta la continuidad de la viga y losa

determinaremos los momentos #ositivos y negativos afectando el

valor calculado de los factores ya indicados.

MOMENTO POSITIVO.

! s?c $M) / '.:' $! s?c)

! s?c $M) / '.:' 4 +.,*

! s?c $M) / +.+* Tn?ml.

! s?c $-) / '.*' $! s?c)

! s?c $-) / '.*' 4 +.,*! s?c $-) / +.(, Tn?ml.

MOMENTO POR IMPACTO

segn La Dorma 88ST=> OLos esfuerzos producidos $momentos

<ortantes) debidos sobrecarga de camión o sobrecarga uniforme

equivalente. Se incrementarán en un factor el cual tiene en cuenta

las aplicaciones repentinas de carga.

0l coe2ciente de @mpacto $@) esta eQpresado por la siguiente

Aormula>



@ / +7.&,

L M (:

%onde>

@ / <oe2ciente de @mpacto el cual no podrá ser mayor de (' .L / Longitud del claro que esta cargado para producir el máQimo

esfuerzo.

0n nuestro caso

@ / +7.&, / '.(*

+., M (:

@ / '.('

MOMENTO DE IMPACTO

! @ $M) / '.(' 4 ! s?c

! @ $M) / '.(' 4 +.+*

! @ $M) / '.(5 Tn?ml.

! @ $-) / '.(' 4 ! s?c

! @ $-) / '.(' 4 +.(,

! @ $-) / '.,' Tn?ml.

MOMENTO TOTALES

! T $M) / ! pp M ! s?c $M) M ! @ $M)

! T $M) / '.+' M +.+* M '.(5

! T $M) /+.57 Tn R m

! T $-) / ! pp M ! s?c $-) M ! @ $-)

! T $-) / '.+' M +.(, M '.,'

! T $-) /+.:, Tn R m

MOMENTO *LTIMOS

!u $M) / +.( $ !pp M +.5; $ !s?c M ! @ )

!u $M) / +.( $ '.+' M +.5; $ +.+* M '.(5 )

!u $M) / (.7' Tn-m.



!u $-) / +.( $ !pp M +.5; $ !s?c M ! @ )

!u $-) / +.( $ '.+' M +.5; $ +.(, M '.,' )

!u $-) / (.*+ Tn-m.

DETERMINACIN DEL PERALTE M+NIMO POR SERVICIO

d min / ` & 4 ! 4 +' 0 7

fc 4 F 4 j 4 +''

d min / ` & 4 +.:, 4 +' 0 7

:, 4 '.(( 4 '.:* 4 +''

d min / +&.&+ \ +5.'' cm. =F

8dmitiremos un recubrimiento de +V $&.7' cm) aproQimadamentey suponiendo el empleo de 2erro de 7?:V $+.7* cm.) el peralte

como máQimo será>

d / +5 R &.7 - +.7* / +&.;+

&

d / +&.'' cm.

DISE$O POR ROTURA

H – 1 ACERO POSITIVO

!u $M) / (.7' Tn Rm.

Beemplazando en la ecuación general>

!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 d

(.7& 4 +' 07 / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $+& R 8s 4 ,&'')

+.; 4 &+' 4 +''

,,,.;' 8s _ - ,7(5' 8s M (7&''' / '



8s / :.,5 cm_

8s / *&.:, cm_

Tomaremos el menor 8s / :.,5 cm_

9eri2cación de la cuant1a m1nima

8s / +, 4 b 4 d

Ay

8s / +, 4 +'' 4 +&

,&''

8s / ,.'' cm_

Usaremos 7?:V

S / +.*: 4 +''

:.,5

S / &(.,' 6 S / &( cm_

Será 7?:V &( cm.

ACERO DE TEMPERATURA O CONTRACCIN 'REPARTO)

8sr / +&+` L

8sr / +&+

` &&

8sr / &7.: \ 5;

#or lo tanto>

8sr / '.&7: 4 :.,5

8sr / &.+: cm_

8s min. / '.''+: 4 b 4 d

8s min / '.''+: 4 +'' 4 +&

8s min. / &.+5 cm_



ACERO DE REPARTICIN

8 rep. / '.;+( 4 +'' / ((.'' cm.

&.+:

Usaremos (?:V '.(( m.

R + 8<0B= D0C8T@9=

!u $-) / (.*+ Tn Rm.


!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 d(.*+ 4 +' 07 / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $+& R 8s 4 ,&'')

+.; 4 &+' 4 +''

,,,.;' 8s _ - ,7(5' 8s M (*+'''

8s / *.7' cm_

8s / *&.,* cm_

Tomaremos el menor 8s / *.7' cm_

Usaremos 7?:V

S / +.*: 4 +''

*.7'

S / &'.:, 6 S / &' cm_

Usaremos 7?:V a '.&' m.

ACERO DE TEMPERATURA O CONTRACCIN 'REPARTO)

8s min. / '.''+: 4 b 4 d

8s min / '.''+: 4 +'' 4 +&

8s min. / &.+5 cm_

8cero de repartición



S / '.;+ 4 +'' / (&.:;

&.+5

Usaremos (?:V '.(& m.

DISPOSICIN DE ACERO

<omo los valores se aproQiman tomaremos tratando de

uniformizar los aceros positivos y negativos para poder realizar la

doblez de acero de forma intercalada lo que quiere decir que

dispondremos>

8cero $M) y $-) / 7?:V &' cm.8cero de repartición / (?:V (' cm.

Becubrimientos>

Befuerzo Superior &.7' cm.

Befuerzo inferior &.7' cm.

VI. DISE;O TRAMO EN VOLADIZO

Earanda

'.;'

'.57

'.'7 (

'.+5 + &



'.*'

%eterminando el momento

SECCION CARGA DISTANCIA (m) MOMENTO

1 1 * 2.4 * 0.20 * 0.86 = 0.41 0.8 0.33

2 1 * 2.4 * 0.70 * 0.16 = 0.27 0.35 0.09

3 1* 2.00 * 0.05 * 0.70 = 0.07 0.35 0.02

Baa!"a 0.15 0.8 0.12

M## = 0.56 T! $ m

0ste es el !omento por #eso #ropio por metro de longitud.

MOMENTO POR SOBRE CARGA

;.&7: Tn.

'.( Q

'.;'

Q / '.;' R '.(' / '.,' m.

0 / '.: 4 Q M +.+,(



0 / '.: 4 '., M +.+,(

0 / +.,5(

! L / # 4 Q

0! L / ;.&7: 4 '.,'

+.,5(

! L / +.*: Tn R m.

MOMENTO DE IMPACTO

! @ / '.&7, 4 ! L

! @ / '.&7, 4 +.*:

! @ / '.7' Tn R m

MOMENTO TOTAL

! T / ! pp M ! s?c M ! @

! T / '.75 M +.*: M '.7'

! T / (.', Tn R m.

DISE$O POR ROTURA

0l momento ltimo de dise"o por rotura es>

!u / +.( $ pp M +.5; $ ! L M ! @ )

!u / +.( $ '.75 M +.5; $+.*: M '.7' )

!u / 5.++ Tn Rm


!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 b

5++''' / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $ +& R 8s 4 ,&'')

+.; 4 &+' 4 +''

,,,.;' 8s_ - ,7(5' 8s M 5++''' / '

8s / +7.*; cm_



8s / :5.'( cm_

Si usamos 7?:V

S / +.*: 4 +''

+7.*;S / +&.,' cm.

Usare 7?:V +' cm.

TRASLAPE

T / '.': 4 db 4 fy` fXc

T / '.': 4 +.7* 4 ,&'' / (5.:5

` &+'

@ra intercalado en el acero negativo a cada +' cm. o sea a la

mitad del acero Degativo del tramo interior con una longitud de

anclaje de ,'-'' cm. 0l acero del tramo central ira repartido

longitudinalmente a lo largo de toda la losa.

VII. DISE;O DE LA VIGA SARDINEL

'.&'

'.;'

'.+5

METRADO DE CARGAS

- #eso #ropio / '.&' 4 '.:5 4 &., / '.,+

- #eso Earanda / '.+7 / '.+7



/ '.75 Tn?ml.

DETERMINACIN DEL MOMENTO POR CARGA PERMANENTE

AL CENTRO DE LA LUZ:

! pp / 4 L_:

! pp / '.75 4 && _

:

! pp / ((.:: Tn R m.

SOBRE CARGA DE DISE$O

'.(' # Q

0 ? &

# / , # ? &

# / , 4 (.5&*

&

# / ;.&7:

#X / # 4 $ 0 ? & R Q)

0

#X / ;.&7: 4 $ &.7, ? & R '.(')

&.7,

#X / &.;; Tn.

%onde>

#X / <arga de %ise"o de la 9iga de Eorde

MOMENTO POR SOBRE CARGA AL CENTRO DE LA LUZ

! L / #X $ L )

,



! L / &.;; $ && )

,

! L / +7.&, Tn R m.

MOMENTO DE IMPACTO

! @ / @ 4 ! s?c

! @ / '.&7, 4 +7.&,

! @ / (.;: Tn R m.

MOMENTO TOTAL POR SERVICIO

! T / ! pp M ! L M ! @

! T / ((.:: M +7.&, M (.:;! T / 7&.** Tn R m.

PERALTE M+NIMO POR SERVICIO

a que encontramos que la viga de borde esta fundida con la losa

adoptamos que la viga de borde será como viga OTV de ancho b /

'.;' m.

d min. / ` & 4 !u 4 +' 0 7) fc 4 4 4 b

d min. / ` & 4 7&.** 4 +' 0 7)

:, 4 '.(( 4 '.:* 4 ;'

d min. / ;:.(( 6 d / :' cm. =F

8sumiremos d / :5 R 5 / :' cm. para que coincida con la losa.

EL ACERO RE%UERIDO POR SERVICIO SERÁ:

8s / !u 4 +' 0 7

As 4 j 4 b

8s / 7&.** 4 +' 0 7

+5:' 4'.:* 4;'

8s / 7'.5( cm_



VERIFICACIN DEL DISE$O POR ROTURA

!u / +.( $ !pp M +.5; $ ! s?c M ! @ )! u / +.( 4 $ ((.:: M +.5; 4 $ +7.&, M (.:;))

! u / :7.7( Tn R m.

0n la 0cuación Ceneral

!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 b

:77(''' / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $ :' R 8s 4 ,&'') +.; 4 &+' 4 ;'

5(7.&* 8s_ - ('&,'' 8s M :77(''' / '

8s / ('.+* cm_

8s / ,,7.:' cm_

#ero dado que el análisis de la losa en el volado se ha considerado

el peso por sobre carga 0 impacto ahora solo dise"aremos la vigade borde por peso propio>

PERALTE M+NIMO

d min / ` & 4 !u 4 +' 0 7)

fc 4 4 4 d

d min. / ` & 4 ((.:: 4 +' 0 7)

:, 4 '.(( 4 '.:* 4 ;'

d min. / 5&.5( \ d / :' cm. =F

AREA ACERO POR SERVICIO

8s / !

As 4 j 4 b



8s / ((.:: 4 +' 0 7

+5:' 4 '.:* 4 ;'

8s / (&.(; cm_

VERIFICACIN POR ROTURA!u / +.( 4 ! pp

!u / +.( 4 ((.::

!u / ,,.', Tn R m.

0n la 0cuación Ceneral>

!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 b

,,',''' / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $ :' R 8s 4 ,&'') +.; 4 &+' 4 ;'

5(7.&* 8s_ - ('&,'' 8s M ,,',''' / '

8s / +7.'( cm_

8s / ,5'.*5 cm_

#or lo tanto tomaremos> kV

+7.'( / 7.&;&.:7

Usaremos 5 kV

8s min / '.''(( 4 &' 4 :'

8s min / 7.&: cm_

8 / 7.&: / & kV

&.:7

#ara un distancia &d

8s / + 4 +7.'( / 7.'+ cm_

(



7.&: cm_ ] 7.'+ cm_ =F

8s en el ncleo / +' del acero total

8s / +7.'( 4 '.+ / +.7' cm_

Tendremos (?:V

8 / +.7' / &.++

'.;+

Usare , (?:V

;' ? ( / &(.((

Usare , (?:V &( cm.

0spaciamiento !áQimo

S maQ / +5 db / ,7 cm

S maQ / 8v 4 fy / +5 cm

(.;4 b3

S maQ / (' cm.

S maQ & d

& 4 :' / +.5' m.

+5' ? +7 / ++

#or lo tanto los estribos estarán repartidos por (?:V a>

(?:V+'.'7

++ '.+7

7 '.&'

rsto '.('



7

& kV &(

;' &,

, (?:V&(

5 kV

++

'.&'

VIII. DISE;O DE LA VIGA DIA9RAGMADIAFRAGMA INTERMEDIO

La sección será>

MOMENTO POR PESO PROPIO

pp / &., 4 '.&' 4 '*' / '.,(& Tn?ml.

! pp / pp 4 L _

:!pp / '.,(& 4 +.,' _

:

! pp / '.++ Tn. Rm.

MOMENTO TORSOR

! L / $ S M '.5+ ) #

*.;,

! L / $ +.,' M '.5+ ) 4 ;.&7:

*.;,

! L / +.,* Tn?m.

! torsor / ! s?c 4 m 4 '.;'



m / distancia entre ejes de diafragma

! L / +.,* 4 +.: 4 '.;

! L / +.:: Tn-m.

MOMENTO POR IMPACTO

@ / +7.&,

L M (:

@ / +7.&,

+.,' M (:

@ / '.(* 6 @ / '.('

!@ / '.(' 4 +.::

! @ / '.75 Tn R m.

MOMENTO DE DISE$O ULTIMO

!u / +.( $! pp M +.5; $! L M ! @)

!u / +.( $ '.++ M +.5; $+.:: M '.75)

!u / 7.,, Tn R m.

%@8AB8C!8 0PT0B@=B

#uesto que los diafragmas eQtremos van a estar apoyados en toda

su longitud no se producirán !omentos de AleQión su función solo

será de coneQión entre vigas para evitar presencia de momentos

Torsores en estas por tanto se dise"aran con armadura m1nima.

8s min / '.''( 4 b 4 d

8s min / '.''(( 4 &' 4 +&' / ;.*& cm_

Se usara ( kV superior e inferior



8dicionalmente se colocara 5 (?:V para con2nar el ncleo central

equivalente a>

5 4 '.;+( / ,.&;: ] '.+ 4 ;.*&

DISTRIBUCION DE ARMADURA DIAFRAGMA EN APO,O( kV

;

&*

+(' &*

&*

5 (?: O&*

;

( kV

MOMENTO DE DISE$O A LA ROTURA EN LA ZONA INTERIOR

DEL DIAFRAGMA

!omento por Botura

!u / 7.,, Tn. R m.

Beemplazamos en la 0cuación Ceneral>

!u / 4 8s 4 fy 4 $ d R 8s 4 fy)

+.; 4 fXc 4 b

d / h R y / *' R +' / :'

7,,''' / '.*' 4 8s 4 ,&'' 4 $ :' R 8s 4 ,&'')

+.; 4 &+' 4 &'

&&&(.7 8s_ - ('&,'' 8s M 7,,''' / '



8s / +.:& cm_

8s / +(,.&' cm_

<álculo del 8cero

8s / ! 4 0 7 As 4 4 d

d / *' R +' / :' cm.

8s / 7.,, 4 0 7

+5:' 4 '.:* 4 :'

8s / ,.7, cm_

#or lo tanto tomaremos> 7?:V

8 / ,.7, / &.&*

+.*;*

Usaremos ( 7?:V

8demás usaremos estribos se colocaran como armadura m1nima

de vigasS maQ. / ('. cm.


Se adicionara el ncleo central de ;: cm. con el +' 8s principal

máQimo.

8s / 7.&: 4 '.+ / '.7& cm_

Usare , (?:V

Teniendo en consideración que al espaciamiento máQimo entre

barras verticales debe ser de '.(' cm.

'.&5 \ '.(' =F



Usare un anclaje en las aceras superiores e inferiores de &' cm.H

no considerare anclajes en la armadura central por ser solamente

acero de con2namiento.

8s min / '.''(( 4 &' 4 :'8s min / 7.&: cm_

<on acero 7?:V

8 / 7.&: / &.55

+.*;*

Usaremos ( 7?:V

#ara los estribos usando (?:V,: 4 d / ,: 4 '.;+ / (,.': cm.

+& 4 d / +& 4 +.7:; / +*.', cm.

d / de acero principal $7?:V)

Usaremos de (?:V &' cm.

DISTRIBUCIN DE ARMADURA DIAFRAGMA INTERMEDIO

5

( 7?:V &5

&5 *'

, (?:V &5

5

( 7?:V

'.&'



(?:V &' cm.

Analisis Estructural de Puente Viga Loza de 18m

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Transcript of Analisis Estructural de Puente Viga Loza de 18m