DATOS GENERALES DEL PUENTE.

Clasificación Del Puente

� Uso: Rural

� Sistema Estructural: Isostático

� Posición De Calzada: Superior

� Material A Usar En La Losa: Concreto

� Carpeta De Rodamiento: Carpeta Asfáltica

� Material A Usar Como Vigas: Metálica

� Material A Usar En Apoyos: Conduven Eco Circular Metálico

Característica De Los Materiales

� �c = 2.5 T/m3 (Peso Especifico Del Concreto)

� �c = 2.4 T/ m3 ( Pavimento)

� Fc= 250 Kg/m2 ( Resistencia Del Concreto)

� Fy= 4200 Kg/m2

� Peso De Las Barandas: 150 Kg/m

� �adm (suelo)= 1.30 kg/cm2

Método De Diseño

Método AASHTO LFRD

Dimensiones

� Longitud Horizontal Del Puente= 24m � Ancho Del Puente = 10.40 m � Altura De Puente= 4.00m � Ancho De Canal= 3.65m c/u � Ancho de Seguridad= 0.90m c/u � Ancho De Baranda= 0.15m

� Carga Móvil HS20-44 Eje delantero = 3630 Kg

Eje trasero = 14520 Kg �

� Baranda metálica = 1.00 m (Altura)

� Separación De Vigas Internas = 1.00 m

� Separación De Vigas Externas = 1.20 m

� Separación De Separadores= 4 m

PREDIMENSIONADO DEL PUENTE.

� Numero De Vigas.

� Nv = ��������� + 1 =

��� ���������� ��� + 1 = 9.4 � 10 Vigas

(Se Asumirán 11 Vigas a fin de disminuir el peralte del perfil a utilizar).

� Dimensiones De La Viga ( AASHTO LFRD)

Hv = 0.032 � Lc = 0.032 x 12m = 0.38 � 0.40 m

� Numero De Separadores.

Ns = Nv – 1 = 11 – 1 = 10 Separadores Hs = 0.75 x 0.40 � 0.30m

� Dimensiones De La Losa ( Tablero)

Esp. Losa = ������� �� !�" � 0.175 =

#�$ %�%�&�')( *�+,�- = 0.14m

Como 0.175 0.14 se utilizará por norma 0.175 m � 0.20 m

� Análisis De Carga Permanente En El Tablero.

- Peso Propio Losa= 0.20 m x 2500 kg/m3 x 1 m = 500 Kg/m

- Peso Pavimento Asfáltico= 0.05 m x 2350 kg/m3 x 1 m = 117.50 Kg/ m

- Peso Losacero= 7.45 Kg/m

- Burladero= 0.15 m x 2500 kg/m3 x 1 m =375 kg/m

- Baranda = 100 Kg/m x 1 m = 100 kg

Análisis De Cargas Permanentes En El Tablero.

� Modelo Matemático:

Análisis Estructural De Cargas Permanentes En El Tablero.

� Diagrama De Cortes:

� Diagrama De Momentos:

� Reacciones: Nudos estado Rx Ry Mz [Kg] [Kg] [Kg*m] 1 D1 0.00 513.77 0.00 2 D1 0.00 862.86 0.00 3 D1 0.00 570.52 0.00 4 D1 0.00 633.77 0.00 5 D1 0.00 623.48 0.00 6 D1 0.00 625.41 0.00 7 D1 0.00 623.48 0.00 8 D1 0.00 633.77 0.00 9 D1 0.00 570.52 0.00 10 D1 0.00 862.86 0.00 11 D1 0.00 513.77 0.00

Diseño De Viga Interna Más Desfavorable:

- Reacción En Viga Interna = 862.86 Kg/m

- Peso De Viga W14 X 283= 421 Kg/m

- Peso De Separadores ( Perfil Metálico) IPN 300 P= 54 kg/m

- Ps Internos = 0.50m x 1.00 kg/m = 54 kg

Análisis De Cargas Permanentes En Viga Interna.

� Modelo Matemático:

Análisis Estructural De Cargas Permanentes En Viga Interna.

� Diagrama De Cortes:

� Diagrama De Momentos:

� Reacciones:

Nudos estado Rx Ry Mz [Kg] [Kg] [Kg*m] 1 D1 0.00 7819.96 0.00 2 D1 0.00 7819.96 0.00

Análisis De Cargas Variables En Viga Interna.

- Cargas variables:

Camión HS-2044.

Mmáx = .0/ 13254�6�78:9 x

;=<> + 0.71 - 4.27 x Pd (Teorema de Barre)

Pd = P x FNV X FR X (1 + I)

- Factor Rueda

FR = ?@BA C=D =

EBF G:GHBI J=K = 0.60 (NORMA AASHTO SEGÚN TABLA 3.23.1)

- Factor de Impacto.

I = LNM

OQP�R�SNT � 0.30 = UNV

W)XZY�[N\ = 0.30 I = 0.30

2

2

Pd = 7260 x 1.20 x 0.60 x (1 + 0.30) = 6795.36 Kg

Mmáx = ]N^ _�`baZc�d)e�f�g hNi

j)kNl m�m x n)op + 0.71 - 4.27 x 6795.36

Mmáx = 28350.37� kgxm Mu = 1.30 X ( Mcp + 5/3 x Mcv ) Mu = 1.30 x (23352.54 + 5/3 x 28350.37) = 91784.13 Kgxm�

Fact = qsr�tvu�w�w

xy = z|{N}�~)�|� �������������v���N�

���|�����=��� = 1222.16 kg/cm2

Fadm = �)���������������)��=�¡ ¢�£ ¤�¥�¦�§|¨N©Nª¬«�­)®¯=°²± = 0.81

Como 0.81 < 1 OK! (PERFIL Wf 14 x 283)

Diseño De Viga Externa.

- Reacción En Viga Externa = 513.17 Kg/m

- Peso De Viga W14 X 283= 421 Kg/m

- Peso De Separadores ( Perfil Metálico) IPN 300 P= 54 kg/m

- Ps = 0.60m x 54 kg/m = 32.4 kg

Análisis De Cargas Permanentes En Viga Externa.

� Modelo Matemático:

Análisis Estructural De Cargas Permanentes En Viga Externa.

� Diagrama De Cortes:

� Diagrama De Momentos:

� Reacciones: Nudos estado Rx Ry Mz [Kg] [Kg] [Kg*m] 1 D1 0.00 5678.62 0.00 2 D1 0.00 5678.62 0.00

Análisis De Cargas Variables En Viga Externa.

- Cargas variable

Factor Rueda = (Línea de Influencia)

³´�µ ¶|· �

¸º¹»�¼ ½|¾�½ Y1 = 0.429

FR= 0.43

- Factor impacto = 0.30

Pd = 7260 x 1.20 x 0.43 x (1 + 0.30) = 4870.01 Kg

Mmáx = ¿NÀ Á�ÂbÃÅÄ�Æ|ÇNÈ)É

Ê)Ë x Ì)ÍÎ + 0.71 - 4.27 x 4870.01

2

Mmáx = 20317.76 Kgxm

Mu = 1.30 x (16791.46 + 5/3 x 20317.76) = 66084.72 Kgxm

Fact = Ï�Ï�ÐNÑ)Ò|Ó Ô�Õ×ÖÙØ�Ú�Ú

Û�Ü|Ý�Þ = 879.96 Kg/cm2

Fadm = ß�à)á)â ãNä

å�æ çNè×éëê�ìNíNî = 0.58

Como 0.58 � 1 OK! (PERFIL W14 x 283)

Diseño De La Losa.

- Cálculo de momento por carga variable en el tramo

Mmáx = ï�ð�ñ�ò ó|ôõ)ö ÷�ø x P* (AASHTO 3.24.3.1)

P* = P x Cc x FNV x Fimp = 7260 x 0.80 x 1.20 x 1.30 = 9060.48 Kg

Nota: Se toma la separación de vigas mas desfavorable

Mmáx = ù�ú û|ü�ý�þ�ÿ ���

��� ��� x 9060.48 = 1683.72 Kgxm

Cc = coeficiente de continuidad para losas de tramos continuos, según

Norma AASHTO.

NOTA: No se considera el cálculo de momentos en voladizos debido a

que no hay volados en el Tablero.

- Momento último

Mu (-) = 1.30 x (93 + 5/3 x 1683.72) = 3768.96 Kgxm

Mu (+) = 1.30 x (105 + 5/3 x 1683.72) = 3784.56 Kgxm

- Chequeo de altura útil de la losa

D = � � ���������������������� �"!$# =

Dmáx (-) = � %'&)(�*)+ ,)-/.10�2)23�4�5�6)7�8:9�;�</=1>�?)? = 8.93 cm

Dmáx (+) = � @'A�B�C�D E�F/G1H�I)IJ�K�L�M�N�O:P�Q�R/S1T�U)U = 8.95 cm

Espesor de Losa = 8.95 + 5 cm = 13.95 cm � 20 cm OK!

- Cálculo del acero de refuerzo

As = b x d – ��b x d � V � WYX[Z]\^`_ ababcedgfghjilknmpo x

q�r s't�u�v�w xy{z

b = 100cm

d = 20cm – 5 cm = 15 cm

F`c = 250 kg/cm2

Fy= 4200 kg/cm2

- Acero Superior (-)

As (-) = 100 x 15 - ��100 x 15 � | � }�~������ �������������� ������������������� x

��� �'���:��������' � 

As (-) = 6.97 cm2

- Acero Inferior (+)

As (+) = 100 x 15 - ��100 x 15 � ¡ � ¢�£¥¤�¦�§ ¨�©«ª�¬�­�­®�¯ °�°�±�²�³�´�µ�¶�·�¸ x

¹�º »'¼�½:¾�¿�ÀÁ�Â'Ã)Ã

As (+) = 7.00 cm2

- Acero mínimo:

Asmin = ÄÆÅ$Ç1È�É)É/Ê1Ë)Ì

Í�Î'Ï)Ï = 5.00 cm2

- Separación del acero de refuerzo:

S (-) = Ð�Ñ Ò�ÓÕÔ�Ö�×)×

Ø�Ù Ú�Û = 18.22 � 20 cm (1 � ½” @ 20 cm)

S (+) = Ü�Ý Þ'ß�à1á�â)â

ã�ä å�å = 18.14 � 20 cm (1 � ½” @ 20 cm)

- Acero de refuerzo por temperatura

Astemp = 0.002 x b x El = 0.002 x 100 * 20 = 4.00 cm2

S = 0.71 x 100 = 17.75 cm � 15 cm (1 � 3/8 @ 15 cm) 4

- Acero de refuerzo de repartición

As = 121 � 67 % = 110.46% �s

Asrep = 0.67 x 7 = 4.69 cm2

- Distribución del acero a separación constante:

a) En la parte superior a separación constante:

S = 1.27 x 100 = 27.08 � 30 cm (1 � 1//2 @ 30 cm)

4.69

a) En la parte inferior:

S = 1.27 x 100 = 180.53 35 cm (1 � 1//2” @ 15 cm)

0.15 x 4.69

S = 1.27 x 100 = 38.68 35 cm (1 � 1//2” @ 15 cm)

0.70 x 4.69