DISEO DE PUENTE TIPO LOSA DE 3 TRAMOS

a) EVALUCIN ESTRUCTURAL DEL PUENTE:

9 m

HS-20

1

3.63 14.51 14.51

280 Kg./cm

4200 Kg./cm

0.05 m

2400 Kg./cm 2.4 Tn/m

2000 Kg./cm 2.0 Tn/m

BOMBEO 2%

9 m

3.6 m

0.48 m

SE ASUME h = 0.50 m

b = 0.30 m

hb = 0.25 m

0.50 3.60 0.50

2% 2%

0.05

0.50

4.20

ANCHO DE CALZADA

FLUENCIA DEL ACERO (f y)

DENSIDAD DEL CONCRETO

DENSIDAD DEL ASFALTO

CARPETA ASFLTICA

PERALTE DE LOSA

LUZ DEL PUENTE

SE CONSIDERA:

SOBRECARGA VEHICULAR

MATERIALES:

LUZ DEL PUENTE (L->mts)

RESISTENCIA DEL CONCRETO (f c)

NUMERO DE VAS

0.05

Entre 0.20 a 0.25m

Entre 0.20 a 0.25mANCHO DE SARDINEL

H. DE LA VIGA BORDE

h=(1.2(S+3000))/30 =

A. REDIMENSIONAMIENTO

LUZ (L,S) =

(Franja Interior de 1.00 m de ancho)

1.20 Tn/m

12.15 Tn.m

0.10 Tn/m

1.01 Tn.m

(Por Barett) 14.51 14.51 3.63

CL

Mcamion = 23.60 Tn-m

0.0413 0.0413

4.5 4.5

B. DISEO DE LOSA

b.1 Momentos por Carga Muerta

METRADO DE CARGAS

1.575

b.2 Momentos por Carga Viva

* Camin HS-20

DW

DCPeso Concreto =

Peso Asfalto =

MDC = DC*L^2/8 =

MDW = DW*L^2/8 =

Mcamion = 23.60 Tn-m

0.97

Ms/c eq = 6.29 Tn-m

Ms/c eq = 6.29 Tn-m

9.00

* S/C Equivalente

Tn/m

1.20 W = 1.20 Tn/m

L = 9.00 m

MDC = 10.80 Tn-m

MDC = 12.15 Tn-m

4.50 4.50

W = 0.10 Tn/m

0.10

L = 9.00 m

MDC = 0.90 Tn-m

MDC = 1.01 Tn-m

3.57 14.78 14.78 11.20 11.20

Mom Mx. por Peso

Propio por 1 m de ancho

DETERMINACIN DE LOS MOMENTOS

B. MOMENTO POR CARGA MUERTA (MDW)

A. MOMENTO POR PESO PROPIO (MDC)

9.00

MDC = 12.15 Tn-m

9.00

2.25

Camin HL-93 Tandem de Diseo

MDW = 1.01 Tn-mMom Mx. por Carg

Muerta por 1 m de ancho

Tn/m

Tn/m

L1 = 9000 mm

W1 = 3600 mm

W = 4200 mm

NL = 2

W/NL

E = 2832.23 2100 mm

DETERMINACIN DEL ANCHO EFECTIVO

1. Un Carril Cargado:

E = 250+0.42(L1*W1)^1/2

Mmax = 38.30 Tn-m

Ms/c = 6.29 Tn-m

m = 1.20

M LL+IM = 24.25 Tn-m/m

Mmax = 38.30 Tn-m

Ms/c = 6.29 Tn-m

m = 1.00

M LL+IM = 20.57 Tn-m/m

SE ASUME M LL+IM = 24.25 Tn-m/m

SELECCIN DE MODIFICADORES DE CARGA (n)

Factor de Ductibilidad (nD) = 0.95

Factor de Redundancia (NR) = 1.05

Sector de Importancia Opertica (nI) = 1.05

n = 1.05

M LL+IM = m(Mmax*1.33+Ms/c)/E

Para Dos Vas Cargadas

CALCULO DE LOS EFECTOS DE LA CARGA VIVA

Para Una Va Cargada

M LL+IM = m(Mmax*1.33+Ms/c)/E

n = nD * nR * n1

Mu = 61.95 Tn-m

Mu = 37.41 Tn-m

Mu = 1.0(DC + DW) + 1.0 (LL + IM)

SERVICIO 1 Estado Limite

Mu = n(1.25 DC + 1.50 DW + 1.75 (LL + IM))

COMBINACIN DE CARGAS APLICABLES

RESISTENCIA 1 Estado Limite

DISEO

Mu = 37412.35 Kg.-m

fc = 0.4 * f c 112 Kg./cm

fs = 0.4 * fy 1680 Kg./cm

Es = 2100000 Kg./cm

250998.01

n = Es / Ec 8.37

r = fs / fc 15

K = n/(n + r) 0.36

j = 1 - K/3 0.88

b = 100 cm.

46.03 cm. < 50 OK!

d asumido = 45 cm.

56.19 cm

d = (2M / (fc * K * j * b)) =

DETERMINACIN DEL VALOR DEL PERALTE

REA DEL REFUERZO DE TRACCIN DE ANCHO DE LOSA

As = M / (fs * j * d) =

A. DISEO POR ESTADO LIMITE POR SERVICIO

VERIFICACIN DE PERALTE DE SERVICIO

Ec = 15000 f c

45

5

50

cm.

Mu = 61.95 Tn-m

As = 470.53 cm

As = 39.47 cm

39.47 cm

18.45 % de As < 50% OK!

Asr = 7.28 cm

8.93 cm

Permetro Peso rea

pulg. cm., cm. Kg./ml cm

# 02 1/4 0.365 2 0.25 0.32

# 03 3/8 0.953 3 0.58 0.74

# 04 1/2 1.27 4 1.02 1.29

# 05 5/8 1.587 5 1.60 2.00

# 06 3/4 1.905 6 2.26 2.84

# 08 1 2.54 8 4.04 5.10

# 11 1 3/8 3.581 11.2 7.95 10.06

Asp = 39.47 cm

1 " rea = 5.10 cm

15.81 cm.

15 cm. Asp (final) = 34.00 cm

ACERO DE REPARTICIN

1 " @ 15 cm.

As asumido =

%Asr = 1750 / S 0^.5 =

B. DISEO POR ESTADO LIMITE POR RESISTENCIA

Dimetro a usar =

S asumido =

Espaciamiento (S) =

USAR:

Dimetro

ACERO DE TEMPERATURA

Ast = 0.75 Ag / fy (Mpa) =

DISTRIBUCIN DE ACERO

ACERO PRINCIPAL

REA DE REFUERZO DE TRACCIN (ACERO PRINCIPAL)

MOMENTO RESISTENTE A LA ROTURA

Mu = 0.9 * As * fy * (d - (As * fy / (1.70 *f c * b)))

b) DISEO DE BARANDAS:

Asr = 7.28 cm

5/8 " rea = 2.00 cm

31.68 cm.

30 cm. Asp (final) = 6.67 cm

Ast = 8.93 cm

5/8 " rea = 2.00 cm

22.40 cm.

20 cm. Asp (final) = 10.00 cm

GRAFICA

5/8 20

5/8 30

1 15

ACERO DE REPARTICIN

Dimetro a usar =

Espaciamiento (S) =

S asumido =

cm.

Dimetro a usar =

Espaciamiento (S) =

S asumido =

USAR: 5/8 " @ 30

USAR: 5/8 " @ cm.

ACERO DE TEMPERATURA

" @ cm.

20

" @ cm.

" @ cm.

c) DISEO DE ELASTOMEROS:

DISEO DE ELASTOMERO DE APOYO

DATOS

Carga Muerta=PM= 72 Ton

Carga Viva=PL= 58 Ton

Ancho de Losa=W= 0.5 m

Rotacin de losa= 0.007 rad

G= 12 kg/cm2

Fy= 2531 kg/cm3

Area de Elastomero

PT=PM+PL= 130 Ton

Esfuerzos de comprensin por carga total en servicio en apoyos fijos:

s 2GS 122 kg/cm2

Luego:

Areq=PT/s= 1065.57 cm2

Para el ancho de losa b= 4,40m, escogemos W= 4,40 m

L=Areq/W= 21.31 cm

L adoptado= 25 cm y W= 50 cm

Area = 1250 cm2

Factor de Forma S Mnimo

Carga Total

s=PT/A= 104 kg/cm2

Con s 2GS 122 kg/cm2

ST s/2G= 4.33

Carga Viva

s=PL/A= 46.4 kg/cm2

Con s GS

ST s/G= 3.87

Escogemos el ST mayor: 4.33

Grosor de una capa interior del elastomero (hn)

Como

Para Carga Total:

hn 1.92

Para Carga Viva:

hn 2.16

Grosor de capa interior adoptado: hn= 1.5 cm (10mm)

El factor de forma nuevo ser:

S= 5.56 > 4.33 OK!

Numero de capas interiores de elastmero (n)

Compresin y rotacin combinados:

Con s= 0.007 rad

n > 1.25

n > 1.06

n adoptado = 2

Se usaran 2 capas interiores de 15 mm c/u. As mismo, capas exteriores de 8 mm (8mm 0.31 N. S

Sin embargo, si A-B 0, el apoyo es estable y no depende de s:

A-B = -0.06 < 0 APOYO ESTABLE!

Clculo de Placas de Refuerzo en el Elastomero

En el estado lmite de servicio:

hs 0.185 cm

En el estado lmite de fatiga:

Donde:

FTH= 1683 kg/cm2

hs 0.083

Adoptamos hs= 0.2 cm

Se usarn 3 placas de 2 mm, y el espesor total del apoyo ser:

E=hn +3*hs= 52 mm