ANALISISANALISIS DE VERIFICACION ESTRUCTURAL DE PUENTETIPO RETICULADO DE PASO INFERIOR.PUENTE VILCANIZAACARACTERISTICAS GENERALES :Luz Puente :70.000m.Superestructura :RETICULADO METALICO.Tipo Tablero :LOSA DE CONCRETO ARMADO.Numero Vias :02 (SENTIDOS)Ancho de Via4.700m.Ancho de tablero :8.650m.Espesor de losa :0.175m.Ancho de veredas :0.000m.Numero de barandas :2.000Espesor de asfalto :0.050m.Solo analisis 5 cm en obra 2.5 cmBMETRADO DE CARGAS.Peso especifico acero7.85tn/m3.Peso especifico asfalto2.20tn/m3.Peso especifico del concreto losa2.40tn/m3.Sobrecarga peatonal0.40tn/m2.Peso de Barandas0.10tn/m.TIPOCARGAwDLLosa de concreto3.630tn/mDWAsfalto (e = 7.5 cm)0.885tn/mLLSobrecarga peatonal.0.800tn/mDWBarandas0.200tn/mSOBRECARGA VEHICULARSe verificara el comportamiento estructural del puente Vilcaniza, sometido a dos tipos de carga :La sobrecarga vehicular HS-20 (Camion, carga equivalente y/o tandem) del AASHTO Estndar yHL-93 (Camion, sobrecarga vehicular y/o tandem) del AASHTO LRFD.Se comparan ambos resultados y se analiza el comportamiento de las secciones ante las maximassolicitaciones.Sobrecarga Vehicular HS-20 :aEl camion de diseobEl tandem de diseocLa carga equivalente especial de diseo para momentos maximos negativosSobrecarga Vehicular HL-93 :Se ha considerado la sobre carga vehicular HL 93 (ASSHTO - LRFD) tal como lo menciona la norma.aEl camion de diseo + sobrecarga vehicularbEl tandem de diseo + sobrecarga vehicular.cLa carga especial de diseo para momentos maximos negativos ( considerar el 90% del camionde diseo, separado como minimo 15 metros entre dos camiones continuos).Considerando el coeficiente de I = 0.33 %.Ahora bien de acuerdo a la configuracion de las cargas existen hasta dos posibles combinaciones parala sobrecarga vehicular, estas son:1Cuando las lineas de rueda pasan por el centro del eje del los puentes. Ver figura a.2Cuando las lineas de rueda pasan alineados, hacia uno de los lados, separados a 60 cmde la acera de ese lado. Ver figura.CMETODOLOGIA DE ANALISIS Y DE DISEOSegn la ecuacion basica de diseo.NResistenciaDuctilidad1Redundancia1Importancia1Nd * Nr * Nl1Por lo cual se tiene que :DCONFIGURACION GEOMETRICA DEL RETICULADO.De acuerdo a algunas recomendaciones que da el AASHTO,para la configuracion estructural de puentesse tiene un puente tipo WARREN, de paso inferior, cuya confuguracion se muestra a continuacion.Arriostre superiorArriostre inferiorPUENTE RETICULADO L = 70000.00 mm.ERESULTADOS.A continuacion se muestran las envolventes de esfuerzos en la estructura, los cuales son el resultado dela suma de varios estados de carga, donde se han tomado los maximos efectos en cada caso.Se muestran los graficos de esfuerzos axiales en las estructuras laterales, de donde se muestra que laseccion sometida a la carga HL-93 es la que tiene mayores solicitaciones.ESTRUCTURA LATERAL IZQUIERDAFinalmente cuando se evaluen los efectos elemento por elemento se puede apreciar que bastara conhacer el analisis de la armadura lateral mas cargada, en donde como se puede apreciar los efectos sonsimetricos respecto al eje. Esta ultima afirmacion nos da el sustento necesario como para asegurar, quedurante el diseo bastara con evaluar la mitad de la armadura (No se generaliza para todos los elementos)Todos los demas efectos se evaluan independientemente elemento por elemento durante la fase dediseo, donde se analiza de manera separada las :1La brida superior "BS -#" -. Que es evaluada basicamente a compresion siendo los elementoscentrales que tienen un comportamiento mas desfavorable que para HS-20 varia de 432 tn a125 tn y para HL-93 varia de 455 tn a 105 tn.2La brida inferior "BI #". Que se evalua exclusivamente para soportar efectos de traccion quevarian linealmente desde 141tn @ 10tn para HL-93 y 132tn @ 14tn para HS-20.3Las diagonales " DI #". Que finalmente son elementos que tienen un comportameinto "Mixto"es decir, que algunos elementos trabajan a compresion y otros a traccion, lo cual hace quetengan comportamientos diferentes entre si. Los esfuerzos en las diagonales varian desde44 tn @ 280 tn, para HL-93 y de 34 tn @ 267 tn para HS-20.4La viga plataforma "VP #". Cuyo comportamiento basico es a esfuerzos de flexion, ya esteelemento es el que recibe las cargas de la losa a traves de las vigas longitudinales (VP 02)y las transmite al reticulado que es la estructura propiamente dicha. Se transmiten laslas cargas en cada nudo se obtienen momentos de 267.46 tn-m para HL-93 y para240.62 tn-m para HS-20.5Los dems elementos tienen un comportamiento basicamente a esfuerzos axiales. Losmontantes, los elementos de arriostre superior y los de arriostre inferior.Finalmente el detallado se hace en cada plano, donde se busca la simetria estructural.

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Vi plataformaDISEO DE VIGA TRANSVERSAL METODO LRFDSECCION TIPICADTwLUZ =70mt9006.000S =2.3mt2.57512008.000150010.000PATIN 1180012.000PATIN 2200013.333ALMA 3220014.667PATIN 422HBAY 'A Y'A Y'2I m4Patin sup 10000.0000000patinsup 20.030.350.01050.84500.00887250.00749726250.00000078750alma 30.80.020.0160.43000.006880.00295840.0008533333patin inf 40.030.350.01050.01500.00015750.00000236250.0000007875patin inf 50000.0000000TOTAL0.860.720.0371.290.015910.0104580250.0008549083Peralte Minimo (Tramo Simple)Yb (m) =0.43Yt (m) =0.43I o (m4) =0.0044716333Sb(m3) =0.0103991473d =2.31mH =2.8mSt(m3) =0.0103991473Valores asumidosD (alma de la viga metalica) =800mm (valor asumido)bf (mm) =200bf (mm) =300tw (mm) >5.333Valores asumidosbf (mm) =350bf (mm) =350tw (mm) =20tc (mm) =30tt (mm) =30h (peralte de viga+losa asumido)=1.060Espesor de asfalto (m) =0.05Esp losa (m)=0.200Numero de vias =2.000Ancho Total de losa (m) =8.650Area del Muro NJ (m2) =0.000Ancho de una via (m) =4.000Long. Total de Veredas (m)=0.600Ancho de un muro (m) =0.000tw: Espesor del alma (mm)=20.0D: Alma de una viga (mm) =800Sobreancho (m)=0.000Numero de vigas =4.000de (distancia externa mm)=450Area de seccion m2 =0.037Inercia seccion m4 =0.00447Peso de baranda (tn/m)=0.15A.SECCIONES REQUERIDAS:CARACTERISTICAS SECCION PRINCIPAL1.0035.00.019.50.0000.021.20.000n =82.0031.40.016.50.0000.017.90.000E (kg/cm2) =2037000bf (mm) =3503.0027.90.013.50.0000.014.70.000fyc (kg/cm2)=2531Esfuerzo de compresion elastico maximotc (mm) =304.0024.20.010.50.0000.011.40.000fyf (kg/cm2)=2531Esfuerzo de traccion elastico maximoD (mm) =8005.0020.40.07.50.0000.08.20.000b'f(mm) =3506.0016.50.04.50.0000.04.90.0007.0012.70.01.50.0000.01.60.000Diagrama de Momentos Flectores Ultimos en Viga Transversal ( HL-93)Diagrama de Momentos Flectores Ultimos en Viga Transversal (HS-20)a.Evaluando el estado limite de resistencia I.8.0013.00.01.50.0000.01.60.000Para el nivel de resistencia I para verificar donde ocurre la fluencia de la viga.Analizando los esfuerzos de la viga PLATAFORMA. Escogemos la maxima solicitacion (HL-93)En la seccion superior de la viga.En la seccion superior de la viga.MD1MD2MD3Stfy (tn/m2)MD1MD2MD3M LL+IMStStcompuestafy (tn/m2)M ultimo224.12267.4245.870.010399147325713.6467659096D1000Escogemos el mayor25713.64676590960n =0.9524427.9644276141n =0.950En la seccion inferior de la viga.En la seccion inferior de la viga.MD1MD2MD3Sbfy (tn/m2)MD1MD2MD3M LL+IMSbSbcompuestafy (tn/m2)M ultimo224.12267.4245.870.010399147325713.6467659096D1353.46273046880.023369631415124.8739864377Escogemos el mayor25713.646765909634960.6551553136n =0.9524427.9644276141n =0.9533212.6223975479Por lo tanto se comprueba que la seccion inferior no llega a esfuerzos limites de fluencia.Por lo tanto se comprueba que la seccion inferior REQUIERE platabanda pq llega a esfuerzos limites de fluencia. Fc = 45418Se aprecia que la seccion superior llega a fluencia mucho antes que la seccion inferior :Ahora fc=24428.0tn/m2Se ha adecuado el uso de una platabanda inferior de 350 mm x 16 mm .Ahora fc=33212.6223975479Bajo esta premisa el M. de fluencia es:My =263.2024tn-mf y =25310.0tn/m2Lcp=4004.568.0 mt de platabanda% de demanda1.016b.Determinar si la seccion es compacta.LL SR321.24-303.65298.84Para seccion no compuesta:40.000Pero no mayor de 67% del refuerzo principalr=79.79%> 67%POR LO TANTO ASUMIMOS r =67%Asr =%r x AsAsr =6.64cm2REFUERZO POR TEMPERATURAAst= 0.0018 x B x tAst=2.7cm2Repartiendo en ambos sentidostransv (1/2)Ast=2.7*1/2=1.35cm2< As min = 4.3 cm2long (1/2/)Ast=2.7*1/2=1.35cm2< As min = 4.3 cm2As adop= f 3/8" =0.71cm2s= As adop x 100/ Asts =35.06cmPOR LO TANTO As temp Long ====>(+/-) As = f 3/8" @ 0.30El refuerzo por reparto se hallara adicionando el acero por temperatura al refuerzo calculadoAsr=Asr + AstAsr=7.99cm2As adop= f 5/8" =1.98cm2s= As adop x 100/ Asrs =24.79cmRESUMEN DE REFUERZO (cm2/m)Acero ExteriorDETALLEOBTENIDOPLANOSSUPERIORlongitudinal7.99NDNDtransversal10.31NDINFERIORlongitudinal7.99NDtransversal10.31NDVERIFICACION DE LA CUANTIA DE REFUERZO* Cuantia balanceada:Pb=0.85 x b x (f'c/fy)(6300/(6300+fy))Pb=0.0217* Cuantia maxima:Pmax =0.75*PbPmax =0.01625625As max =24.38cm2*Cuantia minima :Pmin =14/fyPmin =0.0033333333As mim =5cm2* cuantia del refuerzo principalP=As/b x dP =0.00687POR LO TANTO : P < Pmin < Pmax BIENLa losa falla por fluencia del Acero5)ANALISIS Y DISENO DE LA LOSA EN VOLADO DE C.A.5.1) DISENO DE LA LOSA EN VOLADO :t =18cmd =15cmB =100cmhv =16cmlvext =0.545mP =4.00tonVol interno =0.88mMOMENTO DEL VOLADO POR PESO PROPIO (Mpv) :con referencia a la vigaSECCIONDIMENSIONESCARGABRAZOMOMENTOB (m)H (m)Pe (T/m3)TonmTon-m10.710.162.400.2730.9000.24520.140.152.400.0500.4750.02430.030.252.400.0150.3880.00640.500.072.000.0690.2480.01750.500.212.400.2490.2480.062S/C0.711.000.400.2840.8550.243Baranda1.001.000.140.1351.0450.141TOTAL:0.446Por lo tanto el Momento por peso propio esta dado por:MD =0.446Ton-mMOMENTO POR SOBRECARGA (HS-20)por el refuerzo perpendicular al trafico segun AASHTO :E=0.8*X + 3.75piesE=0.8*X + 1.433mX=0.580mE=1.897mML=2*P*X/EML=2.446Ton-mMOMENTO POR IMPACTOMI=CI * MLMI=0.734Ton-mDISEO DEL REFUERZO (POR ROTURA)* Momento resistente a la rotura ( negativo)(+/-)Mu=1.3x(Md+1.67(Ms/c+MI))(+/-)Mu=7.483ton-m* Determinacion del refuerzo positivo y negativo de la losa tramo centralAs=M/(f x fy x (d-a/2)[1]a=As x fy/(0.85 x f'c x b)[2]reemplazando (2) en (1) y obtenemos la expresion y depejando Mu tenemosMu=f x fy x d x As -f x fy2 x As2/(1.7 x f'c x b)U =f x fy2/(1.7 x f'c x b)U=444.71W=f x fy x dW=56700.00Z=RAIZ(W2-4UMu)Z=43403.57As=-W-RAIZ(W^2-4UMu)/2UAs=14.95cm2As adop= f 5/8 + f 1/23.25cm2reparticion del acero adoptado en la losas= As adop x 100/ Ass=21.74cm ==>

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TABLE: Joint DisplacementsJointOutputCaseCaseTypeStepTypeU1U2U3TextTextTextTextmmm1ACASE1LinStatic0003ACASE1LinStatic-0.000333-0.000005053-0.023731MOBILESMOBILESSDEATFLECHA5ACASE1LinStatic0.00161-0.000018-0.040525MAXMINMINMAX7ACASE1LinStatic0.004067-0.000027-0.04679310000011ACASE1LinStatic0.006578-0.000039-0.041139220.0000000834-0.009749-0.02385-0.02385-0.026287-0.0262872513ACASE1LinStatic0.008733-0.000048-0.02469130.0000002003-0.017934-0.047298-0.047297-0.05178115ACASE1LinStatic0.0088520.0011720210.0000002988-0.027902-0.068949-0.068949-0.07592416ACASE1LinStatic0.008762-0.000043-0.01400350.0000004362-0.031179-0.080706-0.080706-0.08850117ACASE1LinStatic0.007632-0.000037-0.035362200.0000005474-0.037424-0.09205-0.09205-0.10140618ACASE1LinStatic0.005314-0.000027-0.04652370.0000007253-0.036217-0.093175-0.093175-0.10222920ACASE1LinStatic0.00284-0.000017-0.046189180.0000008467-0.037731-0.092716-0.092715-0.10214921ACASE1LinStatic0.000652-0.00000971-0.034566110.000001041-0.031707-0.081928-0.081928-0.08985522ACASE1LinStatic-0.0001570.000005053-0.01186170.000001043-0.028567-0.070538-0.070538-0.077681FLECHACombinationMax000130.000001216-0.018634-0.049202-0.049202-0.0538613FLECHACombinationMax-0.0005540.000016-0.047297160.00000251-0.011736-0.028125-0.028125-0.0310595FLECHACombinationMax0.003670.000058-0.08070615000007FLECHACombinationMax0.0089630.000149-0.09317511FLECHACombinationMax0.0143580.00027-0.08192813FLECHACombinationMax0.0189810.000428-0.04920215FLECHACombinationMax0.0192270.003271016FLECHACombinationMax0.0190360.000535-0.02812517FLECHACombinationMax0.0166140.000356-0.07053818FLECHACombinationMax0.0116350.000217-0.09271520FLECHACombinationMax0.0063050.000109-0.0920521FLECHACombinationMax0.0015580.000034-0.06894922FLECHACombinationMax-0.0002590.000017-0.023851FLECHACombinationMin0003FLECHACombinationMin-0.000779-0.000011-0.0517815FLECHACombinationMin0.00316-0.00005-0.0885017FLECHACombinationMin0.008089-0.000087-0.10222911FLECHACombinationMin0.013086-0.000136-0.08985513FLECHACombinationMin0.017377-0.000187-0.05386115FLECHACombinationMin0.0176220.002271016FLECHACombinationMin0.017439-0.000199-0.03105917FLECHACombinationMin0.015185-0.00015-0.0776818FLECHACombinationMin0.010574-0.000098-0.10214920FLECHACombinationMin0.005639-0.000057-0.10140621FLECHACombinationMin0.001233-0.000027-0.07592422FLECHACombinationMin-0.000370.000009664-0.0262871MOVILESCombinationMax0003MOVILESCombinationMax0.0004150.0000740.00000020035MOVILESCombinationMax0.0018430.0002920.00000043627MOVILESCombinationMax0.0034780.0006430.000000725311MOVILESCombinationMax0.0050870.0011110.00000104113MOVILESCombinationMax0.0064170.0016850.00000121615MOVILESCombinationMax0.0064180.003219016MOVILESCombinationMax0.0063920.0020140.0000025117MOVILESCombinationMax0.0057160.0013860.00000104318MOVILESCombinationMax0.0042430.0008640.000000846720MOVILESCombinationMax0.0026040.0004530.000000547421MOVILESCombinationMax0.001030.0001660.000000298822MOVILESCombinationMax0.0002080.0000220.00000008341MOVILESCombinationMin0003MOVILESCombinationMin-0.000486-0.000034-0.0179345MOVILESCombinationMin-0.000196-0.000138-0.0311797MOVILESCombinationMin-0.000019-0.000299-0.03621711MOVILESCombinationMin0-0.000513-0.03170713MOVILESCombinationMin-0.0000001096-0.000776-0.01863415MOVILESCombinationMin-0.0000003075-0.000784016MOVILESCombinationMin-0.000000207-0.000922-0.01173617MOVILESCombinationMin-0.0000000545-0.000636-0.02856718MOVILESCombinationMin-0.0000000434-0.000397-0.03773120MOVILESCombinationMin-0.000062-0.00021-0.03742421MOVILESCombinationMin-0.000273-0.000078-0.02790222MOVILESCombinationMin-0.000237-0.000006493-0.0097491SDEATCombination0003SDEATCombination-0.000657-0.000003026-0.0472985SDEATCombination0.003209-0.000015-0.0807067SDEATCombination0.008094-0.000012-0.09317511SDEATCombination0.013086-0.000007265-0.08192813SDEATCombination0.0173770.000006603-0.04920215SDEATCombination0.0176220.002467016SDEATCombination0.0174390.000031-0.02812517SDEATCombination0.0151860.000009449-0.07053818SDEATCombination0.0105740.0000008277-0.09271620SDEATCombination0.005654-0.000004543-0.0920521SDEATCombination0.001301-0.000007804-0.06894922SDEATCombination-0.0003110.000011-0.02385

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