Arco 75 - Viga Transversal

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Puente LA ETERNIDAD L = 5.00 m Luz de la viga S = 3.50 m Separación entre vigas Fy = 345.0 Mpa Acero Grado 345 Es = 210,000.0 MPa Modulo de elasticidad del acero f'c = 28.0 MPa Concreto Ec = 25,585.9 MPa Modulo de elasticidad del concreto n = 8.00 Propiedades de la Viga 1. Viga B (cm) H (m) Cantidad A (mm2) y A*y A*y2 Io Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3 Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3 Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1 Losa 0.00 0.00 1 0.0 528.5 0.0 0.0 0.0 528.50 11,875.0 2,927,531.3 1,188,675,320.3 99,084,356.8 Y = 246.5 mm Ixx = 566,038,479.6 mm4 Sxxb = 2,296,032.5 mm3 Sxxt = 2,007,434.7 mm3 r = 218.3 mm 2. Viga + Losa de Concreto/3n B (cm) H (m) Cantidad A (m2) y A*y A*y2 Io Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3 Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3 Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1 Losa 110.42 200.00 1 22,083.3 628.5 13,879,375.0 8,723,187,187.5 73,611,111.1 728.50 33,958.3 16,806,906.3 9,911,862,507.8 172,695,467.9 Y = 494.9 mm Ixx = 1,766,361,233.7 mm4 Sxxb = 3,568,930.7 mm3 Sxxt = 52,613,023.9 mm3 r = 228.1 mm 3. Viga + Losa de Concreto/n B (cm) H (m) Cantidad A (m2) y A*y A*y2 Io Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3 Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3 Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1 Losa 331.25 200.00 1 66,250.0 628.5 41,638,125.0 26,169,561,562.5 220,833,333.3 728.50 78,125.0 44,565,656.3 27,358,236,882.8 319,917,690.1 Y = 570.4 mm Ixx = 2,256,103,795.4 mm4 Sxxb = 3,955,021.1 mm3 Sxxt = 14,273,753.7 mm3 r = 169.9 mm Factor de Concentración de Cargas Para Momento Donde: S = 3500.0 mm Separación entre vigas L = 5000.0 mm Longitud de vigas ts = 200.0 mm Espesor de Losa eg = 382.0 mm Distancia desde el centroide de la viga de acero al punto medio de la losa Kg = 18,388,986,916.7 mm4 g int moment 1 = 0.83 Factor de concentración de cargas considerando una vía cargada m = 1.20 Factor de presencia para una vía m g int moment 1 = 0.99 Diseño de la Viga Longitudinal JM Yeckle 1/4

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es un diseño de un viga transversal metalico de un puente en arco metalico

Transcript of Arco 75 - Viga Transversal

  • Puente LA ETERNIDAD

    L = 5.00 m Luz de la viga

    S = 3.50 m Separacin entre vigas

    Fy = 345.0 Mpa Acero Grado 345

    Es = 210,000.0 MPa Modulo de elasticidad del acero

    f'c = 28.0 MPa Concreto

    Ec = 25,585.9 MPa Modulo de elasticidad del concreto

    n = 8.00

    Propiedades de la Viga

    1. Viga

    B (cm) H (m) Cantidad A (mm2) y A*y A*y2 Io

    Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3

    Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3

    Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1

    Losa 0.00 0.00 1 0.0 528.5 0.0 0.0 0.0

    528.50 11,875.0 2,927,531.3 1,188,675,320.3 99,084,356.8

    Y = 246.5 mm

    Ixx = 566,038,479.6 mm4

    Sxxb = 2,296,032.5 mm3

    Sxxt = 2,007,434.7 mm3

    r = 218.3 mm

    2. Viga + Losa de Concreto/3n

    B (cm) H (m) Cantidad A (m2) y A*y A*y2 Io

    Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3

    Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3

    Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1

    Losa 110.42 200.00 1 22,083.3 628.5 13,879,375.0 8,723,187,187.5 73,611,111.1

    728.50 33,958.3 16,806,906.3 9,911,862,507.8 172,695,467.9

    Y = 494.9 mm

    Ixx = 1,766,361,233.7 mm4

    Sxxb = 3,568,930.7 mm3

    Sxxt = 52,613,023.9 mm3

    r = 228.1 mm

    3. Viga + Losa de Concreto/n

    B (cm) H (m) Cantidad A (m2) y A*y A*y2 Io

    Ala Inferior 250.00 16.00 1 4,000.0 8.0 32,000.0 256,000.0 85,333.3

    Alma 9.50 500.00 1 4,750.0 266.0 1,263,500.0 336,091,000.0 98,958,333.3

    Ala Superior 250.00 12.50 1 3,125.0 522.3 1,632,031.3 852,328,320.3 40,690.1

    Losa 331.25 200.00 1 66,250.0 628.5 41,638,125.0 26,169,561,562.5 220,833,333.3

    728.50 78,125.0 44,565,656.3 27,358,236,882.8 319,917,690.1

    Y = 570.4 mm

    Ixx = 2,256,103,795.4 mm4

    Sxxb = 3,955,021.1 mm3

    Sxxt = 14,273,753.7 mm3

    r = 169.9 mm

    Factor de Concentracin de Cargas

    Para Momento

    Donde:

    S = 3500.0 mm Separacin entre vigas

    L = 5000.0 mm Longitud de vigas

    ts = 200.0 mm Espesor de Losa

    eg = 382.0 mm Distancia desde el centroide de la viga de acero al punto medio de la losa

    Kg = 18,388,986,916.7 mm4

    gint moment 1 = 0.83 Factor de concentracin de cargas considerando una va cargada

    m = 1.20 Factor de presencia para una va

    m gint moment 1 = 0.99

    Diseo de la Viga Longitudinal

    JM Yeckle 1/4

  • Puente LA ETERNIDAD

    Diseo de la Viga Longitudinal

    gint moment 2 = 1.04 Factor de concentracin de cargas considerando dos vas cargadas

    m = 1.00 Factor de presencia para dos vas

    m gint moment 2 = 1.04

    Para Cortante

    gint shear 1 = 0.82 Factor de concentracin de cargas considerando una va cargada

    m = 1.20 Factor de presencia para una va

    m gint shear 1 = 0.98

    gint shear 2 = 1.07 Factor de concentracin de cargas considerando dos vas cargadas

    m = 1.00 Factor de presencia para una va

    m gint shear 2= 1.07

    Incremento Dinamico

    IM = 0.33 Factor de Ampliaficacin Dinmica

    Verificacin de Esfuerzos en Zonas Crticas

    M V fb ft fv Estado Lmite

    KN-m KN Mpa Mpa Mpa

    DC1 = 56.935 43.488 24.80 -28.36 9.16

    DC2 = 6.148 4.933 1.72 -0.12 1.04

    DW = 2.253 1.803 0.63 -0.04 0.38

    LL = 275.835 216.797

    LL+IM = 381.326 307.147 96.42 -26.72 64.66

    446.663 357.37 123.57 -55.24 75.24 Servicio I

    561.061 449.515 152.49 -63.25 Servicio II

    712.078 570.701 192.683 -78.29 Resistencia I

    0.95xFy 0.95xFy 0.95xFy

    327.75 -327.75 327.75

    Momento Ultimo Resistente

    MADt = 1,364.482 KN-m Momento factorado en el ala en tensin

    Myt = 1,438.468 KN-m Momento de fluencia

    Mnt = 1,870.008 KN-m Resistencia nominal en flexin 1.3.Rh.My

    Verificacin de Dimensiones segn AASHTO

    Ala bf tf bf / tf bf / tf mx AASHTO

    250.0 16.0 15.625 24.0 Ok! 6.10.2.2

    Alma tw D D/tw D/tw mx AASHTO

    9.5 450.0 47.37 150.00 Ok! 6.10.2.1

    Separacin de rigidizador do = 2500

    Coeficiente de pandeo por corte k = 5+5/(do/D) = 5.16 6.10.9.3.2-7

    1.12x(Ek/Fyw)0.5

    = 62.78 6.10.9.3.2-5

    1.40x(Ek/Fyw)0.5

    = 78.48 6.10.9.3.2-6

    D/tw < 1.12x(Ek/Fyw)0.5

    = Ok! C = 1.00

    1.12x(Ek/Fyw)0.5

    < D/tw < 1.40x(Ek/Fyw)0.5

    = No cumple C =

    D/tw > 1.40x(Ek/Fyw)0.5

    = No cumple C =

    Rigidizadores Interiores C Vp Vu

    855.43 > 570.70 Ok! 6.10.9.2-2

    JM Yeckle 2/4

  • Puente LA ETERNIDAD

    Diseo de la Viga Longitudinal

    Diseo de Conectores

    Diseo por Fatiga

    IM = 0.15 Factor de Amplificacin Dinmica para fatiga

    Vr = 199.18 KN

    A = 66,250.00 mm2

    y = 58.06 mm

    Q = 3,846,448.50 mm3

    I = 2,256,103,795.40 mm4

    Sr = 339.59 N/mm

    Stud Canal 5x6.7

    h = 125.00 mm Altura h = 125.00 mm Altura

    d = 22.23 mm Diametro tw = 5.00 mm Espesor Alma

    w = 125.00 mm Ancho

    ADTT = 400.00 N de vehiculos por da en la vida til, Estimado segn Trafico

    p = 0.85 Tabla 3.6.1.4.2-1

    ADTTSL = 340.00 pxADTT

    n = 1.00 Tabla 6.6.1.2.5-2 Trusses, transv. members

    N = 9,307,500.00 365x75xnxADTTSL

    a = 32.42 238-29.5.log N B = 2,100.00 > 2,000,000 de ciclos

    Zr = 16,013.60 N axd2

    Zr = 45,937.50 N

    9,385.06 N 38.0xd2

    / 2

    n = 3 cantidad/fila n = 1

    p = 83.00 mm p = 136.00 mm

    Verificacin por Resistencia

    P1p = 0.85 x f'c x b x t

    P2p = As x Fy

    Fy = 345.0 MPa

    f'c = 28.0 MPa

    Ec = 8,091.0 MPa

    Fu = 420.0 MPa

    b = 2,650.00 mm

    ts = 200.00 mm

    Ac = 530,000.00 mm2 Area de la losa de concreto

    As = 11,875.00 mm2 Area de la viga metalica

    P1p = 12,614,000.00 N

    P2p = 4,096,875.00 N

    Stud Canal 5x6.7

    h = 125.0 mm Altura h = 125.0 mm Altura

    d = 22.2 mm Diametro tf = 8.0 mm Espesor Ala

    tw = 5.0 mm Espesor Alma

    w = 125.0 mm Ancho

    n = 3 cantidad/fila n = 1 cantidad/fila

    Resistencia Ultima Resistencia Ultima

    Qn = 92,325.80 N Qn=0.5.Asc.(f'c.Ec)0.5

    Qn = 187,413.22 N

    162,938.12 N Qn 6d = 133.35 mm Ok!

    JM Yeckle 3/4

  • Puente LA ETERNIDAD

    Diseo de la Viga Longitudinal

    Diseo de Pernos de Conexin

    VDC1 = 43.488 KN

    VDC2 = 1.803

    VLL+IM= 307.147

    VU = 564.415 KN

    Vadm = 855.428 KN

    0.75xVadm = 641.571

    Vprom. = 709.921 KN

    Diametro Perimetro Area Resistencia Nominal al Corte = fs Rn

    Corte Corte Corte Vmx N

    Simple Doble Resistencia I

    ( mm ) ( mm2 ) (kN) (kN) (kN)

    3/4 '' 20.0 314.2 125.2 100.13 200.26 855.4 5.00

    7/8 '' 22.0 380.1 151.4 121.16 242.31 855.4 4.00

    1 '' 24.0 452.4 180.2 144.19 288.37 855.4 3.00

    Resistencia al Deslizamiento

    Kh = 1.00 Factor que depende del tipo de agujero, 1.0 para agujeros estndar

    Ks = 0.50 Factor de condicin de superficie, 0.50 para clase B (anticorrosivo zinc inorganico)

    Ns = 2.00 Nmero de planos de deslizamiento por perno

    Diametro Perimetro Area Resistencia Nominal al Deslizamiento = fs Rr

    Tensin req. Rr Ps Ps adm N

    Pt Servicio II

    ( mm ) ( mm2 ) (kN) (kN) (kN) (kN)

    3/4 '' 20.0 314.2 142.0 142.0 444.6 973.4 7.00

    7/8 '' 22.0 380.1 176.0 176.0 444.6 973.4 6.00

    1 '' 24.0 452.4 205.0 205.0 444.6 973.4 5.00

    Calculo del espesor de la plancha de empalme

    Diametro Perimetro Area Cargas Resistentes

    Aplastamiento sobre Planchas Fy = 345 Fu = 510

    12.5 16 20 25 32

    ( mm ) ( mm2 ) ( KN ) ( KN ) ( KN ) ( KN ) ( KN )

    3/4 '' 20.0 314.2 306.00 391.68 489.60 612.00 783.36

    7/8 '' 22.0 380.1 336.60 430.85 538.56 673.20 861.70

    1 '' 24.0 452.4 367.20 470.02 587.52 734.40 940.03

    N = 3 3 2 2 2

    3 2 2 2 1

    3 2 2 2 1

    Diametro Perimetro Area Cargas Resistentes

    Aplastamiento sobre Planchas Fy = 250 Fu = 416

    12.5 16 20 25 32

    ( mm ) ( mm2 ) ( KN ) ( KN ) ( KN ) ( KN ) ( KN )

    3/4 '' 20.0 314.2 249.54 319.41 399.27 499.08 638.83

    7/8 '' 22.0 380.1 274.50 351.35 439.19 548.99 702.71

    1 '' 24.0 452.4 299.45 383.30 479.12 598.90 766.59

    N = 4 3 3 2 2

    4 3 2 2 2

    3 3 2 2 2

    JM Yeckle 4/4