Carrozable_2002 (20 m)

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PUENTE CARROZABLE DISEÑO DE VIGAS Página 1 DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA PROYECTO : Puente simplemente apoyado OFICINA : PIURA LUZ DEL PUENTE L (m) = 20 PERALTE VIGA H = L/15 (m) = 1.33 1.20 ESPESOR LOSA E (m) = 0.200 AREA DE INFLUENCIA DE VIGA Metrado de cargas Ancho de via ( A ) = 3.60 3.60 m ancho de vereda ( c ) = 0.60 0.60 m Ancho de viga ( bw ) = 0.45 m separacion ejes vig ( S ) = 2.10 2.10 m espesor de losa ( E ) = 0.165 0.200 m ( g ) = 0.15 0.15 m ( y ) = 0.25 0.25 m ( f ) = 1.00 m ( D ) = 0.35 m ( x ) = 0.75 m ( a ) = 0.78 m Aporte de losa viga principal, asfalto, acera Peso losa = E * (a+b/2+S/2) * (2,4 T/m3) 0.984 T/m Peso viga = f * bw * (2.4 T/m3) 1.080 T/m asfalto = 0.05 * A/2 * ( 2 T/m3) 0.180 T/m acera = c * g * (2.4 T/m3) 0.216 T/m otros = 0.290 T/m 2.750 T/m Aporte de vigas diafragma N = 5 Espaciamiento vigas diaf. e = L / ( N - 1 ) 5.000 Ancho viga diafragma bd = 0.250 Peralte viga diaframa hd = ( f - y ) 0.750 PP Diafragma Pdf = hd.bd.(S/2-b/2).(2.4) = 0.473 T 1-MOMENTO POR PESO PROPIO Aporte de losa viga principal, asfalto, Mpp = 137.500 T - m Aporte de vigas diafragma Mdf = 4.725 T - m 142.225 T - m 2-MOMENTO POR SOBRECARGA Sobrecarga Semitrailer AASHTO HS-20 Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga) P = 4000 kg 1/2 ( 2.25L - 10.675 ) P= 68.650 T - m ( 2S + 2x - 3.05 ) / S = 1.262 Mom. por sobrecarga M S/C = Ms/c . Ccc = 86.630 T - m 3-MOMENTO POR SOBRECARGA EQUIVALENTE Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga) 1/2 (2,25 P (L/4) + 0,262 P(L/4) (L/2)) = 48.700 T - m 4-CARGAS POR EJE TANDEM Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga) 1/2 ( 3P / 2 ( L - 1,20 ) Ccc ) = 71.171 T - m Momento Total por Carga Movil ( ML) ML = 86.630 T - m 5-MOMENTO POR IMPACTO I = 15,24 / (L+38) = 0.26 < 0.300 OK! Momento de impacto Mi= 22.763 T-m Momento Total Por Impacto ( Mi) Mi = 22.763 T - m B1- DISEÑO POR SERVICIO 1 Verificacion del peralte 251.62 T-m f´y = 4200 f´c= 210 fc = 0,4 f´c = 84 fs = 0,4 f´y = 1680 Determinacion de ancho colaborante r = fs / fc = 20 b = L/4 5.00 9.661 b = 16*E + bw 3.65 k = n/(n+r) = 0.326 b = S 2.10 j = 1 - k/3 = 0.8914 b = 2*a + bw 2.00 H= 120.00 b = min valor = 2.00 m d = 101.57 cm d servicio < d rotura = H - x OK ! 101.57 104.88 104.88 cm A- PREDIMENSIONAMIENTO B- DISEÑO DE VIGAS WD = Numero de vigas diafragma ( WD * L 2 ) / 8 = Momento Total Carga Muerta (MD) = MD = Momento = Ms/c = Coef. concent. de carga Ccc = Mom. por sobrecarga equiv. M eq= Mom. por eje tandem Mtand = ML . I M = MD+ML+MI = n = 2100000/(15000.f´c 1/2 ) d = L/2 4P 4P P L/2 4.27 LL 4.27 LL Sobrecarga Crítica Semitrailer AASHTO HS-20 Ms/c = (2,25 L -10,675) P L/2 PM = 2,25P L/2 Sobrecarga Equiv. Semitrailer AASHTO HS-20 Meq = PM (L/4) + w (L/4)(L/2) w = 0,262P 2 M fckjb A E H f g a bw c S hd bw x x y D L/2 3P 3P L/2 1.20 LL Eje Tandem Mtand = 3P/2 ( L - 1.20 ) wD L LL Pdf LL Pdf LL Pdf LL Pdf LL Pdf LL Peso propio

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PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS

Página 1

DISEÑO PUENTE VIGA-LOSAPROYECTO :

Puente simplemente apoyado OFICINA : PIURALUZ DEL PUENTE L (m) = 20PERALTE VIGA H = L/15 (m) = 1.33 1.20ESPESOR LOSA E (m) = 0.200

AREA DE INFLUENCIA DE VIGA

Metrado de cargasAncho de via ( A ) = 3.60 3.60 mancho de vereda ( c ) = 0.60 0.60 mAncho de viga ( bw ) = 0.45 mseparacion ejes vigas ( S ) = 2.10 2.10 mespesor de losa ( E ) = 0.165 0.200 m

( g ) = 0.15 0.15 m( y ) = 0.25 0.25 m( f ) = 1.00 m

( D ) = 0.35 m( x ) = 0.75 m( a ) = 0.78 m

Aporte de losa viga principal, asfalto, aceraPeso losa = E * (a+b/2+S/2) * (2,4 T/m3) 0.984 T/mPeso viga = f * bw * (2.4 T/m3) 1.080 T/masfalto = 0.05 * A/2 * ( 2 T/m3) 0.180 T/macera = c * g * (2.4 T/m3) 0.216 T/motros = 0.290 T/m

2.750 T/m

Aporte de vigas diafragma N = 5

Espaciamiento vigas diaf. e = L / ( N - 1 ) 5.000Ancho viga diafragma bd = 0.250Peralte viga diaframa hd = ( f - y ) 0.750

PP Diafragma Pdf = hd.bd.(S/2-b/2).(2.4) = 0.473 T

1-MOMENTO POR PESO PROPIO

Aporte de losa viga principal, asfalto, acera Mpp = 137.500 T - m Aporte de vigas diafragma Mdf = 4.725 T - m

142.225 T - m

2-MOMENTO POR SOBRECARGA Sobrecarga Semitrailer AASHTO HS-20 Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)

P = 4000 kg 1/2 ( 2.25L - 10.675 ) P= 68.650 T - m ( 2S + 2x - 3.05 ) / S = 1.262

Mom. por sobrecarga M S/C = Ms/c . Ccc = 86.630 T - m

3-MOMENTO POR SOBRECARGA EQUIVALENTE Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)

1/2 (2,25 P (L/4) + 0,262 P(L/4) (L/2)) = 48.700 T - m

4-CARGAS POR EJE TANDEM Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)

1/2 ( 3P / 2 ( L - 1,20 ) Ccc ) = 71.171 T - m

Momento Total por Carga Movil ( ML) ML = 86.630 T - m

5-MOMENTO POR IMPACTO I = 15,24 / (L+38) = 0.26 < 0.300 OK!

Momento de impacto Mi= 22.763 T-m

Momento Total Por Impacto ( Mi) Mi = 22.763 T - m

B1- DISEÑO POR SERVICIO1 Verificacion del peralte

251.62 T-mf´y = 4200f´c= 210fc = 0,4 f´c = 84fs = 0,4 f´y = 1680 Determinacion de ancho colaboranter = fs / fc = 20 b = L/4 5.00

9.661 b = 16*E + bw 3.65k = n/(n+r) = 0.326 b = S 2.10j = 1 - k/3 = 0.8914 b = 2*a + bw 2.00H= 120.00 b = min valor = 2.00 m

d = = 101.57 cm

d servicio < d rotura = H - x OK !101.57 104.88

104.88 cm

A- PREDIMENSIONAMIENTO

B- DISEÑO DE VIGAS

WD =

Numero de vigas diafragma

( WD * L2 ) / 8 =

Momento Total Carga Muerta (MD) = MD =

Momento = Ms/c = Coef. concent. de carga Ccc =

Mom. por sobrecarga equiv. M eq=

Mom. por eje tandem Mtand =

ML . I

M = MD+ML+MI =

n = 2100000/(15000.f´c1/2)

d =

L/2

4P4PP

L/2

4.27

LL

4.27

LL

Sobrecarga Crítica Semitrailer AASHTO HS-20Ms/c = (2,25 L -10,675) P

L/2

PM = 2,25P

L/2

Sobrecarga Equiv. Semitrailer AASHTO HS-20Meq = PM (L/4) + w (L/4)(L/2)

w = 0,262P

√ 2Mfckjb

A

E

Hf

g

a

bw

c

S

hd

bw

x x

y

D

L/2

3P3P

L/2

1.20

LL

Eje TandemMtand = 3P/2 ( L - 1.20 )

wD

LLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

Peso propio

Page 2: Carrozable_2002 (20 m)

PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS

Página 2

B2-DISEÑO POR ROTURA

422.38 T - m

Calculo del Area de acero a = 222.35b colab. (cm)= 200 b = -396,446.40

recub (cm)= 5 c = 42,238,357.12

d (cm) = H - x = 104.88 113.81Mu =

As = 113.80672 cm² 0.0054

Verificamos posición del eje neutro:

a = 13.39 cm a < = 20.00 OK ! : Diseño como viga rectangular

As + 1/3 As = 151.74 cm² 0.0072 (RNC 11,5,3)

50.66 cm²

Adoptamos: A s = 151.74 cm²

Area de barra de fierro = 5.10 diámetro = 1 "

Acero principal: número de barras = 30 1 "

As = 153.00 cm2= 0.0073

Verificamos la cuantía:

= x 6300 / (6300 + fy) = 0.022 = 0.85

= 0.0163

> = 0.0073 No requiere As a compresión

Para no verificar deflexiones:

= = 0.0090 > 0.0073 OK !

B3-VERIFICACION POR AGRIETAMIENTONº de columnas de acero: M = 3

Nº de filas de acero: N = 3 RNC 7.7.1 OK!, varillas si alcanzan N° de barras de acero por paquete: n = 4 (max. 4 barras por paquete)

2.54 cm EXPOSICION A AMBIENTE AGRESIVO

5.08 cm Z = 30000 kg/cm2 MODERADORecubrimiento: recub. = 5.00 cm Z = 26000 kg/cm2 SEVERO

6.27 cmx = recub. + ( 2.5 * (N - 1) + Deq*N ) * 0.5 15.12 cm

A = 2.X.bw / (# de barras) = 45.36 cm² Espaciamiento minimo entre paquetesZ = 26,000.00 kg/cm² 1.5*Diam.Equiv. = 7.62 cm

fs máx adm = = 3,953.60 kg/cm²

1759.02 kg/cm²

fs máx adm > 0.6 fy COMPARAR CON 0.6 fy3,953.60 2,520.00 kg/cm²

fs máx adm > fs máx actuante OK !2,520.00 1,759.02 kg/cm²

B4-VERIFICACION POR FATIGA EN SERVICIO

Ma = Mmax = 251.62 T - m

Mb = Mmin = 142.23 T - m

fs máx = 1,759.02 kg/cm² fs mín = = 994.27 kg/cm²

= 764.745 kg/cm²

= 1277.422 kg/cm²

>OK!.... Cumple: Rango real es menor que admisible

B5-VERIFICACION POR CORTE

Por peso propio : 29.863 T

Por sobrecarga HS 20 Ccc. P/2 . (9-25,62 / L ) = 19.481 T

Por impacto Vi = 5.119 T

Mu =1,3*( MD+1,67*(ML+MI) ) =

a As2 + b As + c = 0

As = [-b - (b2-4ac)^0,5]/(2a) =

r = As / (b . d) =

r = (As+1/3 As)/(b.d) =

As min = . b . d = = 0,7 f´c / fy

f =

0.75 rb =

Diametro de barras de acero: f =Diam. Equiv. del paquete de acero: Deq = n1/2 . f =

dc = recub. + 0.5 . f =

fs actuante = Mu / (As . j . d) =

MD + ML + MI=

MD =

Rango real entre esfuerzos maximo y minimo :

Df =Rango admisible entre esfuerzos maximo y minimo :

ff =

ff Df

VD = wD . Le/2 + Pdf . N/2 =

VL=

VL . I =

Z3√dcA

0 .18f ' cfyρ max

0 .9 Asfy (d−fyAs

1 .7 f ' cb)

ρ min

ρ

0 .85 f ' cβ 1fyρ b

β 1

ρ max

ρ max ρ

MaAsjd

MbAsjd

1 ,635 .36−0 .36 fsmin

fsmax−fsmin wD

LLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

PdfLL

P4P4P4.27

LL

4.27

LL

VL

VD

bw

d

x

centroide del refuerzo

dc

Asfy0 .85 f ' cb

ρ min

Page 3: Carrozable_2002 (20 m)

PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS

Página 3

Vu = 1,3(VD+1,67*(VL+Vi)) = 92.23 T

= = 5.17 kg/cm²

= = 6.41 kg/cm²

Vu < Vc teóricamente no se requiere refuerzo en el alma, colocaremos acero mínimo con estribos de 3/8".

3/8 " área de acero por varilla= 0.71 cm²

Av = 1.42 cm²

s = = 107.354 cm

Debe cumpirse : s < 0.5 d = 52.440

s < 60 cm = 60.000

3/8 " con espaciamiento s = 52 cm

Acero lateral

10% As = 15.3 cm²

Debido a que h > 60 cm, el espaciamiento entre barras será:1 - No mayor de 30 cm. 30.02 - No mayor del ancho de bw = 45.0

Escogemos s maximo= 30.00 cm

h = 120.00 cmrecub = 5.00 cmLs = 30.48 cmt = 20.00 cmLr = h - (t + recub + Ls) = 64.52 cm

VALORES SUGERIDOS:# fierros por cara= 1.15 = 1

Cantidad total de fierro (ambas caras) : 2 Selección automática del diámetro = ACERO > 1 Area necesaria de cada varilla = 7.65 cm2

VALORES PARA DISEÑO:Escoger diametro de varilla a utilizar = 3/4 " Area de cada var 2.85 cm²

Cantidad de varillas a utilizar por cara = 3 Area total de acero lateral = 17.1 cm² OK, es mayor a 10% AsEspaciamiento s = Lr / (cantidad de varillas por cara + 1) 16.13 cm OK, s < s maximo

Así colocaremos 3 fierros de 3/4 " a ambos lados del nervio de laviga a 16.13 cm de espaciamiento.

C.1.- DISEÑO DE TRAMO INTERIOR.-

Momento por peso propio

SS = S - bw = 1.65 m

Metrado de cargas para un metro de ancho:

Peso propio: (1m)*(E)*(2,4 T/m3) = 0.48 T/mAsfalto: (1m)*(0,05m)*(2 T/m3) = 0.100 T/m

0.58 T/m

Suponemos un coeficiente de 1/10 para momentos negativos y positivos.

0.158 T - m

Momento por sobrecarga Para losas armadas perpendicularmente al sentido del trafico

( SS + 0,61 ) / 9,74 . 2P = 1.856 T - m 2P : peso de una rueda del eje mas pesado (medio o posterior : 4P)

1.485 T - m

1.671 T - m

Momento por impactoI = 15,24 / (SS+38) = 0.384 > 0.300I = 0.30

0.446 T - m

0.501 T - m

Diseño por rotura:

El esfuerzo cortante nominal en rotura es:

El esfuerzo cortante resistente del concreto:

f =

Colocar estribos de f =

C- DISEÑO DE LA LOSA

w PP:

MD = w PP . SS2 . ( 1/10 ) =

ML=

ML + = Momento positivo = 0.8 ML =

ML - = Momento negativo = 0.9 ML =

Mi + = Momento positivo = I ( ML+ ) =

Mi - = Momento negativo = I ( ML - ) =

Vuf bd

u u

A v f y(u u−u c)b

u c f [0 .5√ f ' c+175 ρV u d /M u ]

t

recub.

Lr

Ls

h Acero lateral

Acero principal

bw

E

w PP

SS = S - bw

SS

Page 4: Carrozable_2002 (20 m)

PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS

Página 4

Determinación de peralte

Hallando los momentos por servicio :

M + = 1.643 T - m

M - = 1.829 T - m

El peralte mínimo con el momento maximo en servicio es:Recub = 4 cm

7.34 cm dt < E - Recub = 16.00 cm fc . k . j . b OK !

Usamos E = 20.00 cm, por tanto 16.00 cm

Determinamos acero por rotura:

Hallando los momentos a la rotura :

4.396 T - m

4.920 T - m

Acero Positivo en tramo interior ( As+ )As (+) = 7.71 cm²

As(+) + 1/3As(+) = 10.27 cm² = 0.0064

0.0024

A s = 10.27 cm²

2.85 diámetro = 3/4 "

27.74 = 27 cmEl espaciamiento de las barras debera ser:

s < 3E = 60 cm s < 45 = 45 cm

3/4 " con espaciamiento s = 27 cm

Acero Negativo en tramo interior ( As- )As ( - ) = 8.69 cm²

As(-) + 1/3As(-) = 11.59 cm² = 0.0072

0.0024

A s = 11.59 cm²

2.85 diámetro = 3/4 "

24.59 = 24 cm

El espaciamiento de las barras será: s < 3E = 60 cm s < 45 = 45 cm

3/4 " con espaciamiento s = 24 cm

Acero de repartición

%Asr = = 27.06% < 67%

Por tanto usar %Asr = 27.06%

Asr = %Asr . As principal = 2.78 cm² por metro de ancho de losa

2.85 diámetro = 3/4 "

3/4 " con espaciamiento s = 103 cm

Acero de temperaturaAst = 0.0018bE

Ast = 3.60

2.85 diámetro = 3/4 "

79.17 = 79 cm

El espaciamiento de las barras será: s < 5t = 100 cm s < 45 = 45 cm

3/4 " con espaciamiento s = 45.00 cm

MD + ( ML + ) + ( Mi + ) =

MD + ( ML - ) + ( Mi - ) =

d t = 2 . M+ =

d t = E - Recub =

Mu + = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( (ML +) + (Mi +) ) ] =

Mu - = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( (ML -) + (Mi -) ) ] =

= 0,7 f´c / fy =

Area de barra de fierro Af=

s = Af . B / As =

Luego : acero positivo de f =

= 0,7 f´c / fy =

Area de barra de fierro Af=

s = Af . B / As =

Luego : acero negativo de f =

Area de barra de fierro Af=

Luego : acero de reparticion de f =

cm² por metro de ancho de losa

Area de barra de fierro Af=

s = Af . B / Ast =

Luego : acero de temperatura de f =

ρ min

121

√L

ρ

ρ

ρ min

Page 5: Carrozable_2002 (20 m)

PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS

Página 5

C.2.-DISEÑO DE TRAMO EN VOLADIZO

Momento por peso propio

Metrado de cargas:

Sección Distancia ( m ) Momento ( T-m )

A = c * g 0.216 0.825 0.178

B = E * a 0.155 0.388 0.060

Asfalto=(x-bw/2)*0.05 0.053 0.263 0.014

Baranda 0.150 1.025 0.154

0.406La distancia es medida del centro de la sección a la cara de la viga.

Momento por sobrecarga

a - 0.305 = 0.47 m Para losas armadas perpendicularmente al sentido del trafico

1.519

2.48 T-m 2P : peso de una rueda del eje mas pesado (medio o posterior : 4P)

Momento por impactoI = 15,24 / (SS+38) = 0.384 > 0.30I = 0.30

Mi = 0.74 T-m

Determinamos acero por rotura:

Hallando los momentos a la rotura :

7.51 T - m

Acero Negativo de tramo en voladizo ( As - )As (+) = 13.83 cm²

As(+) + 1/3As(+) = 18.44 cm² = 0.0115

0.0024

A s = 18.44 cm²

2.85 diámetro = 3/4 "

15.46 = 15 cm

3/4 " con espaciamiento s = 15 cm

JAMO

Carga x 1 m de ancho ( T )

MD =

XL =

Ancho efectivo E= 0.8XL + 1.143 =

ML= 2P*XL / E =

I * ML =

Mu = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( ML + Mi ) ] =

= 0,7 f´c / fy =

Area de barra de fierro Af=

s = Af . B / As =

Luego : acero del tramo en volado de f =

x-w/2

E

g

a

bw

c

BB

AA

x

0.305

E

a

2P

XL

ρ min

ρ

bw

E

Acero de repartoAcero de reparto

Acero positivoAcero de reparto

Acero de temperaturaAcero de reparto

Acero negativo

Acero de reparto

Acero negativo

Acero de repartoen volado

Acero de reparto

en tramo interior

Page 6: Carrozable_2002 (20 m)

LUZ

VIGAS DIAFRAGMA ACERO PRINCIPAL VIGAS ESTRIBOS ACERO LATERAL LOSA: TRAMO INTERIOR LOSA: TRAMO EN VOLADIZO

CANTIDAD ESPACIAMIENTO NUMERO DE VARILLAS DIAMETRO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTOPOSITIVO NEGATIVO REPARTICION TEMPERATURA NEGATIVO

DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO

20 1.20 0.45 0.2 5 5 30 1 3 4 4 3/8 52 3/4 3 16.13 3/4 27 3/4 24 3/4 103 3/4 45.00 0.75 15

PERALTE VIGA

ANCHO VIGA (bw)

ESPESOR LOSA

NUMERO DE FILAS DE REFUERZO

NUMERO DE COLUMNAS DE

REFUERZO

NUMERO DE BARRAS POR PAQUETE

CANTIDAD EN CADA CARA

Page 7: Carrozable_2002 (20 m)

estribo derecho

Página 7

DISEÑO DE ESTRIBOS - DERECHO

DATOSALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 1.00TIPO DE TERRENO (Kg/m2) d = 1.20ANCHO DE PUENTE (m) A = 3.60LUZ DEL PUENTE (m) L = 20.00ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 5.10ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) =f 29.00

ALTURA EQUIV, DE SOBRE CARGA (m) h' = 0.60PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.70PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.30

M = 0.60N = 0.60E = 0.70G = 2.05a = 1.20b = 1.00c = 1.05B = 3.95

A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A

1-Empuje de terreno,h= 1.20h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C = 0.849 TN

0.2130.822

Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 0.50

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 2.760 0.5 1.380Ev 0.213 1.00 0.213Total 2.973 1.593

Xv=Mt/Pi 0.536 mZ=Eh*Dh/Pi 0.138 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)e=b/2-(Xv-Z) 0.103 m F`c= 700 Tn/m2

Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 4.80 < 700 Tn/m2 CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.87 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 2.53 >2 CONFORME

g1 =g2 =

TAN 2 ( 45- f /2 ) =

Ev=E*Sen ( f / 2 )=Eh=E*Cos ( f / 2 )=

NIVEL DE AGUA

B

c

NEM

b

H h

1

10 a 25f / 2

G

a

d

Page 8: Carrozable_2002 (20 m)

estribo derecho

Página 8

B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B

1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:H= 5.10h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 9.476 TnEv=E*Sen (o/2)= 2.373 TnEh=E*Cos (o/2)= 9.174 Tn

Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.86 m

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 11.730 2.25 26.393P2 9.418 1.225 11.538P3 3.139 0.47 1.465Ev 2.373 1.86 4.418Total 26.661 43.813

Xv=Mt/Pi 1.64 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)Z=Eh*Dh/Pi 0.64 F`c= 700 Tn/m2e=b/2-(Xv-Z) 0.37 m

Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 17.57 < 700 Tn/m2 CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 2.56 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 2.03 > 2 CONFORME

2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,Peso propio 46.2875Reacción del puente debido a peso propio,R1= 12.86 tn/m P= 4.00 T

Rodadura -fuerza HorizontalR2=5% de s/c equivalente, 0.327 Tn/M

Reaccion por sobrecargaR3= 17.20 Tn

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 12.858 1.225 15.751R3 17.200 1.23 21.070P vertical tot, 26.661 1.64 43.813Total 56.718 80.633

Xv=Mt/Pi 1.422 m

FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS

Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 9.174 1.86 17.082R2 0.327 6.90 2.258Total 9.501 19.339

Yh=Mi/Pi 2.035Z= 0.341e= 0.294

Page 9: Carrozable_2002 (20 m)

estribo derecho

Página 9

VERIFICACIONES

1-Verificacion de compresion y tracción

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 33.87 < 700 Tn/m2 CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.17 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 4.18 > 2 CONFORME

C- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION C-C

1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:B= 3.95H= 6.10h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 13.133Ev=E*Sen (o/2)= 3.288Eh=E*Cos (o/2)= 12.715

Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 2.20

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 11.730 2.85 33.430P2 9.418 1.825 17.189P3 3.139 1.07 3.349P4 9.085 1.975 17.943P5 3.060 3.65 11.169Ev 3.288 3.95 12.989Total 39.721 96.069

Xv=Mt/Pi 2.419 mZ=Eh*Dh/Pi 0.704 me=b/2-(Xv-Z) 0.261 m >b/6 b/6= 0.658

e<b/6, CONFORMEVERIFICACIONES

1-Verificacion de compresion y tracción

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 14.04 > d RECALCULAR

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.43 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 2.19 > 2 CONFORME

2-ESTADO:Estribo con puente y relleno sobrecargado,

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 12.858 1.825 23.465R3 17.200 1.82 31.390P vertical tot, 39.721 2.42 96.069Total 69.779 150.924

Xv=Mt/Pi 2.163 m

Page 10: Carrozable_2002 (20 m)

estribo derecho

Página 10

FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS

Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 12.715 2.20 27.979R2 0.327 7.90 2.585Total 13.042 30.564

Yh=Mi/Pi 2.34Z= 0.44e= 0.25 <b/6 CONFORME

VERIFICACIONES

1-Verificacion de compresion y tracción

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 24.38 > d RECALCULAR

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.94 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 3.75 > 2 CONFORME

JAMO

Page 11: Carrozable_2002 (20 m)

estribo izquierdo

Página 11

DISEÑO DE ESTRIBOS - DERECHO

DATOSALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 0.00TIPO DE TERRENO (Kg/m2) d = 3.62ANCHO DE PUENTE (m) A = 3.60LUZ DEL PUENTE (m) L = 20.00ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 2.70ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) =f 36.50

ALTURA EQUIV, DE SOBRE CARGA (m) h' = 0.60PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.95PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.30

M = 0.00N = 0.00E = 0.50G = 1.50a = 1.20b = 0.80c = 0.70B = 2.00

A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A

1-Empuje de terreno,h= 1.20h'= 0.60C= TAN 2(45-f/2) = 0.25E= 0,5*W*h (h+2h")*C = 0.713 TN

Ev=E*Sen (o/2)= 0.223Eh=E*Cos (o/2)= 0.678

Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 0.50

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 2.208 0.4 0.883Ev 0.223 0.80 0.179Total 2.431 1.062

Xv=Mt/Pi 0.437 mZ=Eh*Dh/Pi 0.139 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)e=b/2-(Xv-Z) 0.103 m F`c= 700 Tn/m2

Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.38 < 700 Tn/m2 CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.13 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 2.51 >2 CONFORME

B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B

1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:H= 2.70h'= 0.60C= 0.25E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 2.608 TnEv=E*Sen (o/2)= 0.817 TnEh=E*Cos (o/2)= 2.477 Tn

g1 =g2 =

NIVEL DE AGUA

B

c

NEM

b

H h

1

10 a 25f / 2

G

a

d

Page 12: Carrozable_2002 (20 m)

estribo izquierdo

Página 12

Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.04 m

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 4.968 1.6 7.949P2 2.415 0.85 2.053P3 0.863 0.33 0.288Ev 0.817 1.04 0.848Total 9.062 11.137

Xv=Mt/Pi 1.23 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)Z=Eh*Dh/Pi 0.28 F`c= 700 Tn/m2e=b/2-(Xv-Z) 0.05 m

Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.28 < 700 Tn/m2 CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.33 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

FSD=Pi*f/Eh 2.56 > 2 CONFORME

2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,Peso propio 46.2875Reacción del puente debido a peso propio,R1= 12.86 tn/m P= 4.00 T

Rodadura -fuerza HorizontalR2=5% de s/c equivalente, 0.327 Tn/M

Reaccion por sobrecargaR3= 17.20 Tn

Fuerzas verticales actuantes

Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 12.858 0.85 10.929R3 17.200 0.85 14.620P vertical tot, 9.062 1.23 11.137Total 39.120 36.686

Xv=Mt/Pi 0.938 m

FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS

Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 2.477 1.04 2.572R2 0.327 4.50 1.473Total 2.804 4.045

Yh=Mi/Pi 1.442Z= 0.103e= 0.166

VERIFICACIONES

1-Verificacion de compresion y tracción

P =Fv(1+6e/b)/(ab) 29.28 < d CONFORME

Chequeo al volteo

FSV=Mi/(Eh*Dh) 9.07 > 2 CONFORME

Chequeo al Deslizamiento

Page 13: Carrozable_2002 (20 m)

estribo izquierdo

Página 13

FSD=Pi*f/Eh 9.76 > 2 CONFORME

Page 14: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 14

DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 1

fc' = 175 kg/cm²fc = 70 kg/cm²Altura total de aleta = 5.90 mf = 34 °

0.4h2 = 4.90 mh' = 0

= 1.86 T/m²Presion de trabajo (Pt) = 4.07 Kg/cm²

Predimensionamiento:

b1 = 2.36 = 2.50 mb2 = 1.96 = 2.00 mb3 = 1.51 = 1.65 m

Trabajamos sección por metro de ancho:

SECCIÓN A-A

h = 4.90 mb = 2.00 m

1.- Empuje .-c = 0.28271E = 6.33 T

Ev = 1.85 TEh = 6.05 T

Punto de aplicación de E : dh = 1.63 m

2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-

Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 18.60 1.18 21.85P2 1.97 0.23 0.46 xv = 1.16 mEv 1.85 2.00 3.70

22.42 26.01

Mv = 26.01 T - mMh = 9.88 T - m

x = 0.72 m

e = 0.28 m e < b/6 = 0.33 OK !

factor de acuerdo a f =

g

NIVEL DE AGUA

b1

b2

b3

A

B

Page 15: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 15

Verificaciones

1.-Compresiones y tracciones

P = 2.06 kg/cm²

fc > P OK!

2.- Volteo

fs = 2.63 > 2 OK!

3.- Deslizamiento

factor = 0.70

fs = 2.59 > 2 OK!

SECCIÓN B-B

h = 5.90 mb = 2.50 m

h cim. = 1.00 mxc1 = 0.25 mxc2 = 0.25 m

1.- Empuje .-c = 0.28271E = 9.17 T

Ev = 2.68 TEh = 8.77 T

Punto de aplicación de E : dh = 1.97 m

2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-

Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 18.60 1.43 26.50P2 1.97 0.48 0.95P3 5.75 1.25 7.19 xv = 1.49 mP4 2.28 2.38 5.42Ev 2.68 2.50 6.70

31.28 46.77

Mv = 46.77 T - mMh = 17.25 T - m

Page 16: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 16

x = 0.94 m

e = 0.31 m e < b/6 = 0.42 OK !

Verificaciones

1.-Compresiones y tracciones

P = 2.17 kg/cm²Pt > P OK!

2.- Volteo

fs = 2.71 > 2 OK!

3.- Deslizamiento

factor = 0.60

fs = 2.14 > 2 OK!

Page 17: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 17

DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 1

5

e < b/6 = OK !

NIVEL DE AGUA

h2 ht

B

A

Page 18: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 18

e > b/6 = VERIFICAR !

fc > P OK!fc < P VERIFICAR !

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

Page 19: Carrozable_2002 (20 m)

aletas1

Página 19

e < b/6 = OK !e > b/6 = VERIFICAR !

Pt > P OK!Pt < P VERIFICAR !

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

Page 20: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 20

DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 2

fc' = 175 kg/cm²fc = 70 kg/cm²Altura total de aleta = 3.30 mf = 34 °

0.4h2 = 2.50 mh' = 0

= 1.86 T/m²Presion de trabajo (Pt) = 4.07 Kg/cm²

Predimensionamiento:

b1 = 1.32 = 1.60 mb2 = 1.00 = 1.00 mb3 = 0.75 = 0.50 m

Trabajamos sección por metro de ancho:

SECCIÓN A-A

h = 2.50 mb = 1.00 m

1.- Empuje .-c = 0.28271E = 1.65 T

Ev = 0.48 TEh = 1.57 T

Punto de aplicación de E : dh = 0.83 m

2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-

Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 2.88 0.75 2.16P2 1.44 0.33 0.48 xv = 0.65 mEv 0.48 1.00 0.48

4.79 3.12

Mv = 3.12 T - mMh = 1.31 T - m

x = 0.38 m

e = 0.12 m e < b/6 = 0.17 OK !

Verificaciones

factor de acuerdo a f =

g

NIVEL DE AGUA

b1

b2

b3

A

B

Page 21: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 21

1.-Compresiones y tracciones

P = 0.83 kg/cm²

fc > P OK!

2.- Volteo

fs = 2.37 > 2 OK!

3.- Deslizamiento

factor = 0.70

fs = 2.13 > 2 OK!

SECCIÓN B-B

h = 3.30 mb = 1.60 m

h cim. = 0.80 mxc1 = 0.30 mxc2 = 0.30 m

1.- Empuje .-c = 0.28271E = 2.87 T

Ev = 0.84 TEh = 2.74 T

Punto de aplicación de E : dh = 1.10 m

2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-

Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 2.88 1.05 3.02P2 1.44 0.63 0.91P3 2.94 0.80 2.36 xv = 1.02 mP4 1.40 1.45 2.03Ev 0.84 1.60 1.34

9.49 9.65

Mv = 9.65 T - mMh = 3.02 T - m

x = 0.70 m

e = 0.10 m e < b/6 = 0.27 OK !

Verificaciones

1.-Compresiones y tracciones

Page 22: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 22

P = 0.82 kg/cm²Pt > P OK!

2.- Volteofs = 3.20 > 2 OK!

3.- Deslizamiento

factor = 0.65

fs = 2.25 > 2 OK!

Page 23: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 23

e < b/6 = OK !e > b/6 = VERIFICAR !

NIVEL DE AGUA

h2 ht

B

A

Page 24: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 24

fc > P OK!fc < P VERIFICAR !

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

> 2 OK!

e < b/6 = OK !e > b/6 = VERIFICAR !

Page 25: Carrozable_2002 (20 m)

aletas2

Página 25

Pt > P OK!Pt < P VERIFICAR !

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!

> 2 OK!< 2 MODIFICAR!