Puente Postensado

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PUENTE YUQUIRENDA 1/36 MEMORIA DE CÁLCULO YUQUIRENDA 1. Descripción. La presente memoria resume el análisis y diseño del puente Yuquirenda de dos tramos simplemente apoyados de 40.60m de luz por vano. Se ha adoptado como solución para el estribo lado Yacuiba, una estructura de hormigón armado con un cuerpo principal y dos aleros construidos sobre una fundación continua. Encima del cuerpo principal se colocará un cabezal y pantallas para soportar la superestructura. Las dimensiones serán suficientes para resistir tanto las solicitaciones verticales como las horizontales principalmente del empuje de tierras. En el estribo lado Bagual se tienes una estructura de hormigón armado con un cuerpo y dos aleros sobre una fundación de siete pilotes. Encima del cuerpo se colocará una cabezal y pantallas para soportar la superestructura. La pila esta compuesta de 4 pilotes como fundación y una pantalla. Sobre el cuerpo se encuentra un cabezal de hormigón armado. La superestructura ha sido diseñada en una sección compuesta por vigas prefabricadas segmentadas y losa vaciada en sitio. La superestructura tendrá 2 tramos de 40.60m de longitud y ancho de vía de 7.30m. Sobre las vigas se vacía una losa de hormigón armado y de esta forma, la sobrecarga es absorbida por la sección compuesta. 2. Materiales. Los materiales utilizados principalmente en el proyecto son: 1. Hormigón tipo P de alta resistencia con un mínimo de 35 MPa de resistencia cilíndrica característica a los 28 días, a utilizarse en las vigas pretensadas. 2. Acero de pretensado de baja relajación con una tensión de rotura mínimo de 1861.5MPa, del grado 270 KSI tipo torón de ½”. 3. Vainas metálicas corrugadas galvanizadas para enfilar los cables de construcción y continuidad. 4. Lechada de cemento con aditivo expansor. 5. Hormigón tipo A de 21 MPa de resistencia cilíndrica característica a los 28 días, a utilizarse en la losa y diafragmas. 6. Acero estructural de refuerzo a utilizar en todas las estructuras con un límite de fluencia mínimo de 420 MPa. 7. Apoyo de neopreno compuesto con una dureza mínima de 60 y con refuerzo de chapas de acero con un mínimo de 240 MPa de limite de fluencia.

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PUENTE YUQUIRENDA 1/36

MEMORIA DE CÁLCULO YUQUIRENDA

1. Descripción. La presente memoria resume el análisis y diseño del puente Yuquirenda de dos tramos

simplemente apoyados de 40.60m de luz por vano. Se ha adoptado como solución para el estribo lado Yacuiba, una estructura de hormigón

armado con un cuerpo principal y dos aleros construidos sobre una fundación continua. Encima del cuerpo principal se colocará un cabezal y pantallas para soportar la superestructura. Las dimensiones serán suficientes para resistir tanto las solicitaciones verticales como las horizontales principalmente del empuje de tierras.

En el estribo lado Bagual se tienes una estructura de hormigón armado con un cuerpo y

dos aleros sobre una fundación de siete pilotes. Encima del cuerpo se colocará una cabezal y pantallas para soportar la superestructura.

La pila esta compuesta de 4 pilotes como fundación y una pantalla. Sobre el cuerpo se

encuentra un cabezal de hormigón armado. La superestructura ha sido diseñada en una sección compuesta por vigas prefabricadas

segmentadas y losa vaciada en sitio. La superestructura tendrá 2 tramos de 40.60m de longitud y ancho de vía de 7.30m. Sobre las vigas se vacía una losa de hormigón armado y de esta forma, la sobrecarga es absorbida por la sección compuesta.

2. Materiales.

Los materiales utilizados principalmente en el proyecto son:

1. Hormigón tipo P de alta resistencia con un mínimo de 35 MPa de resistencia cilíndrica característica a los 28 días, a utilizarse en las vigas pretensadas.

2. Acero de pretensado de baja relajación con una tensión de rotura mínimo de 1861.5MPa, del grado 270 KSI tipo torón de ½”.

3. Vainas metálicas corrugadas galvanizadas para enfilar los cables de construcción y continuidad.

4. Lechada de cemento con aditivo expansor. 5. Hormigón tipo A de 21 MPa de resistencia cilíndrica característica a los 28 días, a

utilizarse en la losa y diafragmas. 6. Acero estructural de refuerzo a utilizar en todas las estructuras con un límite de

fluencia mínimo de 420 MPa. 7. Apoyo de neopreno compuesto con una dureza mínima de 60 y con refuerzo de

chapas de acero con un mínimo de 240 MPa de limite de fluencia.

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8. Hormigón tipo A de 21 MPa de resistencia cilíndrica característica a los 28 días, a utilizarse en pilas y estribos.

3. Normas de cálculo. En nuestro país esta en vigencia la norma AASHTO para el diseño geométrico de caminos

y de estructuras en caminos, debiendo utilizarse la misma; en nuestro caso, tanto para cargas sobre los puentes como para el dimensionamiento de los elementos estructurales de todos los materiales.

4. Cargas.

De acuerdo a la normativa adoptada AASHTO 2002 las cargas aplicadas son las siguientes: Peso propio: Se ha considerado como peso específico de los materiales los siguientes valores: Hormigón armado: 23.544 KN/m3 Hormigón pretensado: 23.544 KN/m3 Hormigón simple: 22.000 KN/m3 Tierra: 18.000 KN/m3 Carga de vehículos: Se ha considerado en el diseño el vehículo HS20-44 como tren de cargas y carga equivalente.

AASHTO TREN DE CARGA

AASHTO CARGA REPARTIDA

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5. Modelación de la superestructura.-

El modelo empleado para el análisis de la superestructura es una viga simplemente apoyada considerando los factores de distribución de carga de acuerdo a norma.

El diseño de la losa se efectuó de acuerdo a la norma con armadura principal

perpendicular al tráfico. 6. Diseño de la superestructura.

Para el cálculo de vigas segmentadas se tienen las siguientes consideraciones especiales: No se admiten tensiones de tracción en las uniones de vigas, el momento máximo será absorbido preferentemente por medio de un segmento. En la verificación a rotura de las uniones, la única armadura que contribuye será la de pretensado.

GEOMETRÍAgeneral

L cálculo 40.00 md eje_borde 0.30 mLhueco= 0.15 m

ancho calz.= 7.30 ms = 2.70 m

# vigas= 3 equidistantesa = 0.95 m

vigaH 2.00 mh1 0.15 mh5 0.20 mh2 0.04 mh3 0.10h4 0.20 mb1 1.00 mb2 0.18 mb3 0.15 mb4 0.26 mb5 0.6 mb6 0.210 mbe 2.70

losah losa 0.18 m

Capa rod 0.02 mbordillo

b 0.20 mh 0.25 m

aceraancho 0.67 mhemp 0.15 mh extr 0.15 m

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diafragmas# diafragmas 4s diafragmas 13.33 m

b 0.25 mh 1.60 mL h 2.52 m

A diafragma 3.8926 m2

barandadoq bar 1.31 KN/m

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DATOS FÍSICOS DE LOS MATERIALES

fc viga 35.00 MPa fc losa 21.00 MPa

fs' 1861.5 MPa fy 420 MPa w 23.544 KN/m3Es 197575.00 MPa Ec 28994.24 MPa

DATOS ADICIONALES PARA PRETENSADO

Area torón 9.87E-05 mmu 0.25k 0.003000 1/mh 0.0060 m

RH 80 %Nº torones 48

Area cables 4.74E-03 m2CG cables 0.0875 mNº vainas 4Area vaina 3.85E-03 m2

Area huecos 1.54E-02 m2Rec no pret 0.045 mNº barras 4Diametro 12 mm

As 0.000452389 m2

Propiedades geométricasdescripción S. Simple S. Hueca S.S. Homog. S.C.Homog.A 0.6464 0.6310 0.6739 1.0504I 0.3389 0.3240 0.3638 0.6420vi 1.0583 1.0820 1.0186 1.4026vs 0.9417 0.9180 0.9814 0.7774wi 0.3202 0.2995 0.3571 0.4578ws 0.3599 0.3530 0.3707 0.8259k 1.0747exc 0.9708 0.9945 0.9311 1.3151

Cálculo de solicitacionesImpacto 0.19fi 1.61fe 1.61Cargas Viga Losa Pdiaf CSI CV TOTALq interior 13.26 11.44 14.22 2.81 72.00M interior 2731.91 2550.10 577.96 2784.09 8644.07q exterior 13.26 11.44 7.11 2.81 72.00M exterior 2731.91 2453.87 577.96 2787.40 8551.15

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PÉRDIDAS DE PRETENSADOc 0.760fo 1414.740 Mpae 0.971 m

Pérdidas por fricciónalfa 0.098L*/2 20.031 mfmi 1300.145 MPaPi 6.160 MNPérdida por hundimiento de conotf 114.60 MpaX 14.38 mth 164.83 Mpafmi' 1300.14 Mpaf* 1332.32 MpaPi' 6.160 MNAcortamiento elástico

fcir 17.94 MpaES 61.12 Mpa

RetracciónSH 27.59 Mpa

Fluenciafcds 9.29 MpaCRc 150.23 Mpa

RelajaciónFR 32.18 MpaCRs 17.21 Mpa

Dfs 256.16 Mpa

fmp 1043.98 MpahP 4.946 MN

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VERIFICACIÓN DETALLADACABLE 1 2 3 4

c 0.760 0.760 0.760 0.760No Torones 12 12 12 12fo 1414.740 1414.740 1414.740 1414.740d 0.07 0.07 0.07 0.14

d2 0.458 0.858 1.258 1.658

f 0.388 0.788 1.188 1.518

Pérdidas por fricción

alfa 0.038 0.078 0.117 0.150l*/2 20.005 20.021 20.047 20.077fmi 1319.572 1306.524 1293.642 1283.164Pi 1.563 1.547 1.532 1.520Pérdida por hundimiento de conotf 95.168 108.216 121.098 131.576X 15.784 14.802 13.992 13.424th 150.211 160.178 169.444 176.622fmi' 1319.572 1306.524 1293.642 1283.164f* 0.72 0.72 0.71 0.71Pi' 1.563 1.547 1.532 1.520Dfs 256.162 256.162 256.162 256.162

fmp 1063.411 1050.362 1037.480 1027.003ηP 1.260 1.244 1.229 1.216

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VERIFICACIÓN EN ROTURA LÍMITES DE DUCTILIDAD Y ACERO MÍNIMO

VERIFICACIÓN A LA ROTURAAs* 4.738E-03As 4.524E-04b 2.09b' 0.18d 2.09dt 2.14t 0.18Bl. Comp 0.141862639p* 0.001082564p 0.000101315

g* 0.28

b1 0.80

fsu* 1822.99Asf 5.61E-03Asr -7.73E-04

F 0.95

FMn 16.947

Mu 14.33FMn>Mu Verifica

Límite de ductilidadp*fsu*/fc' 0.0560.36b1 0.287

p*fsu*/fc'<0.36b1

Acero mínimoSc 0.4578Sb 0.3571fr 3.668fpe 25.497Mdnc 5.892Mcr* 11.690

1.2Mcr* 14.029FMn 16.947

FMn>1.2Mcr* Verifica

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DISEÑO A CORTANTE Diseño a cortanteF 0.85

qviga 0.0152qlosa 0.0127qcsi 0.0028q Leq 0.0094Pleq 0.1150Tren 0.0720estribo f 10.00 mm

ramas 2.00Av 1.57E-04 Verif. Uniones Corte Fricc.Ef. Union X X' V(D) Vd V(L+I) Vu Vi Mmax e Tens. As* hP fpe As fVn

1 0.00 20.00 0.00 0.00 0.13 0.29 0.29 9.75 0.97 1043.98 4.95 22.650 2.12 17.88 0.07 0.03 0.15 0.41 0.37 9.73 0.96 1031.84 4.89 22.22 1.57E-03 5.641 6.36 13.64 0.20 0.10 0.18 0.65 0.52 8.97 0.87 1007.54 4.77 20.39 1.57E-03 5.640 10.60 9.40 0.33 0.16 0.22 0.89 0.68 7.25 0.70 983.25 4.66 17.36 1.57E-03 5.641 14.84 5.16 0.46 0.23 0.25 1.13 0.84 4.56 0.44 958.95 4.54 13.22 1.57E-03 5.640 16.96 3.04 0.52 0.26 0.26 1.25 0.92 2.86 0.27 946.81 4.49 10.76 1.57E-03 5.641 19.08 0.92 0.59 0.29 0.28 1.37 0.99 0.92 0.09 934.66 4.43 8.061 19.70 0.30 0.60 0.30 0.29 1.41 1.02 0.30 0.03 931.11 4.41 7.22

X fd Mcr d Vci fpc Vp Vcw Vc Vs s smin s asumida0.00 9.51 5.16 1.91 0.25 5.87 0.00 1.20 0.25 0.09 1.48 0.30 0.32.12 9.40 4.10 1.90 0.19 5.85 0.05 0.65 0.19 0.29 0.43 0.30 0.36.36 8.54 4.74 1.81 0.47 5.93 0.15 1.29 0.47 0.29 0.41 0.30 0.310.60 6.84 3.37 1.64 0.48 6.13 0.24 0.78 0.48 0.57 0.19 0.19 0.1514.84 4.27 3.81 1.60 1.01 6.40 0.33 1.37 1.01 0.32 0.33 0.30 0.1516.96 2.67 2.59 1.60 1.09 6.57 0.37 0.94 0.94 0.54 0.20 0.20 0.1519.08 0.85 3.25 1.60 3.90 6.74 0.41 1.49 1.49 0.13 0.82 0.20 0.1519.70 0.28 3.17 1.60 10.98 6.79 0.42 1.50 1.50 0.15 0.69 0.20 0.07

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DISEÑO DE LOSA DISEÑO DE LA LOSA INTERIORCENTRALMg 2.12 KN*m/mI 0.30Mcv+i 19.96 KN*m/mMu 46.09 KN*m/mfc 21 MPa fy 420 MPa b 1 md 0.189 mAs 6.73 cm^2fi 12 mmAs bar 1.13 cm^2s 0.168 ms adopt 0.15 mD 4.5 cm^2fi 10 mmAs bar 0.79 cm^2s 0.17 ms adopt 0.15 m

DISEÑO DE LA LOSA EXTERIOR

Mg 5.27 KN*m/mI 0.30MPeat acera 2.78 KN*m/mMcv+choque 42.73 KN*m/mMu 66.02 KN*m/mfc 21fy 420b 1 md 0.147 mAs 13.30 cm^2fi 16As bar 2.01 cm^2s 0.15 ms adopt 0.15 mD 6.6 cm^2fi 12As bar 1.13 cm^2s 0.17 ms adopt 0.15 m

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DISEÑO DE ACERA

H1 0.15 mH2 0.2 mL 1.05 mMg 3.74 KN*m/mI 0.00Mpeat 2.29 KN*m/mMu 9.83 KN*m/mfc 21 MPa fy 420 MPa b 1 md 0.159 mAs 1.66 cm^2fi 12 mmAs bar 1.13 cm^2s 0.68 ms adopt 0.2 mD 1.1 cm^2fi 10 mmAs bar 0.79 cm^2s 0.71 ms adopt 0.2 m

ARMADURA ASUMIDA

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7. DISEÑO DE ESTRIBOS.

DETERMINACIÓN DE REACCIONES EN ESTRIBOS VIGAS ISOSTÁTICAS(todo para un vano)

DETERMINACIÓN DE CARGAS VERTICALES

1 MATERIALES1.1 PESO ESP. HºAº 23.544 KN/m31.2 PESO ESP. HºPº 23.544 KN/m31.3 CAPA DE RODADURA 22.000 KN/m3

2 GEOMETRIA DE LAS VIGAS1.1 ALTURA 1.850 m2.1 AREA 0.563 m22.2 nº DE VIGAS 3.0002.3 LONGITUD 40.300 m

DISTANCIA EJE-BORDE VIGAS 0.30 m2.4 SEPARACIÓN 2.700 m2.5 DIAF 1 DIAF 2 DIAF 3 DIAF 4

AREA 0.388 0.388 0.388 0.388POSICIÓN 0.000 10.075 20.150 30.225PESO TOTAL DE DIAFRAGMAS 183.93 KN

2.6 PESO TOTAL VIGAS 1798.99 KN2.7 REACCION VIGAS 899.50

2 GEOMETRIA DE LA LOSANUMERO DE VIAS 2

2.1 ANCHO 7.300 m2.2 LARGO 40.900 m2.3 ESPESOR 0.190 m2.4 PESO TOTAL LOSA 1335.611 KN2.5 REACC. TOTAL LOSA 667.81

3 ACERAS Y BARANDADOS3.1 AREA TRANSV ACERAS 0.241 m23.2 PESO BARANDADOS 3.000 KN/m3.3 PESO TOTAL AC. Y B. 354.77 KN3.4 REACC. TOT. AC Y B. 177.39

4 TREN DE CARGAS 4.1 EJE 1 EJE 2 EJE 3

CARGA 142.400 142.400 35.600SEPARACIÓN 0.000 4.300 8.600IMPACTO 0.194

4.2 REACCIÓN 2 EJES 716.62

5 CARGA DISTRIBUIDA EQUIVALENTE5.1 DISTRIBUIDA 9.35 KN/m5.2 PUNTUAL MOMENTO 115.65 KN5.3 PUNTUAL CORTE 80.86 KN5.4 REACCION 613.715

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DETERMINACIÓN DE CARGAS HORIZONTALES6 CARGA DE VIENTO

6.1 PRESION DE VIENTO SUP. KPaANGULO LATERAL LONG

60.00 2.45 0.606.2 ALTURA EXPUESTA 2.29 m6.3 FUERZA TOT. TRANSVERSAL 226.10 KN6.4 FUERZA TOT. LONG. 55.37 KN6.5 REACC. LATERAL 113.05 KN6.6 REACC. LONGITUDINAL 27.69 KN6.7 VIENTO EN CARGA VIVA KN/m

ANGULO LATERAL LONG60 1.5 0.6

6.8 FUERZA LAT V. C. V. 60.45 KN6.9 FUERZA LON V. C. V. 24.186.1 REACC. LAT V. C.V. 30.2256.11 REACC. LON V. C.V. 12.09 KN6.12 MOMENTO LAT/V.C.V. 55.281525 KN*m6.13 MOMENTO LON/V.C.V. 22.11261 KN*m

7 CARGA DE FRENADO7.1 % DE CARGA VERTICAL 5.00%7.2 2.007.3 CARGA 1CARRIL DE FRENADO 49.25 KN7.4 REACCIÓN TOTAL DE FRENADO 24.62 KN7.5 MOMENTO POR FRENADO 45.04 KN*m

8 FUERZA CENTRTÍFUGA8.1 VELOCIDAD 0.00 KPH8.2 RADIO 50.00 m8.3 COEF. 08.4 REACCIÓN 2 CARRILES 0.00 KN8.5 MOMENTO 2 CARRILES 0.00 KN

9 RESUMEND L CF W WL LF EQ

Rvert 1744.687 716.618Rlong 27.686 12.090 24.623Rtransv 0.000 113.052 30.225 0.000Mlong 22.113 45.035Mtransv 0.000 55.282

10 RESUMEN POR METRO LINEAL10.1 ANCHO DE ESTRIBO = 7.300 ( m )

D L CF W WL LF EQRvert 238.998 98.167Rlong 3.793 1.656 3.373Rtransv 0.000 15.487 4.140 0.000Mlong 3.029 6.169Mtransv 0.000 7.573

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DISEÑO DE ESTRIBO DE HORMIGON ARMADODATOS GEOMÉTRICOS H = 10.36 [m]

σ = 0.30 [Mpa]h1 0.35 b1 1.40h2 0.45 b2 0.00 γ tierra= 18.00 KN/m3h3 6.26 b3 0.20 q = 10.80 kPa 0.6 #¡DIV/0!h4 0.50 b4 0.25 Ø= 30.00 ºh5 0.50 b5 0.65 δ = 20.00 º 2/3xΦh6 2.30 b6 0.10 θ = 90.00 º

h7control 2.30 b7 0.60 β = 0.00 ºb8 2.15 c = 0.00 kPa

Geometría γ Hº cambiar= 23.544 KN/m3Htotal = 10.36 cos(90-θ+δ) = 0.94Btotal = 4.75 sen(90-θ+δ) = 0.34

Bcuerpo = 1.20 tan(δ) = 0.36Hcuerpo = 9.56 Terreno 0.30 MPaBcuello = 0.60

Hcabezal = 0.50Seccion Area Brazo Peso M est

m2 m KN/m KNm/m1 10.04 2.80 236.27 661.402 13.09 4.08 235.60 962.13Peso vertical 471.87Momento estabilizador Mr 1623.52

Empuje activoKa = 0.2973 profundidadKp = 6.1054 pinf =

brazo 3.633p = 58.654 FS volteo construccionEa = 321.424 KN/m Mv 1167.597 1.39

EaH = 302.040 KN/mEaV = 109.934 KN/m

Profundidad Presión Empuje Brazo MomentoMomento parapeto 2.30 15.52 22.50 0.81 18.15

Momento cuello 3.30 20.87 40.70 1.16 47.09momento cuerpo 9.56 54.37 276.21 3.35 925.89

momento 1/2cuerpo 6.43 37.62 132.24 2.25 298.15CARGAS PP ESTRIBO D L+I CF E E B SF W WL LFV = 236.27 239.00 98.17 0.00 235.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00bv= 2.80 2.98 2.98 4.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00H = 0.00 321.42 0.00 0.00 3.79 1.66 3.37bh= 0 3.63 0.00 0.00 8.06 8.06 8.06M= -661.40 -711.02 -292.05 0.00 1167.60 -962.13 0.00 0.00 30.57 13.35 31.03

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Grupo 8 Grupo 9V = 809.04 568.70 647.23 647.23 507.76 577.88 534.49 578.74 474.71H = 321.42 260.17 262.07 257.14 232.30 233.99 241.67 229.59 216.81M = -1458.99 -909.10 -1124.35 -1167.19 -811.70 -1003.89 -877.40 -1042.14 -757.59x= -1.80 -1.60 -1.74 -1.80 -1.60 -1.74 -1.64 -1.80 -1.60e= 0.57 0.78 0.64 0.57 0.78 0.64 0.73 0.57 0.78sigma 1 0.29 0.24 0.25 0.23 0.21 0.22 0.22 0.21 0.20sigma 2 0.05 0.00 0.03 0.04 0.00 0.02 0.01 0.03 0.00F.S. Desliz 0.92 0.80 0.90 0.92 0.80 0.90 0.80 0.92 0.80F.S. Vuelco 2.25 1.95 2.15 2.25 1.95 2.15 2.00 2.25 1.95Tercio central cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumpleTensión del Terreno cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple cumple

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00

PUENTE YUQUIRENDA 15/36

DISEÑO DE HORMIGÓN ARMADO

PARAPETO CUELLO CUERPO MEDIO CUERPOb 1.00 b 1.00 b 1.00 b 1.00h 0.25 h 0.60 h 1.20 h 0.90rec 0.05 rec 0.05 rec 0.05 rec 0.05d 0.20 d 0.55 d 1.15 d 0.85f'c 21.00 f'c 21.00 f'c 21.00 f'c 21.00fy 420.00 fy 420.00 fy 420.00 fy 420.00Mu 30.67 Mu 79.59 Mu 1564.75 Mu 503.87µ 0.04 µ 0.01 µ 0.06 µ 0.04θ 0.04 θ 0.01 θ 0.07 θ 0.04ρ 0.00 ρ 0.00 ρ 0.00 ρ 0.00As 4.16 As 11.00 As 37.45 As 17.00φ 10.00 φ 16.00 φ 25.00 φ 16.00# 5.00 # 5.00 # 8.00 # 8.00s 20.00 s 20.00 s 13.00 s 13.00Ad 2.79 Ad 7.37 Ad 25.09 Ad 11.39φ 10.00 φ 12.00 φ 20.00 φ 16.00# 4.00 # 7.00 # 8.00 # 6.00s 25.00 s 14.00 s 13.00 s 17.00

DISENO DE LA ZAPATAPOSTERIOR ANTERIORL 1.40 L 2.15b 1.00 b 1.00h 0.80 h 0.80rec 0.05 rec 0.05d 0.75 d 0.75f'c 21.00 f'c 21.00fy 420.00 fy 420.00Mu 78.40 Mu 1145.66µ 0.01 µ 0.12θ 0.01 θ 0.12ρ 0.00 ρ 0.01As 15.00 As 46.68φ 16.00 φ 25.00# 7.00 # 10.00s 14.00 s 10.00Ad 10.05 Ad 31.28φ 16.00 φ 25.00# 5.00 # 6.00s 20.00 s 17.00

PUENTE YUQUIRENDA 16/36

Dimensiones y armaduras del cuerpo del estribo

PUENTE YUQUIRENDA 17/36

8. DISEÑO DE LA PILA.

CARGAS VERTICALES1 MATERIALES

1.1 PESO ESP. HºAº 23.544 KN/m3PESO ESP. HºCº 22.000 KN/m4

1.2 PESO ESP. HºPº 23.544 KN/m31.3 CAPA DE RODADURA 22.000 KN/m32 GEOMETRIA DE LAS VIGAS

2.1 AREA 0.563 m2ALTURA VIGAS 1.850 m

2.2 nº DE VIGAS 3.0002.3 LONGITUD 40.30 m

DISTANCIA EJE-BORDE VIGAS 0.30 m2.4 SEPARACIÓN 2.700 m

SEP. JUNTA DILATACION 0.030 m2.5 DIAF 1 DIAF 2 DIAF 3 DIAF 4

ALTURA 0.25AREA 3.906 3.906 3.906 3.906POSICIÓN 0.000 10.075 20.150 30.225PESO DIAFRAGMA 91.963 KN

2.6 PESO VIGA 542.141 KN2.7 REACCION TOT VIGA INTERIOR 317.05 KN3.7 REACCION TOT VIGA EXTERIOR 294.06 KN3 GEOMETRÍA DE LA LOSANÚMERO DE VIAS 2

3.1 ANCHO LOSA 7.300 mANCHO DE VIA 3.150 m

3.2 LARGO 40.900 m3.3 ESPESOR 0.190 m3.4 REACCION TOT S/VIGA INTERIOR 246.997 KN3.5 REACCION TOT S/VIGA EXTERIOR 210.404 KN4 ACERAS Y BARANDADOS

4.1 AREA TRANSV ACERAS (AMBAS) 0.241 m24.2 PESO BARANDADOS 3.000 KN/m4.3 REACCION TOT S/VIGA INTERIOR 59.13 KN4.4 REACCION TOT S/VIGA EXTERIOR 59.13 KN

REACCIONES SOBRE UNA VIGAREACC. TOTALES (D) S/VIGA INT. 623.18 KNREACC. TOTALES (D) S/VIGA EXT. 563.59 KNRESULTANTE TOTAL 1750.36 KN

5 TREN DE CARGAS 5.1 EJE 1 EJE 2 EJE 3

CARGA 142.400 142.400 35.600SEPARACIÓN 4.300 0.000 4.300IMPACTO 0.000 0.19438776

5.2 REACCIÓN 303.912 KN6 CARGA DISTRIBUIDA EQUIVALENTE

6.1 DISTRIBUIDA 9.35 KN/m6.2 PUNTUAL MOMENTO 115.65 KN

PUNTUAL CORTE 80.86 KN6.3 AREA 40.93 KN

REACCION TOTAL 499.27 KNREACCION TOT. CV 499.27 KNRESULTANTE 499.27 KNMOMENTO TRANSVERSAL 349.49 KN-mREACC. VIGA EXT. 397.57 KN

PUENTE YUQUIRENDA 18/36

CARGAS HORIZONTALES7 CARGA DE VIENTO

7.1 PRESION DE VIENTO SUP. KPaANGULO LATERAL LONG

60.00 2.45 0.607.2 ALTURA EXPUESTA 2.29 m7.3 FUERZA TOT. TRANSVERSAL 226.10 KN7.4 FUERZA TOT. LONG. 55.37 KN7.5 REACC. LATERAL 113.05 KN7.6 REACC. LONGITUDINAL 27.69 KN

MOMENTO LAT 270.19 KN*mMOMENTO LON 66.17 KN*m

7.7 VIENTO EN CARGA VIVA KN/mANGULO LATERAL LONG

60 1.5 0.607.8 FUERZA LAT V. C. V. 60.45 KN7.9 FUERZA LON V. C. V. 24.18 KN7.10 REACC. LAT V. C.V. 30.237.11 REACC. LON V. C.V. 12.09 KN7.12 MOMENTO LAT/V.C.V. 235.15 KN*m7.13 MOMENTO LON/V.C.V. 94.06 KN*m

8 CARGA DE FRENADO8.1 % DE CARGA VERTICAL 0.058.2 NUMERO DE VIAS 2.008.3 CARGA 1CARRIL DE FRENADO 49.83 KN8.4 REACCIÓN TOTAL DE FRENADO 24.92 KN8.5 MOMENTO POR FRENADO 45.57 KN*m

9 FUERZA CENTRTÍFUGA9.1 VELOCIDAD 0.00 KPH9.2 RADIO 50.00 m9.3 COEF. 0.009.4 REACCIÓN 2 CARRILES 0.00 KN9.5 MOMENTO 2 CARRILES 0.00 KN

10 RESUMEN para diseño de cabezal considerando dos vano y dos carrilesD L CF W WL LF EQ

Rvert 1127.188 397.569Rlong 55.372 24.180 49.835Rtransv 0.000 226.103 60.450 0.000Mlong 66.170 94.060 45.574Mtransv 349.491 0.000 270.193 235.151

12 COMBINACIONES ELS CON REDUCCIÓN para diseño de cabezal considerando dos vano y dos carrilesGRUPO 1 2 3 7Rvert 1524.76 901.75 1219.81 847.51Rlong 0.00 44.30 32.63 0.00Rtransv 0.00 180.88 102.62 0.00Mlong 0.00 52.94 91.13 0.00Mtransv 349.49 216.15 532.56 0.00

PUENTE YUQUIRENDA 19/36

El modelo generado en Robot se muestra a continuación:

DISEÑO DE CABEZAL DE PILOTE DIAGRAMA DE MOMENTOS CABEZAL GRUPO 1

GRUPO 2

PUENTE YUQUIRENDA 20/36

GRUPO 3

ENVOLVENTE DE MOMENTOS

ARMADURA CABEZAL DE PILA

PUENTE YUQUIRENDA 21/36

DISEÑO DE CABEZAL DE PILOTES DIAGRAMA DE MOMENTOS YY DIAGRAMA DE MOMENTOS XX

GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 3

PUENTE YUQUIRENDA 22/36

ARMADURA CABEZAL PILOTES

PUENTE YUQUIRENDA 23/36

DISEÑO DE PILOTES EN SUELO NO COHESIVO VIGAS PRETENSADAS

No pilotes= 412 COMBINACIONES ELS CON REDUCCIÓN DE LA SUPER PU pila 23.544 (KN/m3) 12 COMB. ELS CON REDUCCIÓN SOLICITANTES

GRUPO 1 2 3 7 P cab= 319.07 (KN) GRUPO 1 2 3 7Rvert 4499.275 2800.584 3599.420 2632.127 Pcuerpo= 456.59 (KN) Rvert 1595.365 1076.583 1276.29 1011.826

Pbase= 1106.53 (KN)

Peso/Pil.= 470.55 (KN)

OBSERVACIONES.- Considerando que se ha llegado al limo consolidado (roca).

RESISTENCIA LATERALProf Sondeo Prof Pilote DESCRIPCIÓN B(m) N (SPT) γi Pres. T Pres. N Pres. Efect. zi bi Dzi fsi Qs Qt

0

1

2 0.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 0.00 0.00 0.00 0.00 1.20 0.00 0.00 0.003 3.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 29.10 15.00 14.10 1.50 1.20 3.00 16.92 191.364 4.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 67.90 35.00 32.90 3.50 1.04 1.00 34.33 129.435 5.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 87.30 45.00 42.30 4.50 0.98 1.00 41.56 156.666 6.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 106.70 55.00 51.70 5.50 0.93 1.00 47.97 180.837 7.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 126.10 65.00 61.10 6.50 0.88 1.00 53.64 202.228 8.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 145.50 75.00 70.50 7.50 0.83 1.00 58.64 221.079 9.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 164.90 85.00 79.90 8.50 0.79 1.00 63.01 237.55

10 10.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 184.30 95.00 89.30 9.50 0.75 1.00 66.79 251.80 7584.33LONGITUD DE PILOTE 10.00 TOTAL 1570.91 7584.33

Resistencia de punta de rocaPl 1570.9 KN Nms Co At QtPp 7584.3 KN 0.28 23.950 1.130976 7584.32506W 266.3 KNPu 8889.0 KNFS 3.5Grupo 0.67Padm 1900.7 KNPsolic 1595.4 KN CUMPLE

PUENTE YUQUIRENDA 24/36

CUADRO DE REACCIONES GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3

CUADRO DE REACCIONES

G1 G2 G3Factor 1.00 1.25 1.25REAC1 1622.61 1484.62 1404.38REAC2 1154.16 401.18 817.03REAC3 971.46 618.13 742.03REAC4 1109.67 852.31 922.87

PUENTE YUQUIRENDA 25/36

Nota: para pilotes en tracción sólo debe considerarse la parte inferior del diagrama.

9. DISEÑO DE ESTRIBO CON PILOTES.

PUENTE YUQUIRENDA 26/36

DETERMINACIÓN DE REACCIONES EN ESTRIBOS VIGAS ISOSTÁTICAS(todo para un vano)

DETERMINACIÓN DE CARGAS VERTICALES

1 MATERIALES1.1 PESO ESP. HºAº 23.544 KN/m31.2 PESO ESP. HºPº 23.544 KN/m31.3 CAPA DE RODADURA 22.000 KN/m3

2 GEOMETRIA DE LAS VIGAS1.1 ALTURA 1.850 m2.1 AREA 0.563 m22.2 nº DE VIGAS 3.0002.3 LONGITUD 40.300 m

DISTANCIA EJE-BORDE VIGAS 0.30 m2.4 SEPARACIÓN 2.700 m2.5 DIAF 1 DIAF 2 DIAF 3 DIAF 4

AREA 0.388 0.388 0.388 0.388POSICIÓN 0.000 10.075 20.150 30.225PESO TOTAL DE DIAFRAGMAS 183.93 KN

2.6 PESO TOTAL VIGAS 1798.99 KN2.7 REACCION VIGAS 899.50

2 GEOMETRIA DE LA LOSANUMERO DE VIAS 2

2.1 ANCHO 7.300 m2.2 LARGO 40.900 m2.3 ESPESOR 0.190 m2.4 PESO TOTAL LOSA 1335.611 KN2.5 REACC. TOTAL LOSA 667.81

3 ACERAS Y BARANDADOS3.1 AREA TRANSV ACERAS 0.241 m23.2 PESO BARANDADOS 3.000 KN/m3.3 PESO TOTAL AC. Y B. 354.77 KN3.4 REACC. TOT. AC Y B. 177.39

4 TREN DE CARGAS 4.1 EJE 1 EJE 2 EJE 3

CARGA 142.400 142.400 35.600SEPARACIÓN 0.000 4.300 8.600IMPACTO 0.194

4.2 REACCIÓN 2 EJES 716.62

5 CARGA DISTRIBUIDA EQUIVALENTE5.1 DISTRIBUIDA 9.35 KN/m5.2 PUNTUAL MOMENTO 115.65 KN5.3 PUNTUAL CORTE 80.86 KN5.4 REACCION 613.715

PUENTE YUQUIRENDA 27/36

DETERMINACIÓN DE CARGAS HORIZONTALES6 CARGA DE VIENTO

6.1 PRESION DE VIENTO SUP. KPaANGULO LATERAL LONG

60.00 2.45 0.606.2 ALTURA EXPUESTA 2.29 m6.3 FUERZA TOT. TRANSVERSAL 226.10 KN6.4 FUERZA TOT. LONG. 55.37 KN6.5 REACC. LATERAL 113.05 KN6.6 REACC. LONGITUDINAL 27.69 KN6.7 VIENTO EN CARGA VIVA KN/m

ANGULO LATERAL LONG60 1.5 0.6

6.8 FUERZA LAT V. C. V. 60.45 KN6.9 FUERZA LON V. C. V. 24.186.1 REACC. LAT V. C.V. 30.2256.11 REACC. LON V. C.V. 12.09 KN6.12 MOMENTO LAT/V.C.V. 55.281525 KN*m6.13 MOMENTO LON/V.C.V. 22.11261 KN*m

7 CARGA DE FRENADO7.1 % DE CARGA VERTICAL 5.00%7.2 2.007.3 CARGA 1CARRIL DE FRENADO 49.25 KN7.4 REACCIÓN TOTAL DE FRENADO 24.62 KN7.5 MOMENTO POR FRENADO 45.04 KN*m

8 FUERZA CENTRTÍFUGA8.1 VELOCIDAD 0.00 KPH8.2 RADIO 50.00 m8.3 COEF. 08.4 REACCIÓN 2 CARRILES 0.00 KN8.5 MOMENTO 2 CARRILES 0.00 KN

9 RESUMEND L CF W WL LF EQ

Rvert 1744.687 716.618Rlong 27.686 12.090 24.623Rtransv 0.000 113.052 30.225 0.000Mlong 22.113 45.035Mtransv 0.000 55.282

10 RESUMEN POR METRO LINEAL10.1 ANCHO DE ESTRIBO = 7.300 ( m )

D L CF W WL LF EQRvert 238.998 98.167Rlong 3.793 1.656 3.373Rtransv 0.000 15.487 4.140 0.000Mlong 3.029 6.169Mtransv 0.000 7.573

PUENTE YUQUIRENDA 28/36

El modelo generado en Robot es:

PUENTE YUQUIRENDA 29/36

No pilotes= 7COMBINACIONES ELS CON REDUCCIÓN DE LA SUPER Puestr = 23.544 (KN/m3) 12 COMB. ELS CON REDUCCIÓN SOLICITANTES

GRUPO 1 2 3 7 P cab= 367.47 (KN) GRUPO 1 2 3 7Rvert 2461.305 1395.749 1969.044 1311.794 P parap= 21.23 (KN) Rvert 699.236 477.490 559.39 448.769

P pantalla= 908.50 (KN)P aleros= 218.87 (KN)

Plosa= 185.44 (KN)Pcols= 708.30 (KN)

Peso/Pil.= 347.62 (KN)

RESISTENCIA LATERALProf Sondeo Prof Pilote DESCRIPCIÓN B(m) N (SPT) γi Pres. T Pres. N Pres. Efect. zi bi Dzi fsi Qs Qt

0

1

2 0.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 0.00 0.00 0.00 0.00 1.20 0.00 0.00 0.003 3.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 29.10 15.00 14.10 1.50 1.20 3.00 16.92 191.364 4.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 67.90 35.00 32.90 3.50 1.04 1.00 34.33 129.435 5.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 87.30 45.00 42.30 4.50 0.98 1.00 41.56 156.666 6.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 106.70 55.00 51.70 5.50 0.93 1.00 47.97 180.837 7.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 126.10 65.00 61.10 6.50 0.88 1.00 53.64 202.228 8.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 145.50 75.00 70.50 7.50 0.83 1.00 58.64 221.079 9.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 164.90 85.00 79.90 8.50 0.79 1.00 63.01 237.55

10 10.00 No Cohesivo 1.2 30 19.40 184.30 95.00 89.30 9.50 0.75 1.00 66.79 251.8011.5 11.50 No Cohesivo 1.2 30 19.40 208.55 107.50 101.05 10.75 0.70 1.50 70.73 399.99 1949.57

LONGITUD DE PILOTE 11.50

Pl 1970.9 KNPp 1949.6 KNW 306.2 KNPu 3614.3 KNFS 2.0Grupo 0.70Padm 1514.7 KN

PUENTE YUQUIRENDA 30/36

GRUPO 1 GRUPO 2

GRUPO 3

GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 31 1.25 1.25

R1 490.74 348.37 375.46R2 1074.75 776.06 853.17R3 1435.80 1043.18 1150.32R4 1429.71 1046.53 1149.69R5 1421.72 1050.05 1147.77R6 1060.91 791.89 855.70R7 496.11 380.74 395.68

PUENTE YUQUIRENDA 31/36

ESFUERZO NORMAL

Diagrama de interacción para pilotes a compresión

PUENTE YUQUIRENDA 32/36

Verificación de pantallas: MOMENTO XX CABEZAL DE APOYO

GRUPO 1

GRUPO 2

PUENTE YUQUIRENDA 33/36

GRUPO 3

PANTALLA INTERMEDIA MOMENTO XX

GRUPO 1

GRUPO 2

PUENTE YUQUIRENDA 34/36

GRUPO 3

Detalle de armaduras SOLICITACION HORIZONTALES SOLICITACIONES VERTICALES

PUENTE YUQUIRENDA 35/36

DESCRIPCION MOMENTO As nec As UtilizadakN-m cm² cm²

Pantalla Frontal ingerior 115.30 10.31 15.33Media Pantalla 60.51 5.27 15.33Pantalla Superior 58.30 5.12 15.33

PUENTE YUQUIRENDA 36/36