Informe Del Puente Breña
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ING. RONALD SANTANA TAPIA ANALISIS ESTRUCTURAL II UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU INGENIERIA CIVIL PRESENTACION En el presente trabajo se desarrolla el análisis estructural del puente “la breña”- Pilcomayo, dicho puente interconecta lugares de la margen izquierda y la margen derecha del VALLE DEL MANTARO. El análisis está enmarcado a datos recopilados en el campo así llevando a la generación modelos matemáticos que para su desarrollo y calculo nos ayudamos con los programas: programa del Dr. Hugo Scaletti Farina FIC-UNI (Armadura.XLS y Portico.XLS) ó cualquiera de los programas académicos desarrollados por estudiantes de la FIC-UNCP (Reyna v4.0, CASTOR v1.0, Est. José Poma v1.0), Además son verificados los resultados con el programa comerciales como el SAP2000 v15 Para nuestro análisis consideramos 2 modelos asumidos comparándolos ellos entre si y con el obtenido con el método de trabajo unitario, y con el programa sap2000, llegando asi a conclusiones que se detallan al final. OBJETIVOS Realizar esquema de la estructura analizada, indicando dimensiones de la misma, las secciones empleadas para cada elemento y las cargas concentradas aplicadas en los nudos Realizar el dibujo del modelo para el análisis, con anotaciones de los números que identifiquen a los nudos y a los elementos. Listado de los datos y de los resultados obtenidos con la hipótesis de nudos articulados. Debiendo resaltarse la deflexión máxima e indicarse qué fracción de la luz representa. Sólo se presentarán los datos y resultados finales. Tabla verificando que los esfuerzos no superan los límites establecidos. Para elementos en compresión, deberán indicarse los valores kL/r y 1/2 ² EI / (kL)² = 1/2 ² EA / (kL/r)². Diferenciar el análisis entre ambos modelos asumidos Calcular la flecha para cada modelo y comparar con el obtenido por cálculo de método de trabajo unitario. Analizar el comportamiento de cada elemento, por ambos métodos. Desarrollar nuevas formas de análisis, acercando a la realidad nuestro modelo.
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
PRESENTACION
En el presente trabajo se desarrolla el anaacutelisis estructural del puente ldquola brentildeardquo- Pilcomayo dicho
puente interconecta lugares de la margen izquierda y la margen derecha del VALLE DEL MANTARO
El anaacutelisis estaacute enmarcado a datos recopilados en el campo asiacute llevando a la generacioacuten modelos
matemaacuteticos que para su desarrollo y calculo nos ayudamos con los programas programa del Dr
Hugo Scaletti Farina FIC-UNI (ArmaduraXLS y PorticoXLS) oacute cualquiera de los programas acadeacutemicos
desarrollados por estudiantes de la FIC-UNCP (Reyna v40 CASTOR v10 Est Joseacute Poma v10)
Ademaacutes son verificados los resultados con el programa comerciales como el SAP2000 v15
Para nuestro anaacutelisis consideramos 2 modelos asumidos comparaacutendolos ellos entre si y con el
obtenido con el meacutetodo de trabajo unitario y con el programa sap2000 llegando asi a conclusiones
que se detallan al final
OBJETIVOS
Realizar esquema de la estructura analizada indicando dimensiones de la misma las
secciones empleadas para cada elemento y las cargas concentradas aplicadas en los nudos
Realizar el dibujo del modelo para el anaacutelisis con anotaciones de los nuacutemeros que
identifiquen a los nudos y a los elementos
Listado de los datos y de los resultados obtenidos con la hipoacutetesis de nudos articulados
Debiendo resaltarse la deflexioacuten maacutexima e indicarse queacute fraccioacuten de la luz representa Soacutelo
se presentaraacuten los datos y resultados finales
Tabla verificando que los esfuerzos no superan los liacutemites establecidos Para elementos en
compresioacuten deberaacuten indicarse los valores kLr y 12 sup2 EI (kL)sup2 = 12 sup2 EA (kLr)sup2
Diferenciar el anaacutelisis entre ambos modelos asumidos
Calcular la flecha para cada modelo y comparar con el obtenido por caacutelculo de meacutetodo de
trabajo unitario
Analizar el comportamiento de cada elemento por ambos meacutetodos
Desarrollar nuevas formas de anaacutelisis acercando a la realidad nuestro modelo
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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MARCO TEOacuteRICO
GENERALIDADES DE UN PUENTE
DEFINICION DE UN PUENTE
Definiremos como Puente a una estructura que permite salvar obstaacuteculos naturales como riacuteos valles
lagos o brazos de mar y obstaacuteculos artificiales como viacuteas feacuterreas o carreteras que se presentan en
una determinada viacutea de comunicacioacuten Esto debe entenderse en un sentido amplio de forma tal que
la viacutea puede ser desde un camino peatonal hasta un oleoducto
La expresioacuten obra de arte incluye tanto a los puentes como a las alcantarillas asiacute como a
cualquiera otra estructura perteneciente a la obra vial (conductos tuacuteneles muros de sostenimiento
etc)
CLASIFICACION
Los puentes se pueden clasificar de diversas formas por ejemplo
- Destino o uso Carretero ferroviario peatonal mixto puente-canal etc
- Caracteriacutesticas del obstaacuteculo a salvar riacuteo arroyo brazo de mar carreteras o viacuteas feacuterreas
precipicios etc
- Zona de emplazamiento Rural urbana semiurbana o perifeacuterica
- Sus dimensiones relativas Grandes luces luces moderadas luces reducidas (por convencioacuten se
aplica cuando son = 500 m y se las denomina alcantarillas)
- Caracteriacutesticas estaacuteticas Tramos isostaacuteticos vigas continuas en arco colgantes atirantados
- Caracteriacutesticas constructivas in situ prefabricacioacuten parcial o total voladizos sucesivos rotados
empujados etc
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Podriacuteamos seguir catalogando a los puentes de acuerdo con un sinnuacutemero de variables de disentildeo o
proyecto materiales geometriacutea ubicacioacuten altimeacutetrica etc
COMPOSICION DE UN PUENTE - TERMINOLOGIA
Definiremos a continuacioacuten las partes constitutivas de un puente con la terminologiacutea habitual en
nuestro paiacutes Esta descripcioacuten es aplicable en teacuterminos generales a cualquier tipo de puente de
acuerdo con las diversas clasificaciones antes desarrolladas esto es en forma absolutamente
independiente de si se trata de un puente metaacutelico o de hormigoacuten o si es un puente de luces
moderadas o grandes
La obra civil de un puente puede dividirse baacutesicamente en
Puente propiamente dicho
Accesos
Los accesos pueden ser terraplenes o constituir en siacute otras estructuras de puentes en este sentido
se reserva la palabra viaducto cuando se quiere referir a los puentes largos que presentan gran
cantidad de vanos y altura constante
Dentro del puente propiamente dicho se distinguen 4 partes
Superestructura
Infraestructura
Apoyos
Obras complementarias
Los puentes se dividen en dos partes principales la superestructura o conjunto de los
tramos que salvan los vanos situados entre los soportes y la subestructura formada por los
cimientos los estribos y las pilas que soportan los tramos Los estribos van situados en los
extremos del puente y sostienen los terraplenes que conducen a eacutel a veces son remplazados
por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor Las pilas son
los apoyos intermedios de los puentes de dos o maacutes tramos los cimientos estaacuten formados
por las rocas terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas Los tramos maacutes
cortos que conducen al puente propiamente dicho se llaman de acceso y en realidad forman
parte de la faacutebrica
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Cada tramo consta de una o varias armaduras de apoyo de un tablero o piso y de los
arriostrados laterales o vientos El tablero soporta directamente las cargas dinaacutemicas (traacutefico)
y por medio de las armaduras transmite sus tensiones a estribos y pilas que a su vez las
hacen llegar a los cimientos donde se disipan en la roca o terreno circundantes Las
armaduras pueden ser placas vigas y jabalcones que transmiten las cargas mediante flexioacuten
o curvatura principalmente cables que las soportan por tensioacuten vigas de celosiacutea cuyos
componentes las transmiten por tensioacuten directa o por compresioacuten y finalmente arcos y
armaduras riacutegidas que lo hacen por flexioacuten y compresioacuten a un tiempo
El tablero estaacute compuesto por un piso de planchas vigas longitudinales o largueros sobre los
que se apoya el piso y vigas transversales que soportan a los largueros En muchos puentes
los largueros descansan directamente en las pilas o en los estribos Otros modelos carecen
de tales miembros y soacutelo las vigas transversales muy unidas soportan al tablero En una
tercera clase de puentes el piso descansa sobre el armazoacuten sin utilizar ni vigas ni largueros
Los arrastramientos laterales van colocados entre las armaduras para unirlas y proporcionar
la necesaria rigidez lateral El arriostrado transmite tambieacuten a estribos y pilas las tensiones
producidas por las fuerzas laterales como las debidas a los vientos y las centriacutefugas
producidas por las cargas dinaacutemicas que pasan por los puentes situados en curvas En
algunas ocasiones se utilizan chapas de refuerzo transversales o diafragmas para aumentar la
rigidez de los largueros Tales diafragmas mantienen la alineacioacuten de los largueros durante la
construccioacuten y tienden a equilibrar la distribucioacuten transversal de las cargas entre los mismos
Algunos puentes construidos de hormigoacuten armado no necesitan vientos ni diafragmas
Los puentes de gran tamantildeo descansan generalmente sobre cimientos de roca o tosca
aunque haya que buscarlos a maacutes de 30 m bajo el nivel de las aguas Cuando tales estratos
estaacuten muy lejos de la superficie es preciso utilizar pilares de profundidad suficiente para
asegurar que la carga admisible sea la adecuada Los puentes pequentildeos pueden cimentarse
sobre grava o arcilla compacta siempre que sus pilas y estribos tengan la profundidad
necesaria para soportar la accioacuten socavadora de las aguas Los pilotes se utilizan cuando la
cimentacioacuten no tiene suficiente resistencia o cuando es preciso prevenir los peligros de la
erosioacuten
Armadura
La armadura es una viga compuesta por elementos relativamente cortos y esbeltos
conectados por sus extremos La carga fija del peso del pavimento y la carga moacutevil que
atraviesa el puente se transmiten por medio de las viguetas transversales del tablero
directamente a las conexiones de los elementos de la armadura
En las diversas configuraciones triangulares creadas por el ingeniero disentildeador cada
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elemento queda o en tensioacuten o en compresioacuten seguacuten el patroacuten de cargos pero nunca estaacuten
sometidos a cargos que tiendan a flexionarlos Este sistema permite realizar a un costo
razonable y con un gasto miacutenimo de material estructuras de metal que salvan desde treinta
hasta maacutes de cien metros distancias que resultan econoacutemicamente imposibles para
estructuras que funcionen a base de flexioacuten como las vigas simples Existen muacuteltiples
maneras de colocar efectivamente los elementos de las armaduras Puentes Metaacutelicos
En estos puentes ademaacutes de las cerchas paralelas se usa un conjunto de vigas transversales
que trasladan las cargas de peso propio y de los vehiacuteculos a los nudos inferiores de la cercha
Para alimentar las vigas transversales se usan tambieacuten vigas longitudinales sobre las cuales se
apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente
Figura No 1 Puente con celosiacuteas metaacutelicas
Los puentes de acero construidos han permitido alcanzar luces importantes Los puentes sobre vigas
metaacutelicas pueden vencer luces de hasta 45 m (similar al pre esforzado tradicional) mientras que con
puentes metaacutelicos en celosiacuteas se ha alcanzado los 80 m y con puentes metaacutelicos en arco se ha
llegado hasta 100 m constituyendo luces importantes
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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MARCO TEOacuteRICO
GENERALIDADES DE UN PUENTE
DEFINICION DE UN PUENTE
Definiremos como Puente a una estructura que permite salvar obstaacuteculos naturales como riacuteos valles
lagos o brazos de mar y obstaacuteculos artificiales como viacuteas feacuterreas o carreteras que se presentan en
una determinada viacutea de comunicacioacuten Esto debe entenderse en un sentido amplio de forma tal que
la viacutea puede ser desde un camino peatonal hasta un oleoducto
La expresioacuten obra de arte incluye tanto a los puentes como a las alcantarillas asiacute como a
cualquiera otra estructura perteneciente a la obra vial (conductos tuacuteneles muros de sostenimiento
etc)
CLASIFICACION
Los puentes se pueden clasificar de diversas formas por ejemplo
- Destino o uso Carretero ferroviario peatonal mixto puente-canal etc
- Caracteriacutesticas del obstaacuteculo a salvar riacuteo arroyo brazo de mar carreteras o viacuteas feacuterreas
precipicios etc
- Zona de emplazamiento Rural urbana semiurbana o perifeacuterica
- Sus dimensiones relativas Grandes luces luces moderadas luces reducidas (por convencioacuten se
aplica cuando son = 500 m y se las denomina alcantarillas)
- Caracteriacutesticas estaacuteticas Tramos isostaacuteticos vigas continuas en arco colgantes atirantados
- Caracteriacutesticas constructivas in situ prefabricacioacuten parcial o total voladizos sucesivos rotados
empujados etc
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Podriacuteamos seguir catalogando a los puentes de acuerdo con un sinnuacutemero de variables de disentildeo o
proyecto materiales geometriacutea ubicacioacuten altimeacutetrica etc
COMPOSICION DE UN PUENTE - TERMINOLOGIA
Definiremos a continuacioacuten las partes constitutivas de un puente con la terminologiacutea habitual en
nuestro paiacutes Esta descripcioacuten es aplicable en teacuterminos generales a cualquier tipo de puente de
acuerdo con las diversas clasificaciones antes desarrolladas esto es en forma absolutamente
independiente de si se trata de un puente metaacutelico o de hormigoacuten o si es un puente de luces
moderadas o grandes
La obra civil de un puente puede dividirse baacutesicamente en
Puente propiamente dicho
Accesos
Los accesos pueden ser terraplenes o constituir en siacute otras estructuras de puentes en este sentido
se reserva la palabra viaducto cuando se quiere referir a los puentes largos que presentan gran
cantidad de vanos y altura constante
Dentro del puente propiamente dicho se distinguen 4 partes
Superestructura
Infraestructura
Apoyos
Obras complementarias
Los puentes se dividen en dos partes principales la superestructura o conjunto de los
tramos que salvan los vanos situados entre los soportes y la subestructura formada por los
cimientos los estribos y las pilas que soportan los tramos Los estribos van situados en los
extremos del puente y sostienen los terraplenes que conducen a eacutel a veces son remplazados
por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor Las pilas son
los apoyos intermedios de los puentes de dos o maacutes tramos los cimientos estaacuten formados
por las rocas terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas Los tramos maacutes
cortos que conducen al puente propiamente dicho se llaman de acceso y en realidad forman
parte de la faacutebrica
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Cada tramo consta de una o varias armaduras de apoyo de un tablero o piso y de los
arriostrados laterales o vientos El tablero soporta directamente las cargas dinaacutemicas (traacutefico)
y por medio de las armaduras transmite sus tensiones a estribos y pilas que a su vez las
hacen llegar a los cimientos donde se disipan en la roca o terreno circundantes Las
armaduras pueden ser placas vigas y jabalcones que transmiten las cargas mediante flexioacuten
o curvatura principalmente cables que las soportan por tensioacuten vigas de celosiacutea cuyos
componentes las transmiten por tensioacuten directa o por compresioacuten y finalmente arcos y
armaduras riacutegidas que lo hacen por flexioacuten y compresioacuten a un tiempo
El tablero estaacute compuesto por un piso de planchas vigas longitudinales o largueros sobre los
que se apoya el piso y vigas transversales que soportan a los largueros En muchos puentes
los largueros descansan directamente en las pilas o en los estribos Otros modelos carecen
de tales miembros y soacutelo las vigas transversales muy unidas soportan al tablero En una
tercera clase de puentes el piso descansa sobre el armazoacuten sin utilizar ni vigas ni largueros
Los arrastramientos laterales van colocados entre las armaduras para unirlas y proporcionar
la necesaria rigidez lateral El arriostrado transmite tambieacuten a estribos y pilas las tensiones
producidas por las fuerzas laterales como las debidas a los vientos y las centriacutefugas
producidas por las cargas dinaacutemicas que pasan por los puentes situados en curvas En
algunas ocasiones se utilizan chapas de refuerzo transversales o diafragmas para aumentar la
rigidez de los largueros Tales diafragmas mantienen la alineacioacuten de los largueros durante la
construccioacuten y tienden a equilibrar la distribucioacuten transversal de las cargas entre los mismos
Algunos puentes construidos de hormigoacuten armado no necesitan vientos ni diafragmas
Los puentes de gran tamantildeo descansan generalmente sobre cimientos de roca o tosca
aunque haya que buscarlos a maacutes de 30 m bajo el nivel de las aguas Cuando tales estratos
estaacuten muy lejos de la superficie es preciso utilizar pilares de profundidad suficiente para
asegurar que la carga admisible sea la adecuada Los puentes pequentildeos pueden cimentarse
sobre grava o arcilla compacta siempre que sus pilas y estribos tengan la profundidad
necesaria para soportar la accioacuten socavadora de las aguas Los pilotes se utilizan cuando la
cimentacioacuten no tiene suficiente resistencia o cuando es preciso prevenir los peligros de la
erosioacuten
Armadura
La armadura es una viga compuesta por elementos relativamente cortos y esbeltos
conectados por sus extremos La carga fija del peso del pavimento y la carga moacutevil que
atraviesa el puente se transmiten por medio de las viguetas transversales del tablero
directamente a las conexiones de los elementos de la armadura
En las diversas configuraciones triangulares creadas por el ingeniero disentildeador cada
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elemento queda o en tensioacuten o en compresioacuten seguacuten el patroacuten de cargos pero nunca estaacuten
sometidos a cargos que tiendan a flexionarlos Este sistema permite realizar a un costo
razonable y con un gasto miacutenimo de material estructuras de metal que salvan desde treinta
hasta maacutes de cien metros distancias que resultan econoacutemicamente imposibles para
estructuras que funcionen a base de flexioacuten como las vigas simples Existen muacuteltiples
maneras de colocar efectivamente los elementos de las armaduras Puentes Metaacutelicos
En estos puentes ademaacutes de las cerchas paralelas se usa un conjunto de vigas transversales
que trasladan las cargas de peso propio y de los vehiacuteculos a los nudos inferiores de la cercha
Para alimentar las vigas transversales se usan tambieacuten vigas longitudinales sobre las cuales se
apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente
Figura No 1 Puente con celosiacuteas metaacutelicas
Los puentes de acero construidos han permitido alcanzar luces importantes Los puentes sobre vigas
metaacutelicas pueden vencer luces de hasta 45 m (similar al pre esforzado tradicional) mientras que con
puentes metaacutelicos en celosiacuteas se ha alcanzado los 80 m y con puentes metaacutelicos en arco se ha
llegado hasta 100 m constituyendo luces importantes
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Podriacuteamos seguir catalogando a los puentes de acuerdo con un sinnuacutemero de variables de disentildeo o
proyecto materiales geometriacutea ubicacioacuten altimeacutetrica etc
COMPOSICION DE UN PUENTE - TERMINOLOGIA
Definiremos a continuacioacuten las partes constitutivas de un puente con la terminologiacutea habitual en
nuestro paiacutes Esta descripcioacuten es aplicable en teacuterminos generales a cualquier tipo de puente de
acuerdo con las diversas clasificaciones antes desarrolladas esto es en forma absolutamente
independiente de si se trata de un puente metaacutelico o de hormigoacuten o si es un puente de luces
moderadas o grandes
La obra civil de un puente puede dividirse baacutesicamente en
Puente propiamente dicho
Accesos
Los accesos pueden ser terraplenes o constituir en siacute otras estructuras de puentes en este sentido
se reserva la palabra viaducto cuando se quiere referir a los puentes largos que presentan gran
cantidad de vanos y altura constante
Dentro del puente propiamente dicho se distinguen 4 partes
Superestructura
Infraestructura
Apoyos
Obras complementarias
Los puentes se dividen en dos partes principales la superestructura o conjunto de los
tramos que salvan los vanos situados entre los soportes y la subestructura formada por los
cimientos los estribos y las pilas que soportan los tramos Los estribos van situados en los
extremos del puente y sostienen los terraplenes que conducen a eacutel a veces son remplazados
por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor Las pilas son
los apoyos intermedios de los puentes de dos o maacutes tramos los cimientos estaacuten formados
por las rocas terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas Los tramos maacutes
cortos que conducen al puente propiamente dicho se llaman de acceso y en realidad forman
parte de la faacutebrica
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Cada tramo consta de una o varias armaduras de apoyo de un tablero o piso y de los
arriostrados laterales o vientos El tablero soporta directamente las cargas dinaacutemicas (traacutefico)
y por medio de las armaduras transmite sus tensiones a estribos y pilas que a su vez las
hacen llegar a los cimientos donde se disipan en la roca o terreno circundantes Las
armaduras pueden ser placas vigas y jabalcones que transmiten las cargas mediante flexioacuten
o curvatura principalmente cables que las soportan por tensioacuten vigas de celosiacutea cuyos
componentes las transmiten por tensioacuten directa o por compresioacuten y finalmente arcos y
armaduras riacutegidas que lo hacen por flexioacuten y compresioacuten a un tiempo
El tablero estaacute compuesto por un piso de planchas vigas longitudinales o largueros sobre los
que se apoya el piso y vigas transversales que soportan a los largueros En muchos puentes
los largueros descansan directamente en las pilas o en los estribos Otros modelos carecen
de tales miembros y soacutelo las vigas transversales muy unidas soportan al tablero En una
tercera clase de puentes el piso descansa sobre el armazoacuten sin utilizar ni vigas ni largueros
Los arrastramientos laterales van colocados entre las armaduras para unirlas y proporcionar
la necesaria rigidez lateral El arriostrado transmite tambieacuten a estribos y pilas las tensiones
producidas por las fuerzas laterales como las debidas a los vientos y las centriacutefugas
producidas por las cargas dinaacutemicas que pasan por los puentes situados en curvas En
algunas ocasiones se utilizan chapas de refuerzo transversales o diafragmas para aumentar la
rigidez de los largueros Tales diafragmas mantienen la alineacioacuten de los largueros durante la
construccioacuten y tienden a equilibrar la distribucioacuten transversal de las cargas entre los mismos
Algunos puentes construidos de hormigoacuten armado no necesitan vientos ni diafragmas
Los puentes de gran tamantildeo descansan generalmente sobre cimientos de roca o tosca
aunque haya que buscarlos a maacutes de 30 m bajo el nivel de las aguas Cuando tales estratos
estaacuten muy lejos de la superficie es preciso utilizar pilares de profundidad suficiente para
asegurar que la carga admisible sea la adecuada Los puentes pequentildeos pueden cimentarse
sobre grava o arcilla compacta siempre que sus pilas y estribos tengan la profundidad
necesaria para soportar la accioacuten socavadora de las aguas Los pilotes se utilizan cuando la
cimentacioacuten no tiene suficiente resistencia o cuando es preciso prevenir los peligros de la
erosioacuten
Armadura
La armadura es una viga compuesta por elementos relativamente cortos y esbeltos
conectados por sus extremos La carga fija del peso del pavimento y la carga moacutevil que
atraviesa el puente se transmiten por medio de las viguetas transversales del tablero
directamente a las conexiones de los elementos de la armadura
En las diversas configuraciones triangulares creadas por el ingeniero disentildeador cada
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elemento queda o en tensioacuten o en compresioacuten seguacuten el patroacuten de cargos pero nunca estaacuten
sometidos a cargos que tiendan a flexionarlos Este sistema permite realizar a un costo
razonable y con un gasto miacutenimo de material estructuras de metal que salvan desde treinta
hasta maacutes de cien metros distancias que resultan econoacutemicamente imposibles para
estructuras que funcionen a base de flexioacuten como las vigas simples Existen muacuteltiples
maneras de colocar efectivamente los elementos de las armaduras Puentes Metaacutelicos
En estos puentes ademaacutes de las cerchas paralelas se usa un conjunto de vigas transversales
que trasladan las cargas de peso propio y de los vehiacuteculos a los nudos inferiores de la cercha
Para alimentar las vigas transversales se usan tambieacuten vigas longitudinales sobre las cuales se
apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente
Figura No 1 Puente con celosiacuteas metaacutelicas
Los puentes de acero construidos han permitido alcanzar luces importantes Los puentes sobre vigas
metaacutelicas pueden vencer luces de hasta 45 m (similar al pre esforzado tradicional) mientras que con
puentes metaacutelicos en celosiacuteas se ha alcanzado los 80 m y con puentes metaacutelicos en arco se ha
llegado hasta 100 m constituyendo luces importantes
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Cada tramo consta de una o varias armaduras de apoyo de un tablero o piso y de los
arriostrados laterales o vientos El tablero soporta directamente las cargas dinaacutemicas (traacutefico)
y por medio de las armaduras transmite sus tensiones a estribos y pilas que a su vez las
hacen llegar a los cimientos donde se disipan en la roca o terreno circundantes Las
armaduras pueden ser placas vigas y jabalcones que transmiten las cargas mediante flexioacuten
o curvatura principalmente cables que las soportan por tensioacuten vigas de celosiacutea cuyos
componentes las transmiten por tensioacuten directa o por compresioacuten y finalmente arcos y
armaduras riacutegidas que lo hacen por flexioacuten y compresioacuten a un tiempo
El tablero estaacute compuesto por un piso de planchas vigas longitudinales o largueros sobre los
que se apoya el piso y vigas transversales que soportan a los largueros En muchos puentes
los largueros descansan directamente en las pilas o en los estribos Otros modelos carecen
de tales miembros y soacutelo las vigas transversales muy unidas soportan al tablero En una
tercera clase de puentes el piso descansa sobre el armazoacuten sin utilizar ni vigas ni largueros
Los arrastramientos laterales van colocados entre las armaduras para unirlas y proporcionar
la necesaria rigidez lateral El arriostrado transmite tambieacuten a estribos y pilas las tensiones
producidas por las fuerzas laterales como las debidas a los vientos y las centriacutefugas
producidas por las cargas dinaacutemicas que pasan por los puentes situados en curvas En
algunas ocasiones se utilizan chapas de refuerzo transversales o diafragmas para aumentar la
rigidez de los largueros Tales diafragmas mantienen la alineacioacuten de los largueros durante la
construccioacuten y tienden a equilibrar la distribucioacuten transversal de las cargas entre los mismos
Algunos puentes construidos de hormigoacuten armado no necesitan vientos ni diafragmas
Los puentes de gran tamantildeo descansan generalmente sobre cimientos de roca o tosca
aunque haya que buscarlos a maacutes de 30 m bajo el nivel de las aguas Cuando tales estratos
estaacuten muy lejos de la superficie es preciso utilizar pilares de profundidad suficiente para
asegurar que la carga admisible sea la adecuada Los puentes pequentildeos pueden cimentarse
sobre grava o arcilla compacta siempre que sus pilas y estribos tengan la profundidad
necesaria para soportar la accioacuten socavadora de las aguas Los pilotes se utilizan cuando la
cimentacioacuten no tiene suficiente resistencia o cuando es preciso prevenir los peligros de la
erosioacuten
Armadura
La armadura es una viga compuesta por elementos relativamente cortos y esbeltos
conectados por sus extremos La carga fija del peso del pavimento y la carga moacutevil que
atraviesa el puente se transmiten por medio de las viguetas transversales del tablero
directamente a las conexiones de los elementos de la armadura
En las diversas configuraciones triangulares creadas por el ingeniero disentildeador cada
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elemento queda o en tensioacuten o en compresioacuten seguacuten el patroacuten de cargos pero nunca estaacuten
sometidos a cargos que tiendan a flexionarlos Este sistema permite realizar a un costo
razonable y con un gasto miacutenimo de material estructuras de metal que salvan desde treinta
hasta maacutes de cien metros distancias que resultan econoacutemicamente imposibles para
estructuras que funcionen a base de flexioacuten como las vigas simples Existen muacuteltiples
maneras de colocar efectivamente los elementos de las armaduras Puentes Metaacutelicos
En estos puentes ademaacutes de las cerchas paralelas se usa un conjunto de vigas transversales
que trasladan las cargas de peso propio y de los vehiacuteculos a los nudos inferiores de la cercha
Para alimentar las vigas transversales se usan tambieacuten vigas longitudinales sobre las cuales se
apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente
Figura No 1 Puente con celosiacuteas metaacutelicas
Los puentes de acero construidos han permitido alcanzar luces importantes Los puentes sobre vigas
metaacutelicas pueden vencer luces de hasta 45 m (similar al pre esforzado tradicional) mientras que con
puentes metaacutelicos en celosiacuteas se ha alcanzado los 80 m y con puentes metaacutelicos en arco se ha
llegado hasta 100 m constituyendo luces importantes
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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elemento queda o en tensioacuten o en compresioacuten seguacuten el patroacuten de cargos pero nunca estaacuten
sometidos a cargos que tiendan a flexionarlos Este sistema permite realizar a un costo
razonable y con un gasto miacutenimo de material estructuras de metal que salvan desde treinta
hasta maacutes de cien metros distancias que resultan econoacutemicamente imposibles para
estructuras que funcionen a base de flexioacuten como las vigas simples Existen muacuteltiples
maneras de colocar efectivamente los elementos de las armaduras Puentes Metaacutelicos
En estos puentes ademaacutes de las cerchas paralelas se usa un conjunto de vigas transversales
que trasladan las cargas de peso propio y de los vehiacuteculos a los nudos inferiores de la cercha
Para alimentar las vigas transversales se usan tambieacuten vigas longitudinales sobre las cuales se
apoya directamente la placa de concreto reforzado que sirve de tablero al puente
Figura No 1 Puente con celosiacuteas metaacutelicas
Los puentes de acero construidos han permitido alcanzar luces importantes Los puentes sobre vigas
metaacutelicas pueden vencer luces de hasta 45 m (similar al pre esforzado tradicional) mientras que con
puentes metaacutelicos en celosiacuteas se ha alcanzado los 80 m y con puentes metaacutelicos en arco se ha
llegado hasta 100 m constituyendo luces importantes
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Nota
En la figura se pueden observar las vigas transversales del puente
Los puentes metaacutelicos estaacuten conformados por elementos longitudinales de seccioacuten transversal
limitada que resisten las cargas por la accioacuten de flexioacuten La accioacuten de las cargas es transversal a la
longitud del elemento (accioacuten de viga) se presentan en la seccioacuten transversal simultaacuteneamente
esfuerzos de tensioacuten y compresioacuten complementados con los de corte generalmente pequentildeos la
transmisioacuten de fuerzas a flexioacuten es mucho menos eficiente que la transmisioacuten axial Las vigas se
pueden unir riacutegidamente con elementos verticales a traveacutes de los nudos con la mejora en la
capacidad de carga la disminucioacuten de las deflexiones y un aumento en la capacidad de resistir
fuerzas horizontales como las de viento o sismo conformando los poacuterticos
Los emparrillados conformados con elementos rectos horizontales en ambas direcciones unidos
riacutegidamente a traveacutes de nudos conforman sistemas de masa activa que permiten aumentar la
capacidad portante de las vigas y reducir las deflexiones Cuando la masa se distribuye
uniformemente y desaparecen las vigas individuales se tienen las placas o losas que permiten maacutes
cargas con menores deflexiones dentro de ciertos rangos de relacioacuten entre las luces
Vigas
Las vigas son elementos estructurales que pueden soportar cargas apreciables con alturas limitadas
Sin embargo esta condicioacuten hace que las deflexiones sean grandes y requieran ser controladas
mediante alturas miacutenimas Tambieacuten exige que los materiales usados puedan resistir esfuerzos de
tensioacuten y compresioacuten de casi igual magnitud Para optimizar su uso la industria de la construccioacuten
ha desarrollado los denominados laquoperfiles estructurales de ala ancharaquo de acero estructural los
cuales sin embargo tienen limitaciones por la posibilidad de pandeo en la zona de compresioacuten de la
viga
En vigas en laquocelosiacutearaquo como la seccioacuten no es continua las fuerzas resultantes de compresioacuten y
tensioacuten se concentran en los elementos de la parte superior e inferior y actuacutean en sus aacutereas
transversales el brazo del par o momento resistente caracteriacutestico de la flexioacuten es praacutecticamente
constante pues no existe la distribucioacuten triangular de esfuerzos La capacidad a cortante de la viga es
suministrada por los elementos diagonales que en este caso actuacutean a compresioacuten
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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En materiales como el acero estructural se aprovecha el comportamiento inelaacutestico del mismo y se
trabaja con un diagrama rectangular como se muestra en la figura No 2 en el cual el esfuerzo
maacuteximo es el de fluencia del acero
CARACTERISTICAS DEL PUENTE METALICO
Uniformidad- Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el tiempo
Alta resistencia- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que seraacute poco el
peso de las estructuras esto es de gran importancia en puentes de grandes claros
Durabilidad- Las estructuras duraraacuten de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento
Ductilidad- Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin
fallar bajo altos esfuerzos de tensioacuten La naturaleza duacutectil permite fluir localmente evitando
fallas prematuras
Tenacidad- Poseen resistencia y ductilidad siendo la propiedad de un material para
absorber energiacutea en grandes cantidades
Elasticidad- Se acerca maacutes a la hipoacutetesis de disentildeo debido que sigue la ley de Hooke
Costo de recuperacioacuten- Se los puede reutilizar como chatarra
Tipos de apoyos
Las pilas corresponden a la parte de la subestructura que soporta el tablero de la superestructura las
cuales tienen cimentacioacuten superficial o profunda a traveacutes de pilotes o caissons La mayoriacutea son en
concreto reforzado y de tipo muro columnas con viga cabezal y torre metaacutelica
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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INGENIERIA CIVIL
CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA BRENtildeA (PILCOMAYO- EL TAMBO)
UBICACIOacuteN
DATOS TEacuteCNICOS DEL PUENTE
Longitud Total puente = 6020m
Ancho del carril (2 carril) = 860m
Ancho de calzada = 728m
Altura puente = 571m
Ancho vereda = 056m
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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INGENIERIA CIVIL
CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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CORTE TRANVERSAL VEREDA
CORTE TRANSVERSAL LOSA
SECCIOacuteN DEL PUENTE
DETALLES DE PERFILES
DETALLE DE LAS SECCIONES
Se usara el moacutedulo de elasticidad para los perfiles de acero de E=21x10E7
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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INGENIERIA CIVIL
Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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PERFIL W (Montantes)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 186410^-4 m4
Ag = 00132 m2
PERFIL TUBO (para las diagonales o arriostres)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00778 m
Ix = 111310^-4 m4
Ag = 00184 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA INFERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01644 m
Ix = 85510^-4 m4
Ag = 00296 m2
PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 00955 m
Ix = 189810^-4 m4
Ag = 00208 m2
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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CORRECION DEL PERFIL DOBLE T (PARA LA BRIDA SUPERIOR)
E=21x10^7 tnm2
Radio giro = 01299 m
Ix = 418610^-4 m4
Ag = 00248 m2
VISTA EN 3D DE TODA LA ESTRUCTURA
ENUMERACION DE LAS BARRAS
ENUMERACION DE LOS NUDOS
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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METRADO DE CARGAS
Podremos tener en cuenta del manual de disentildeo de puentes lo siguiente
El manual de disentildeo de puentes mantiene las ideas baacutesicas de las especificaciones AASHTO
La sobrecarga especificada en dicho manual corresponde a la denominada AASHTO HL-93
I Cargas Permanentes (Muerta) peso propio de la estructura peso de la superficie
veredas etc
II Cargas Variables Aquellas donde se observa variaciones frecuentes y significativas en
eacutestas se encuentra los pesos de los vehiacuteculos personas tambieacuten las fuerzas de frenado y
aceleracioacuten variaciones de temperatura etc
III Cargas Excepcionales Aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es muy baja como
por ejemplo debido a las colisiones explosiones incendio etc
1 CARGA MUERTA O PERMANENTE
El metrado de cargas se hara para un solo carril con las siguientes caracteriacutesticas
Concreto armado facutec = 280 Kgcm2
Peso Especiacutefico = 2500 Kgm3
Asfalto Peso Especiacutefico 2200 Kgm3
1 Peso de la Losa 728025252 = 2275 tm
2 Peso de las Veredas 025056252+01505625 = 0385 tm
3 Peso del asfalto 72800522 = 0801 tm
4 TOTAL = 3461 tm
2 CARGA VARIABLE
Ancho de viacutea 728 m
N de Viacuteas 2 viacuteas
Ancho de vereda 056 m
Sobre carga distribuida 097 tm
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
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21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Camioacuten de disentildeo yo taacutendem de disentildeo ( el maacutes desfavorable)
Sobrecarga en veredas 0201 tm
Camioacuten de disentildeo 357tn eje delantero y 1478 en el eje intermedio y final
CARGA EQUIVALENTE
La carga distribuida equivalente estaacute unida a un eje transversal de cargas concentradas con el
propoacutesito de modelar el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente Mediante el eje
transversal de carga concentrado se modela la existencia de alguacuten vehiacuteculo de mayor carga en alguacuten
lugar del tren de vehiacuteculos congestionados
Sobrecarga de disentildeo (HL-93) W = 097 tm
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Carga viva en veredas = 056036 = 0201 tm
La carga variable seraacute la suma de la carga equivalente con la carga viva en veredas
CARGA VARIABLE = 1171 tn
FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
a Ductilidad nd = 095 (traccioacuten y compresioacuten)
b Redundancia nr = 105 (para un sistema isostaacutetico)
c Importancia Operacional ni =095 (puentes esenciales)
n = 095x105x095 = 095
CONSIDERACIONES DE CARGA
RESISTENCIA I- combinacioacuten baacutesica de carga relacionada con el uso vehicular normal sin
considerar el viento
u = n(125DC+15DW+175(LL+IM)+1FR+TGTTG)helliphelliphelliphellip(1)
DC carga muerta de componentes estructurales y no estructurales
DW carga muerta de la superficie de rodadura y dispositivos auxiliares
IM carga de impacto
LL carga viva vehicular
FR friccioacuten
TG gradiente de temperatura
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INGENIERIA CIVIL
CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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INGENIERIA CIVIL
Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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INGENIERIA CIVIL
CARGA DISTRIBUIDA PARA EL ANALISIS
De la ecuacioacuten 1
Obtenemos
La carga de impacto es 33 de LL pero no incluiremos en el caacutelculo por lo expuesto anteriormente en
ldquosobrecarga distribuidardquo
W = 095(125266+150801+1751171)
W = 6247 tm
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INGENIERIA CIVIL
CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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INGENIERIA CIVIL
Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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CARGA CONCENTRADA EN LOS NUDOS
INSERTANDO DATOS AL PROGRAMA DEL DR SCALETTI
Datos Relativos a los Nudos
Coordenadas apoyos Fuerzas Concentradas
n X Y x y Fx Fy
(m) (m) (t) (t)
1 0000 0000 x x -13431
2 4300 0000 -26862
3 8600 0000 -26862
4 12900 0000 -26862
5 17200 0000 -26862
6 21500 0000 -26862
7 25800 0000 -26862
8 30100 0000 -26862
9 34400 0000 -26862
10 38700 0000 -26862
11 43000 0000 -26862
12 47300 0000 -26862
13 51600 0000 -26862
14 55900 0000 -26862
15 60200 0000 X -13431
16 4300 5710
17 12900 5710
18 21500 5710
19 30100 5710
20 38700 5710
21 47300 5710
22 55900 5710
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Caracteriacutesticas de las Secciones
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00208
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
FUERZA AXIAL PARA LAS COMPONENTES MAS SOLICITADAS
Las barras superiores estaraacuten a compresioacuten
Las barras que soportan mayor esfuerzo son 10 -11
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j seccioacuten Ni
(t)
20 18 10 TT -460876
21 19 11 TT -460876
CONSTATANDO LOS RESULTADOS USANDO SAP2000 V15
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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INGENIERIA CIVIL
DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES
ANALISIS DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS AXIALES
DIAGONAL (Arriostre tubular) barras 14-1y 27-1
Relacioacuten de Esbeltez
(1714800778) = 9188
70 le 9188 le 200
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Factor de longitud efectiva K = 1
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 21858 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00778m
Ag = 00184 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
Fcr = 1930638 tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 301952 tn ge 21858 tn cumple la condicioacuten
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
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INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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INGENIERIA CIVIL
MONTANTE (perfil I) barras 30-1 y 32-1
F = 2686 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA INFERIOR (perfil doble T) barras 7-1 y 35-1
F = 49261 tn TRACCION cumple la condicioacuten
BRIDA SUPERIOR (perfil doble T) barras 10-1 y 11-1
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010
70 le 9010 le 200
La fuerza axial para este caso seraacute
F = 4825 tn COMPRESION
Aplicando la ecuacioacuten de Euler para elementos esbeltos
Radio Giro=00955m
Ag = 00208 m2
ASTM A992 Fy=50Ksi
radic
radic
( )
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INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fcr = 1776719tn
Pu = Fcr = 085x1776719x00208 = 350tn le 4825 tn No cumple la condicioacuten
CUADRO DE DESPLAZAMIENTOS OBTENIDOS CON EL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI Y EL SAP2000
Desplazamientos de los Nudos
n u v
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3442E-02
3 1819E-03 -6559E-02
4 4128E-03 -9352E-02
5 6437E-03 -1161E-01
6 9586E-03 -1330E-01
7 1273E-02 -1434E-01
8 1616E-02 -1469E-01
9 1959E-02 -1434E-01
10 2274E-02 -1330E-01
11 2589E-02 -1161E-01
12 2820E-02 -9352E-02
13 3051E-02 -6559E-02
14 3142E-02 -3442E-02
15 3233E-02 0000E+00
16 3825E-02 -3387E-02
17 3352E-02 -9297E-02
18 2563E-02 -1325E-01
19 1616E-02 -1463E-01
20 6695E-03 -1325E-01
21 -1195E-03 -9297E-02
22 -5929E-03 -3387E-02
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 000181 0 -0065576
3 DEAD LinStatic 0006402 0 -0116057
4 DEAD LinStatic 0012661 0 -0143327
5 DEAD LinStatic 0019477 0 -0143327
6 DEAD LinStatic 0025737 0 -0116057
7 DEAD LinStatic 0030328 0 -0065576
8 DEAD LinStatic 0032138 0 0
9 DEAD LinStatic 003824 0 -0033859
10 DEAD LinStatic 0033487 0 -0092935
11 DEAD LinStatic 0025569 0 -0132438
12 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146282
13 DEAD LinStatic 0006569 0 -0132438
14 DEAD LinStatic -0001349 0 -0092935
15 DEAD LinStatic -0006101 0 -0033859
16 DEAD LinStatic 000091 0 -0034412
17 DEAD LinStatic 0004109 0 -0093488
18 DEAD LinStatic 0009534 0 -0132992
19 DEAD LinStatic 0016069 0 -0146856
20 DEAD LinStatic 0022605 0 -0132992
21 DEAD LinStatic 0028029 0 -0093488
22 DEAD LinStatic 0031229 0 -0034412
CONCLUSION
Vemos que la diferencia se encuentra a partir del 4 decimal por ende podriacuteamos asumir que son
iguales
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
ELECCION DE NUEVO PERALTE PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
Al momento de modelar se podraacute corregir la brida superior con perfiles que tengan maacutes peralte por
ende al aumentar la seccioacuten tambieacuten aumentara la resistencia de disentildeo a compresioacuten Pr = FcrAg
para soportar la fuerza actuante
En nuevo peralte para mi seccioacuten doble T tiene 10 cm maacutes en comparacioacuten con el perfil anterior con
la cual haciendo los caacutelculos necesarios cumple con las especificaciones del AISC - LRFD
INSERTANDO LOS DATOS AL PROGRAMA DEL Dr SCALETTI
etiqueta E A
(tm2 ) (m2 )
TT 210E+07 00248
tt 210E+07 00296
I 210E+07 00132
O 210E+07 00184
Desplazamientos de los Nudos
n u V
(m) (m)
1 0000E+00 0000E+00
2 9096E-04 -3176E-02
3 1819E-03 -6027E-02
4 4128E-03 -8611E-02
5 6437E-03 -1066E-01
6 9586E-03 -1224E-01
7 1273E-02 -1316E-01
8 1616E-02 -1356E-01
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INGENIERIA CIVIL
Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Fuerzas Axiales en los elementos maacutes solicitados
Fuerzas Axiales en los Elementos
e i j Seccioacuten Ni
(t)
20 18 19 TT -485494
21 19 20 TT -485494
Comprobando con el programa sap2000 v15
La nueva fuerza axial seraacute
F = 48549 tn COMPRESION
Radio de giro = 01299 m
Ag = 00248
radic
radic
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( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
( )
Fcr = 26014882 tnm2
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn Cumple la condicioacuten
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text M m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
RESUMEN DE LOS DEZPLAZAMIENTOS VERTICALES NUDO CENTRAL
Desplazamientos en el centro
SCALETTI -01356
SAP2000 V15 -01354
CUADRO DE FUERZAS AXIALES PARA LOS ELEMENTOS MAacuteS AFECTADO
Para las barras 10 y 11
Fuerza axial en Compresioacuten
SCALETTI 485494
SAP2000 V15 48250
En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten
Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Pu = Fcr = 085x1776719x00248 = 5484tn ge 48549 tn OK
Relacioacuten de esbeltez
(18600955) = 9010 OK
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
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INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
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70 le 9010 le 200
Los elementos en traccioacuten no deberaacuten superar 15000tnm2(Ag)
Para una traccioacuten encontrada (1044 tn ge 450 Tn) OK
ARMADURA ARTICULADA CON CARGA DISTRIBUIDA A LO LARGO DEL EJE
Obtenemos los mismos resultados
W= 6247
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0016163 0 -01354
CON NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGA DISTRIBUIDA
W= 6247
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Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
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ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Cuadro de maacuteximos desplazamientos en el centro del puente
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
NUDOS RIGIDOS EN ARTICULACIONES Y CON CARGAS PUNTUALES
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
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Diagrama De Fuerzas Axiales
Desplazamiento Maacuteximo En El Centro De Luz
TABLE Joint
Displacements
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3
Text Text Text m m m
19 DEAD LinStatic 0010001 0 -0083515
RESUMEN
- En las paacuteginas anteriores ya se demostroacute la capacidad de carga de los perfiles sometidos a
compresioacuten y traccioacuten
PERFIL DISENtildeO (Tn) ACTUANTE (Tn)
TUBO 301952 21858 (compresioacuten)
PERFIL W 46398 2686 (traccioacuten)
PERFIL 2T (brida superior) 5484 48549 (compresioacuten)
PERFIL 2T (brida inferior) 104044 492 (traccioacuten)
- Tambieacuten se halloacute la relacioacuten de esbeltez para cada uno de los perfiles usados
Relacioacuten de esbeltez de todos los perfiles cumple
Como ejemplo la brida maacutes esbelta (18600955) = 9010
70 le 9010 le 200 OK
- Los desplazamientos maacuteximos deben ser menores que 602500 = 0124 m
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INGENIERIA CIVIL
TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
I N G R O N A L D S A N T A N A T A P I A
ANALISIS ESTRUCTURAL II
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L C E N T R O D E L P E R U
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TIPO DE ANALISIS Desplazamiento vertical (m)
Tipo armadura articulada con carga puntual -0135
Tipo armadura articulada con carga distribuida -0135
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga puntual -0083515
Tipo armadura con nudos riacutegidos y carga distribuida -0083515
CONCLUSIONES
1 Por proceso constructivo el puente no es un sistema articulado perfecto es por eso que la
deflexioacuten en el centro excede la recomendacioacuten anterior
2 El incremento del peralte de la brida superior en 10 cm mejoroacute el comportamiento de la
estructura frente a las fuerzas de compresioacuten debido a eso la resistencia de diacutesentildeo es mayor
que la actuante
3 Los datos obtenidos del programa del Dr Scaletti y corroborados por el SAP variacutean a partir
del cuarto decimal ( Scaletti 01349 ndash SAP2000 0135) por lo que considero una diferencia
despreciable
