Diseño de Viga de Puente Seccion compuesta
Transcript of Diseño de Viga de Puente Seccion compuesta
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
PRACTICA 7
DATOS Y ESPECIFICACIONES:
Tipo de Puente: Puente de Seccion Compuesta
Luz del Puente (L): L 35m
LOSA:
Número de Vias: 2 vias
Resistencia delConcreto:
f'c 280kgf
cm2
Fluencia del Acero de Refuerzo: fy 4200kgf
cm2
Peso de la Baranda(Wb):
Wb 0.15tonfm
Peso Especifico del Concreto(Wc):
Wc 2.40tonf
m3
VIGAS :Número de vigas: n 4 vigas
Peso Especifico del Acero: Wa 7.85tonf
m3
Resistencia: fý 3500kgf
cm2
PREDIMIENSIONAMIENTO:
Seccion Transversal:
Ancho de Carril: Carril 3.60m
Ancho de vereda: Vereda 0.60m
Ancho de Losa: Losa 2 Carril 2 Vereda 840 cm
Espaciamiento entre Vigas (S): SLosa
n210 cm
Espesor de Losa (ts): tsS 300 cm
3017cm
pero: ts.min 17.5cm => ts max ts ts.min 17.5 cm
Predimensionamiento de Vigas:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 1
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
AASHTO:
Peralte de la viga de Acero (d) : dmin 0.33L dmin 0.033 L 115.5 cm
(Se elige esta medida por lalongitud comercial de las planchas yuso optimo del material)
Peralte del Alma: dalma 152cm
Espesor del Alma:tw
dalma150
10.1 mm
tw 16mm (Se elige esta medida por la longitudcomercial de las planchas)
Ancho de Alas: bfdalma
4380 mm
Espesor de Alas: tft 20mm (Ala superior)
tfb 32mm (Ala inferior)
Por lo tanto el peralte de la Viga de Acero Total es: d dalma tft tfb
d 157.2 cm > dmin 115.5 cm Si cumple!
Area de la viga de Acero (A):
A dalma tw bf tft bf tfb 440.8 cm2
Peralte de la viga compuesta (h): hmin 0.44L hmin 0.04 L 140 cm
h d ts 25mm 177.2 cm (Se añade 25mm para dar el bombeo de 2%)
Proporciones del Ala:
bf2 tft
12bf
2 tft9.5 ok!
bfd6
bf 38 cm > d6
26.2 cm ok!
tft 1.1tw tft 2 cm > 1.1tw 1.8 cm ok!
Iyb112
tfb bf3
14632.53 cm4
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 2
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
Iyt112
tft bf3
9145.33 cm4
0.1IybIyt
10IybIyt
1.6 ok!
DISEÑO POR FLEXION
Calculo de la Envolvente de Momentos
fy 350kgf
cm2Datos del Acero ASTM A709 Gr 50:
Concreto de Losa: f´c 280kgf
cm2
Ancho efectivo de Losa: b S 210 cm
Espesor de Losa: ts 17.5 cm
Peralte de seccion Compuesta: h 177.2 cm
Metrado de Cargas:
DC: Peso de Losa: W1 2.4tonf
m3ts b 0.9
tonfm
W2 2.4tonf
m32 Vereda
0.25mn
0.2tonfm
Peso de veredas:
Peso Barandas:W3 2
0.15tonfm
4 0.1
tonfm
Peso de Silla: W4 2.4tonf
m32.5cm bf .15m 0
tonfm
Peso de Viga: W5 7.85tonf
m3A 0.3
tonfm
WDC W1 W2 W3 W4 W5 1.5tonfm
DW:Peso de Asfalto:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 3
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
WDW 2.25tonf
m37.5 cm 7.20
m4
0.3tonfm
LL:
Camión de Diseño: ejeL1 3.63tonf ejeL2 14.51tonf ejeL3 14.51tonf
Carga de Carril: WLL 0.954tonfm
IM:0.33xCamión de Diseño: ejeIM1 1.2tonf ejeIM2 4.79tonf ejeIM3 4.79tonf
Cálculo del Factor de Distribución
Hallando Ixx:
Ycg
bf tft dtft2
bf tfbtfb2
dalma twdalma
2tfb
A710.7 mm
A1bf tft
3
12
bf tfb3
12
tw dalma3
12 468370.2 cm4
A2 bf tft dtft2
Ycg
2
bf tfb Ycgtfb2
2
dalma twdalma
2tfb Ycg
2
1 106 cm
Ixx A1 A2 1622077.3 cm4
Por lo tanto: Ec 15000 f´ckgf
cm2 250998
kgf
cm2
Es 29000000kgf
cm20.0703 2 1011
Pa
ne roundEsEc
8 egts2
2.5cm d Ycg 97.4 cm
Por lo tanto:
Kg ne Ixx A eg2
4.64 107
cm4
mg 0.075S
2.9m
0.6 SL
0.2
Kg
L ts3
0.1 0.59
Para calcular las envolventes:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 4
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
1.25 WDC 1.50WDW 1.75 mg WLL 3.3tonfm
Cargas de ejeseje1 1.75mg ejeL1 ejeIM1 5 tonf
eje2 1.75mg ejeL2 ejeIM2 19.89 tonf
eje3 1.75mg ejeL3 ejeIM3 19.89 tonf
Para Calcular la envolvente de Momentos en el QuickBridge:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 5
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
Mmax 832.9tonf m
Mu 1.05 Mmax 874.5 tonf m
Calculo del Mp:
Ps 0.85 f´c S ts 874.6 tonf
Pc fý bf tft 266 tonf
Pw fý dalma tw 851.2 tonf
Pt fý bf tfb 425.6 tonf
Ps Pc 1140.7 tonf
Pw Pt 1276.8 tonf ynPw Pt Ps Pc
2 fý tw12.2 cm
Entonces se encuentra en el alma:
Calculando Mp:
Mps Psts2
tft yn
200.3 tonf m
Mpc Pctft2
yn
35 tonf m
Mpwc fý twyn
2
2 4.1 tonf m
Mpwt fý twdalma yn 2
2 547.6 tonf m
Mpt fý bf tfb dalma yntfb2
602 tonf m
Mp Mps Mpc Mpwc Mpwt Mpt 1389 tonf m
Calculando Mn:
dp ts 25mm tft yn 34.2 cm
dt h dp 143 cm
Mn Mp 1.07 0.7dpdt
Mn 1254.1 tonf m
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 6
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
Comparacion de Mn y Mu: ϕ 0.9
Mu 874.5 tonf mMu ϕMn okϕMn 1128.7 tonf m
DISEÑO DE LOSA DE CONCRETO
Metrado de cargas:
0 48tonfm
Peso de Losa
Peso de Asfalto 0.11tonfm
Peso de Baranda. 0.15ton
Peso de Vereda 0.48tonfm
Calculo de Momento por Ancho de Franja:
CARGAS (T-M) En volado 0,4L1 L1 0.5L2
(LL+IM)/E 0 1.365 -1.340 1.220
Calculo de Momentos Afectados por el Factor de Multiple Presencia
Cargas (T-m) En volado 0,4L1 L1 0.5L2
(LL+IM)*m/E 0 1.638 -1.608 1.465
Momentos Totales:
Cargas (T-m) Volado 0,4L1 L1 0.5L2DC losa -1.094 -0.016 -0.474 0.356
DC vereda -0.351 -0.183 0.069 0.069DC baranda -0.486 -0.253 0.096 0.096
DW -0.1 -0.001 -0.043 0.033LL+IM 0 2.471 -2.372 2.209
Mvolado 2.564 tonf m
Mapoyo1 4.602 tonf m
Mtramo1 3.758tonf m
Mtramo2 4.567tonf m
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 7
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
Datos de Losa:
Resistencia delConcreto:
f'c 280kgf
cm2
Fluencia del Acero de Refuerzo: fy 4200kgf
cm2
Es 2 106
kgf
cm2 β1 0.85
bL 100cm
hL 17.5cm
dL 14.5cm
Cuantía Balanceada:
ρb β1 0.85f´cfy
0.003Es
0.003 Es fy
0.0286
ρmax 0.5 ρb 0.0143
w ρmaxfyf´c 0.2142Cuantía mecanica:
Momento Resistente de la Sección:
MnL ϕbL dL2
f´c w 1 0.59 w( ) 9.91 tonf m
Asmin 0.0018 bL hL 3.2 cm2 Asmax ρmax bL dL 20.7 cm2
Diseño por Flexión en el Volado:
Acero Transversal:
Mvolado 2.6 tonf m kwMvolado
0.85 ϕ f´c bL11.97 cm2
a dL dL2 2 kw 0.85 cm As
0.85 f´c bL a
fy4.82 cm2
At 4 1.27 cm2 5.08 cm2 Entonces: 4 ϕ 1/2" @ 25cm
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 8
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
Acero Longitudinal:
%Asd1750
Smm
% 38.2 % Asd %Asd As 1.84 cm2
Escogemos el acero Mínimo: Asmin 3.2 cm2
At 3 1.27 cm2 3.81 cm2 Entonces: 3 ϕ 1/2" @ 33cm
Diseño por Flexión en el Apoyo Interno:
Acero Transversal:
Mapoyo1 4.6 tonf m kwMapoyo1
0.85 ϕ f´c bL21.48 cm2
a dL dL2 2 kw 1.57 cm As
0.85 f´c bL a
fy8.88 cm2
At 5 1.98 cm2 9.9 cm2 Entonces: 5 ϕ 5/8" @ 20cm
Acero Longitudinal:
%Asd1750
Smm
% 38.2 % Asd %Asd As 3.39 cm2
At 3 1.27 cm2 3.81 cm2 Entonces: 3 ϕ 1/2" @ 33cm
Diseño por Flexión en el Primer Tramo Interno:
Acero Transversal:
Mtramo1 3.8 tonf m kwMtramo1
0.85 ϕ f´c bL17.54 cm2
a dL dL2 2 kw 1.27 cm As
0.85 f´c bL a
fy7.17 cm2
At 4 1.98 cm2 7.92 cm2 Entonces: 4 ϕ 5/8" @ 25cm
Acero Longitudinal:
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 9
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
%Asd1750
Smm
% 38.2 % Asd %Asd As 2.74 cm2
Escogemos el acero Mínimo: Asmin 3.2 cm2
At 3 1.27 cm2 3.81 cm2 Entonces: 3 ϕ 1/2" @ 33cm
Diseño por Flexión en el Segundo Tramo Interno:
Acero Transversal:
Mtramo2 4.6 tonf m kwMtramo2
0.85 ϕ f´c bL21.32 cm2
a dL dL2 2 kw 1.55 cm As
0.85 f´c bL a
fy8.8 cm2
At 5 1.98 cm2 9.9 cm2 Entonces: 4 ϕ 5/8" @ 20cm
Acero Longitudinal:
%Asd1750
Smm
% 38.2 % Asd %Asd As 3.36 cm2
At 3 1.27 cm2 3.81 cm2 Entonces: 3 ϕ 1/2" @ 33cm
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 10
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
tonf 1000kgf
ton 1000kg
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 11
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACÁDEMICO DE ESTRUCTURAS
PRACTICA N° 7CICLO 2012 II
4
PUENTES Y OBRAS DE ARTE EC323H 12
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)