Puentes Viga de 18.00 m.

DISEÑO ESTRUCTURAL PUENTE LOSA

METODO H20-S16, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m

Longitud Libre del Puente= 6 m DatoLs= 20.3+0.167L = 20.40 cm

Se Asume Ls 30-40cm= 40 cm

L= Luz Libre + LsL= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte

h= L/15h= 0.43 m h - recubrimiento

h, asumido= 0.50 m 0.46 m

DATOSA= 4.1 mh= 0.50 mC= 0.25 mD= 0.75 mE= 0.25 m

e Asfalto= 0.05 mrecubrim. = 0.04 m

Ancho Efectivo

E= 1.219 + .06*L

defec=defec=

E= 1.60 < 2.134 OK

MOMENTO POR CARGA MUERTA

Peso del Concreto = 1.20 Tn/mPeso del Asfalto = 0.10 Tn/m 6.66 Tn-m

1.3 Tn/m

CALCULO DE CARGA VIVABuscando el Punto más CríticoPRIMER CASO : CUANDO LAS CARGAS SE ENCUENTRAN EN CUALESQUIER PUNTO

A= 4.47 ma= 2.24 m d1= c*(d+e)/Bb= 0.08 m d1= 0.88 mB= 6.4 mc= 1.05 m d2= d1*e/(d+e)d= 4.47 m d2= 0.14 me= 0.88 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*d1 + 4P*d2ML= 14.82 Tn-m ML/2E= 4.62 Tn-m

SEGUNDO CASO : CUANDO LAS CARGAS MAXIMAS SE ENCUENTRAN EQUIDISTANTES DEL CENTRO LUZ

A= 4.47 m

CALCULO DE LA CARGA MUERTA (WD)

MD = WD * L2/8MD =

WD =

a= 2.24 m Y= B/4B= 6.4 m Y= 1.6 mc= 0.97 md= 4.47 m d1= Y*e/(B/2)e= 0.97 m d1= 0.49 m

4P= 14.5 Tn

ML= (4P*d1)*2ML= 14.07 Tn-m ML/2E= 4.39 Tn-m

TERCER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= 3.2 m Y= B/4B= 6.4 m Y= 1.6 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*YML= 23.20 Tn-m ML/2E= 7.24 Tn-m

CUARTO CASO : CONSIDERANDO LA SOBRE CARGA EQUIVALENTE

a= 3.2 m Y= B/4B= 6.4 m Y= 1.6 mP= 9 Tnw= 0.96 Tn/m

ML= P*Y +( W*Y*B)/2

ML= 19.32 Tn-m ML/2E= 6.02 Tn-m

QUINTO CASO : CONSIDERANDO CARGAS TANDEM

a= 2.6 m d1=d2= (B/4)*a/cB= 6.4 m d1=d2= 1.3b= 1.2c= 3.2 mP= 12 Tn

ML= P*d1*d2ML= 20.28 ML/2E= 6.33 Tn-m

POR TANTO 7.24 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO

I= 15.24 / (L + 38 ) < 30%, OK

I= 0.34 Tn -m 0

MI= I * ML.max.

MI = 2.17 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE SERVICIO

M=

M= 16.06 Tn-m

CALCULO DE CARGA ULTIMA

Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI ))

Mu= 29.04 Tn-mVERIFICACION DEL PERALTE DE SERVICIO

< h calculado

donde: k = n/(n+r)

Mlmax. =

MD + ML + MI

dserv. = √(2M/(fc * K * j *b)

r=fy/fcn=Es/Ec

j=1 - k/3fc=0.45*f'cfy=0.45*f'y

datos :f'c= 280 Kg/cm2f'y= 4200 Kg/cm2fc= 126 Kg/cm2fy= 1890 Kg/cm2r= 15

Es= 2.60E+06Ec= 250,998.01n= 10.36K= 0.41j= 0.86

b= 100 cm. (Tomando 1m de ancho de Losa)Ǿ= 0.85

26.88 cm OK

CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL

Asp =

18.81 cm2

Distribución del Acero Principal

Ǿ 3/4 Pulg. @ 15 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN

4.09 cm2

Distribución del Acero de Repartición

Ǿ 1/2 Pulg. @ 30 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA

0.018 * b * h

Ec=15000√f'c

dserv. =

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

Asp =

Asr = Asp * 55/(100 * √L)

Asr =

Ast =

0.90 cm2

Distribución del Acero de Temperatura

Ǿ 1/4 Pulg. @ 35 cm

DISEÑO DE LA VIGA DE SARDINEL

A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL

Datos : b= 100 cm f'c= 280 Kg/cm2c= 25 cm f'y= 4200 Kg/cm2E= 25 cm Ǿ= 0.85

recubrimiento= 4 cmd= 21 cmF= 0.75 Tn/mh= 0.50 cm

ML= F * EML= 0.19 Tn-m

Mu= 1.3 ( 5/3 * ML )

Mu= 0.41 Tn-m

Asp =

0.75 cm2


Ǿ 3/8 Pulg. @ 95 cm

B. CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL

Ast =

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

Asp =


Peso del Concreto = 0.30 Tn/mPeso de Baranda = 0.15 Tn/m 2.30 Tn-m

0.45 Tn/m

P'= Pr * ( E/2 -X) / E P' : Peso de la Llanta más Pesada

4P = 14.5 TnL= 6.40 mX= 0.30 m, NormaE= 1.723 m

Pr= 4P/2Pr= 7.25 Tn

P'= 2.36 Tn

ML = P' * L / 4

ML= 3.78 Tn-m

CALCULO DE MOMENTO DE IMPACTO

I= 15.24 / (L + 38 ) < 30%, OK

I= 0.34 Tn -m 0

MI= I * ML.max.

MI = 1.13 Tn-m


Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI ))

Mu= 13.64 Tn-m

CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL

Datos : b= 25 cm f'c= 280 Kg/cm2h= 75 cm f'y= 4200 Kg/cm2

Ǿ= 0.85


MD = WD * L2/8MD =

WD =

CALCULO DE LA CARGA VIVA (WL)

recubrimiento= 6 cmd= 69 cm

Asp =

5.88 cm2

Distribución del Acero Longitudinal

Ǿ 5/8 Pulg. @ 3 Varillas

METODO HL-93, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m

Longitud Libre del Puente= 6 m DatoLs= 20.3+0.167L = 20.40 cm

Se Asume Ls 30-40cm= 40 cm

L= Luz Libre + LsL= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte

h= L/15h= 0.43 m h - recubrimiento

h, asumido= 0.50 m 0.46 m

DATOSA= 4.1 m

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

Asp =

defec=defec=

h= 0.50 mC= 0.25 mD= 0.75 mE= 0.25 m

e Asfalto= 0.05 mrecubrimiento = 0.04 m

Ancho Efectivo

E= 1.219 + .06*LE= 1.60 < 2.134 OK


Peso del Concreto = 1.20 Tn/mPeso del Asfalto = 0.10 Tn/m 6.66 Tn-m

1.3 Tn/m

Peso de Baranda = 0.15 Tn/m 1.52 Tn-m0.15 Tn/m

0.37 Tn-m/m

CALCULO DE CARGA VIVABuscando el Punto más CríticoPRIMER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= 3.2 m Y= B/4B= 6.4 m Y= 1.6 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*YML= 23.20 Tn-m

SEGUNDO CASO : CONSIDERANDO LA CARGA EQUIVALENTE


MD = WD * L2/8MD =

WD =

Mm = WD * L2/8Mm =

Wm =Mm =

a= 3.2 m Y= B/4B= 6.4 m Y= 1.6 mw= 0.96 Tn/m

ML= ( W*Y*B)/2ML= 4.92 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO

I= 0.33

ML + MI= ML x 1.33 + Mequ

ML + MI = 35.77 Tn-m

(ML + MI)/2E = 11.16 Tn-m/m


Mu= n ( 1.25x Mpp 1.5 x Mm + 1.75 * (ML + MI )) n = 1 - 1.05

Mu= 28.40 Tn-m

A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL

Datos : b= 100 cm f'c= 280 Kg/cm2h= 0.50 cm f'y= 4200 Kg/cm2

Ǿ= 0.85recubrimiento= 6 cm

d= 44 cm

Asp =

19.26 cm2


Ǿ 3/4 Pulg. @ 15 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN

4.19 cm2

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

Asp =

Asr = Asp * 55/(100 * √L)

Asr =

Distribución del Acero de Repartición

Ǿ 1/2 Pulg. @ 30 cm C. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA

0.018 * b * h

0.9 cm2

Distribución del Acero de Temperatura

Ǿ 1/4 Pulg. @ 35 cm

Ast =

Ast =

Kg/cm2Kg/cm2

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PUENTE TIPO LOSA

METODO HL-93, LUZ=22.0m Y Ancho=8.40m

DATOS:LONGITUD DEL PUENTE = 22 mDOS CARRILES = 3.6 mVEREDAS = 0.6 mANCHO EFECTIVO = 7.2 m

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2

Peso Especifico Cº = 2400 Kg/m3Peso Especifico Aº = 2250 Kg/m3espesor Asfalto C = 0.075 mPeso Asfalta = 200 Kg/m

ELEVACION

PLANTA

0.6

3.6

3.6

0.6

A.

0.1+(S )/30 S = L m= 2.80

0.19 cm

0.20 cm

B. CALCULO DE ANCHO DE FRANJA PARA CARGA VIVA

Luz = 22m, paralelos al traficoLuz > 15' = 4.60m

1.- UN CARRIL CARGADO

CHEQUEO DEL ESPESOR MINIMO DE LOSA (hmin)

hmin =

hmin =

hmin =

E =

E = 232.94 Pulg.

E = 5.917 m

2.- DOS O MAS CARRILES CARGADOS

E =

E (Pulg) = 148.208 OK

E (m) = 3.76 m

C.- APLICACIÓN DE CARGA VIVA EN PUENTE LOSA

1.- CORTANTE MÁXIMO

4.3 4.30 9.00

3628 14512 14512 ( Kg )

LINEAS DE INFLUENCIA CAMION HL-93

14512 14512 36284.3 4.3 13.4

0.80 0.611

L

VA =VA = 28,397.35 Kg

LINEAS DE INFLUENCIA CARGA DE CARRIL

W = 952

L

VA = 1/2 * W *LVA = 10,472.00 Kg

LINEAS DE INFLUENCIA POR CARGA TANDEM

10 + 5 √(L*W)

84 + 1.44√(L*W) < = 12 * W /NL

Σ(Pi*Yi)

1

Yi

11338 113381.2 20.8

0.951

L

VA =VA = 22,057.56 Kg

FACTOR DE IMPACTO

FI = 1+IM/100 , Donde IM = 33%

FI = 1.33

2.- MOMENTO DE FLEXION MAXIMA EN EL CENTRO DE LUZ

14512 14512 36286.7 4.3 4.3 6.7

2.75 2.75

5.5

L

11338 11338

11 1.2 9.8

4.95.5

L

Σ(Pi*Yi)

Yi

Mcamion = 129,701.00 Kg-m

Mcarril =

Mcarril = 57,596.00 Kg-m

Mtandem =

Mtandem = 117,915.20 Kg-m

Mgobernante = 129,701.00 Kg-m

172,502.33 Kg-m

D.- CALCULO DE LOS EFECTOS DE CARGA VIVA

1.- FRANJA INTERIOR

E (2 ó + carriles) = 3.764 m

3.764 < 5.917E ( 1 Carril) = 5.917 m

(Vacamion* FI + Vacarril)/Ecrit.

12,814.66 Kg/m

(Mgobr.*FI + Mcarril)/Ecrit.

61,123.60 Kg-m/m

2.- FRANJA DE BORDE

A =

donde : A, ancho de franja de borde longitudinal para una loma de llanta

LlantaCarril

0.6 W = 9520.25

1.8

P*L2/8

Σ(Pi*Yi)

Mgobernante*Fi=

VLL +IM =

VLL +IM =

MLL +IM =

MLL +IM =

dvereda + 0.30 + Ecrit/2 <= 1.80

A = 2.78 m Usar 1.80

1/2 (Vacamion*FI + Vcarril) * 1.2/A

16,080.16 Kg/m

1/2 * (Mgobr.*FI + Mcarril)*1.2/A.

76,699.44 Kg-m/m

E.- EFECTO DE OTRAS CARGAS

1.- FRANJA INTERIOR DE 1M DE ANCHO

0.00

1

Peso de Losa

4.80 Kg/m

52.80 Kg

290.40 Kg-m

Asfalto futuro

1/2 * Casfa. * 1 * Peasfal. * L

1,856.25 Kg

10,209.38 kg-m

2.- FRANJA DE BORDE

204.80 Kg/m

2,252.80 Kg

12,390.40 Kg-m

ASFALTO

VLL +IM =

VLL +IM =

MLL +IM =

MLL +IM =

WDClosa = h * 1 * Pe

WDClosa =

VDC = 1/2 * WDC * L

VDC =

MDC = 1/8 * WDC * L2

MDC =

VDW =

VDW =

MDW = 1/8 * WDW * L2

MDW =

WDC = WDClosa + W(metro vereda)

WDC =

VDC = 1/2 * WDC * L

VDC =

MDC = 1/8 * WDC * L2

MDC =

WDW = WDWasfalto*(Ecrit- Vereda) /Ecrit

112.50 kg

1237.5

6,806.25 kg-m

F.- ESTADO LIMITE DE SERVICIO

1.- DURABILIDAD

rs = 6 cm recubrimiento superiorri = 2.5 cm recubrimiento inferior

d = φ = Diametro de la barra asumidaφ = 1 pulg

d = -3.57 cm

a.- Momento de Franja Interior

Mint. = MODIFICADORES DE CARGA SERVICIO

Mint. = 71,623.37 kg-m 1

1

M -

1

donde: k = n/(n+r)r=fy/fcn=Es/Ec

j=1 - k/3fs = 0.6*F'yfc=0.60*F'cfy=0.60*F'y

F'c= 280 Kg/cm2F'y= 4200 Kg/cm2Fc= 168 Kg/cm2Fy= 2520 Kg/cm2

r= 15Es= 2.04E+06Ec= 250,998.01n= 8.12K= 0.35fs= 2520.00

j= 0.88

WDW =

VDW = 1/2 * WDW * L

VDW =

MDW = 1/8 * WDW * L2

MDW =

h - (ri + φ/2)

n *( nD * MDC + nR * MDW + nI * M(LL + IM))

Ductilidad nD

Redundandia nR

AS = Importancia nI

fsjd n = nD*nR*nI

Ec=15000√f'c

As = -901.73 cm2

Distribución del Acero

Ǿ 1 Pulg. @ -1 cm

b.- Momento en Franja de Borde

Mborde. = MODIFICADORES DE CARGA SERVICIO

Mborde. = 95,896.09 kg-m 1

1

M -

1

donde: k = n/(n+r)r=fy/fcn=Es/Ec

j=1 - k/3fs = 0.6*F'yfc=0.60*F'cfy=0.60*F'y

F'c= 280 Kg/cm2F'y= 4200 Kg/cm2Fc= 168 Kg/cm2Fy= 2520 Kg/cm2

r= 15Es= 2.04E+06Ec= 250,998.01n= 8.12K= 0.35fs= 2520.00

j= 0.88

As = -1207.32 cm2


Ǿ 1 Pulg. @ 0 cm

2.- CONTROL DE FISURAS

fs <= fsa =

a.- Franja Interior : Chequeo Esfuerzo de Tracción

71,623.37fc = M/S , s = I/(h/2)

fc = M

b = ancho de diseño (cm) = 100

n *( nD * MDC + nR * MDW + nI * M(LL + IM))

Ductilidad nD

Redundandia nR

AS = Importancia nI

fsjd n = nD*nR*nI

Ec=15000√f'c

Z/(dc*A) <= 0.60fy

Mint. =

1/6*b*h^2

fc = 10,743,505.58 Kg/cm2

fr =

fr = 33.744 Kg/cm2

SECCION FISURADA CON φ 1 Pulg. @ -1 cm

S =

As

-902 cm2/cm

-7329 cm2/cm

Ubicación del Eje Neutro fc

xd = -3.8

d -x

fs/nb = 100

X = 150.30 cm

Momento de Inercia de la Sección Fisurada

Icr =

Icr = -60,875,721.65 cm4/cm

Esfuerzo en las Varillas

fs/n = M ( d - X )Icr

fs = 147.28 Kg/cm2 OK

b.- Franja Exterior : Chequeo Esfuerzo de Tracción

95,896.09fc = M/S , s = I/(h/2)

0.24 √F'c

Abarra * 100

AS =

n *AS =

1/2 * b * x2 = n * As (d-x)

1/3 * b * X3 + n * As (d - X )2

Mint. =

fc = M

b = ancho de diseño (cm) = 100

fc = 14,384,414.00 Kg/cm2

fr =

fr = 33.744 Kg/cm2

SECCION FISURADA CON φ 1 Pulg. @ 0 cm

S =As

-1208 cm2/cm

-9813 cm2/cm

Ubicación del Eje Neutro fc

xd = -3.8

d -x

fs/nb = 100

X = 200.00 cm

Momento de Inercia de la Sección Fisurada

Icr =

Icr = ### cm4/cm

Esfuerzo en las Varillas

fs/n = M ( d - X )Icr

fs = 112.65 Kg/cm2 OK

3.- DEFORMACIONES

a.- Contraflecha Para Carga Muerta

Losa = 40.32 Kg/mVereda = 720.00 Kg/m

1/6*b*h^2

0.24 √F'c

Abarra * 100

AS =

n *AS =

1/2 * b * x2 = n * As (d-x)

1/3 * b * X3 + n * As (d - X )2

WDC :

Asfalto = 1,215.00 Kg/mBaranda = 400.00 Kg/m

2,375.32 Kg/m

143,706.86 Kg-m

Ig = 0.56 cm4

Icrit = ### cm4

Mcr = fr * Ig/Yt

Mcr = 2 Kg-m

0.00

###

-0.02 mm

Deformacion con el tiempo (Diferida)

-0.07 mm

Δ

b.- Deflexion Por Carga Viva

Luz Puente800

27.5 mm

Sí :

2 m = 1

WDW :

WDL =

MDL = 1/8 * WDL * L2

MDL =

ΔDL = 5 * WDL * L4 IE = (Mcr/Ma)3*Ig + (1-(Mcr/Ma)3)*Icr

384 * Ec * IE

Ig = 1/12 * Acalzada * h3 =

(Mcr/Ma)3 =

IE =

ΔDL =

Δt =( 3 - 1.2 * A's/As ) * ΔDL

Δt =

Δadm =

Δadm =

NL =

ΣPLL+IM = FI * (WDC*NL)*m

6,318.35 Kg

MDL + (NL*m*Mcamion)*FI

488,711.52 Kg-m

### cm4

-2.9713E+14 Kg-cm2

La Deflexión Será

Y =

CASO 1P = FI * (Pcarril * 2)*m

P = 38,601.92 KgX = 1028 cmb = 742 cm

Y1 = -0.53 mm

CASO 2P = FI * (Pcarril * 2)*m

P = 38,601.92 KgX = 1172 cmb = 1028 cm

Y2 = -0.63 mm

DEFLEXION TOTAL

Y = Y1 + Y2

Y = -1.16 mm

Y < OK

c.- Deflexion Por Carga de Carril

Ycarril = W = FI * Pcarril *2 *148 * Ec* Icr

W = 2,532.32 Kg

M = W * L2/8

M = 153,205.36 Kg-m

-0.26 mm

Ycarril + 25% Ycamion

-0.55 mm << 27.5 OK

ΣPLL+IM =

MDC+DW+IM =

MDC+DW+IM =

IE = (Mcr/Ma)3*Ig + (1-(Mcr/Ma)3)*Icr

IE =

EC* IE =

P*b*X* (L 2 - b 2 - X 2)

6*Ec*IE*1000

Δadm

5 * M * L2

Ycarril =

YLL+IM =

YLL+IM =

d.- Deflexion Por Carga Tandem

P = FI * Ptandem * 2 *m

P = 30,159.08 Kg

Ytandem =

48 * Ec* Icr

Ytandem = -0.23 mm << 27.5 OK

G.- FATIGALa carga será con un camión de 9.0m de espaciamiento entre ejesposteriores.

6.50 9.00

14512 14512 ( Kg )

X = P*x1 + 4P*x2 + 4P*x38*P

X = 11.00 m

14512 R 14512

6.50 9.0

11.00 2.25 CLx'

17,480.36 Kg

Mc = RB * (L/2+x')

Mc = 231,614.82 Kg-m

U = 0.75 * (LL + IM)

U 199,767.78 Kg-m

a.- Esfuerzo de Tracción debido a la Carga Viva

Un carril Cargado E = 4.072 m, ancho de franja para un solo carril

U/E

49,058.89 Kg-m

P * L3

RA RB

RB =

MLL+IM =

MLL+IM =

Icrit. = ### cm4/cm

y = (d-x)Icrit.

7.09 kg/cm2

fsmáx. = 57.63 kg/cm2

b.- Varillas de Refuerzo

Rango maximo de Esfuerzo

145 - 0.33fmin + 55 (r/h) Mpa

22 - 0.33fmin + 8(r/h) KSIr/h = 0.3

1645.69 Kg/cm2

fsmáx. < OK

H.- VERIFICANDO EL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I

a.- Franja Interior

Mu =

Mu = 116,511.19 Kg-m

Mu =

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2

b = 100 cmd = -3.8 cmǿ = 0.9

As = Err:502 cm2 Distribución del Acero

Ǿ 1 Pulg. @ Err:502 cm

a.- Franja Exterior

Mu =

Mu = 151,925.33 Kg-m

Mu =

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2

b = 100 cmd = -3.8 cmǿ = 0.9

σ = MLL+IM * y

σ = fs/n

n*σ =

ff =

ff =

ff =

ff

n*Σ(γi*θi) = 0.95(1.25*MDC + 1.5*MDW + 1.75*MLL+IP)

ǿ *F'c * b * d2 * (w-0.59w2)

n*Σ(γi*θi) = 0.95(1.25*MDC + 1.5*MDW + 1.75*MLL+IP)

ǿ *F'c * b * d2 * (w-0.59w2)

As = Err:502 cm2 Distribución del Acero

Ǿ 1 Pulg. @ Err:502 cm

I.- ACERO DE DISTRIBUCIÓN

L : pies

0.12 ≤ 50% PERFECTO

a.- Franja Interior

Asd =

Asd = Err:502 cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ Err:502 cm

b.- Franja Exterior

Asd =

Asd = Err:502 cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ Err:502 cm

J.- REFUERZO DE TEMPERATURA Y CONTRACCIÓN DE FRAGUA

Ast >= 0.11 * Ag/F'y Ag : PulgAg = b * h

F'y = 4200 Kg/cm2 = 60

Ast = 0.04 cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ 5398 cm

DISTRIBUCION FINAL DE ACEROS PRINCIPALES Y TEMPERATURA

Franja Exterior Franja Interior

0.9 φ 5/8" @ 20cm0.6

0.250.00

100/√L ≤ 50%

100/√L * As

100/√L * As

φ 5/8" @ 50cmφ 5/8" @ 46cm φ 5/8" @ 46cm

φ 1" @ 12cm φ 1" @ 11cm φ 1" @ 11cm

8.4

DISEÑO DE PUENTE VIGA LOSA METODO LRFD:

DISEÑO DE UN PUENTE TIPO VIGA LOSA DE 2 VIAS, CONSIDERANDO UNA LUZ DE 22.m Y S/C HL-93

DATOS:LONGITUD DEL PUENTE (L) = 22 mNUMERO DE VIGAS (N) = 3 UndVEREDAS (v) = 0.6 mANCHO EFECTIVO (A) = 7.2 m (2 Vías)

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2

HPeso Especifico Cº = 2400 Kg/m3Peso Especifico Aº = 2250 Kg/m3espesor Asfalto C = 0.075 mPeso Asfalto = 200 Kg/mPeso de Baranda = 200 Kg/mseparacion 2.8 m (Norma Peruana)

LONGITUD EQUIVALENTE= 22

LUZ DEL PUENTE=

TABLERO DEL PUENTE

PREDIMENSIONAMIENTOALTURA DE LA VIGA PRINCIPAL

H >= 0.07 * L H = 1.60 OK

b = bw > 0.30

S = s - b = 2.06

b = 0.74 m

0.02 * L * √S

v v

0.60 0.60

c 0.25ts 0.18

1.15 0.50 1.50 0.50 1.50 0.50 1.50 0.50 1.15 8.80u b S b S b S b u

1.75 2.00 2.00 2.00 1.75

g s s s g

L

8.80

0.90p

1.10H

b = 0.74 m OK

u = (L - (N * bw) - ( N -1 )*S)/2 = 0.43186959

ts >= (S +10)/30 ts = 0.56

ts = 18 cm

espacio sacrificable = 1.5 cm

ts = 0.2 m

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA

Peso de Losa = ts * Pe * A/N = 1152.00 Kg/mPeso de la Viga (alma) = bw * H * Pe = 2827.241562 Kg/m

Veredas = 2 * v * c * Pe/N = 240.00 Kg/mBaranda = 2 * Pb /N = 133.33 Kg/m

4,352.57 Kg/m

MDC = 263,330.78 Kg - m

Carpeta Asfaltica

C * Pe *A/N = 405.00

24,502.50 Kg - m

CARGA VIVA VEHICULAR

3.63 14.52 14.52

4.30 4.30

0.952 Tn

Mcrep = 57.60 Kg - m

WDC =

1/8*WDC * L2=

WDW =

MDW = 1/8*WDW*L2=

1/8 *Wre*L2 =

140.66 Kg - m

Mesta = 198.26 Tn-m

FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS EN LA VIGA INTERIOR

g =

g = 0.66

92.25 Kg - m

0.33*g*Mest= 42.91 Kg - m

Mu. =

n = 1

1.25

1.5

1.75

Mu. = 366,153.76 Kg - m

Ku =Mu * 100

Ku = 6.91 kg/cm2

m = Fy/(0.85*F'c) = 17.65

ρ = 0.0017

ρmin >= 0.03 * F'c/Fy = 0.002 USAR ρmin

As = ρ * b *d = 179.2 cm2

Usar 36 Ǿ 1"

a = Fy * As/(0.85*F'c*b) = 11.2941176 OK

MHL-93 = Σ (Pi * Yi) =

0.075 + (S/2900)0.6(S/L)0.2

MLL = g * MHL-93

MIM =

n *( γPDC * MDC + γPDW * MDW + γll+I * M(LL + IM))

nD*nR*nI =

γPDC =

γPDW =

γll+I =

φ * b * d2

1/m(1-√(1-2m*Ku/Fy)) =

β1 = 0.85

c = 13.29

c/d = 0.09 < 0.42 OK

DISEÑO DE LA LOSA

H

Sección Transversal = (A + 2* V)/N 2.65 m

ESPESOR DE LA LOSAts = (S + 10)/30 = 0.19 m

Usamos ts = 0.20 m

Volado se diseña con un espesor adicional por colision en e=2.5cm, espesor

ts = 0.225 m

Barrera tipo New Jersey

Pb = 474 Kg/m

Pb = 4.65 N/mm

Carpeta Asfaltica (e = 3")

Pa = 171.45 Kg/m2

a/β1 =

PESO DE LOS COMPONENTES (1m de franja transversal)

Losa Ws = 480 kg/m2

Volado de LosaWs = 540 kg/m2

MOMENTOS FLECTORES

Modelos Analitico Estructural

474 474

540 Kg/m

1.08 2.17 1.0840% L0.866

2.17

0.127

2.17 2.17 2.17 2.17

Kg/m

2.17 2.17 2.17 2.17 2.17

1710.38

0.127

1.8

480 Kg/m

2.17

CARGA VIVA VEHICULAR

Ancho de Franja Distribuidos Longitudinalmente con las cargas "In Situ" será :

Volado = 1440 mm + 0.833 * X

660 mm + 0.53 * S

1220 mm + 0.25 * S

X : Distancia de llanta a Eje de apoyoS : Espaciamiento de Vigas Longitudinales

P= 7.260.38 1.01

0.3

1.690.74

Area contacto Llanta Rectangular de B = 510 mm

l =

γ = b/2 = 368.1304117 mm

l = 795.16 mm

Superficie de Contacto es = 4055.33 cm2

Nº Carriles Cargados = 2

m = 1.2

1.- MOMENTO NEGATIVO EN EL VOLADO

Swvolado = 1140 + 0.833*X

Swvolado = 1140.85

M(+) =

M(-) =

22.37 * γ * (1 + IM/100) * P

M = - 1.2 * P * X / 1.626

M = -5.44 Tn-m/m

M = -3.46 Tn-m/m En la Cara del Apoyo

2.- MOMENTO POR CARGA VIVA

MOMENTOS POSITIVOS

7.26 7.261.59

1.06 0.21

1.33 2.65 2.65 2.65

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON UN CARRIL CARGADO

2.5

2.78

m * Mmax./Sw

660 + .55 * S

2119.33

1.57 Tn-m

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON DOS CARRILES CARGADOS (No Gobierna)

7.26 7.26 7.26 7.261.59 1.59

1.06 0.21 1.06 0.21

M(+) =

Sw (+) =

Sw (+) =

M(+) =

1.33 2.65 2.65 2.65 2.65

MOMENTOS NEGATIVOS

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON UN CARRIL CARGADO CARGAS EQUIDISTANTE

7.26 7.260.90

1.75 0.90

1.33 2.65 2.65 2.65

3.08 4.88

2.85

2.15

Sw 1220 + 0.25 * S

Sw = 1883.33 mm

-1.82 Tn-m

3.- ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA

Mu. =

n = 0.95

0.95

0.95

1.05

M(-) = - m * Minin / Sw

M(-) =

n *( 1.25 * MDL + 1.5 * MDW + 1.75 * M(LL + IM))

nD*nR*nI =

nD =

nR =

nI =

SECCION A-A

Mu. = 2.43 Tn - m/m

SECCION B - B

Mu. = -2.94 Tn - m/m

SECCION PRIMER APOYO

Mu. = -9.98 Tn - m/m

Mu. = -6.71 Tn - m/m En la Cara del Apoyo

Mu (-) 1er apoyo >> Mu (-) 2do Apoyo

4.- CALCULO DEL REFUERZO

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2Recubrimiento

r superior = 5 cmr inferior = 2.5 cm

d (+) = 16.70 cmd (-) = 15.70 cm

ACERO POSITIVOAs =

4.11 cm2

.002*b*d = 3.34 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño

Ǿ 5/8 Pulg. @ 48 cm

ACERO NEGATIVOAs =

12.32 cm2

.002*b*d = 3.14 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

As =

As minimo=

(0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

As =

As minimo=

Ǿ 5/8 Pulg. @ 16 cm

ACERO DE DISTRIBUCION

% = 67.00%

Se = S - b = 1917.07

% = 87.70% Usar 67%

2.24 cm2

Distribución del Acero En la Capa Inferior

Ǿ 1/2 Pulg. @ 57 cm

ACERO DE TEMPERATURA Y CONTRACCIÓN DE FRAGUA

Stem >= 3 * ts ó 45 cm

Stem 60 cm

Finalmanete Stem = 45 cm

3.640 cm2colocar la mitad en cada cara

φ 5/8 @ 20 cm φ 1/2 @ 45 cm

φ 5/8 @ 30 cm φ 1/2 @ 31 cm

5.93

3840/√Se <= 67%

As = % As (+)

As =

Ast >= 7.645 Ag/ Fy

Ast =

As (+) =

Ǿ 5/8 Pulg. @ 33 cm

14.14Ǿ 5/8 Pulg. @ 14 cm

4.06Ǿ 1/2 Pulg. @ 31 cm

1.82Ǿ 1/2 Pulg. @ 70 cm

Usar Ǿ 1/2 Pulg. @ 45 cm

As (-) =

Asdistri =

Ast =

v L v

0.60 7.20 0.60

p 0.90

c 0.25

0.20

1.60

0.43 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 0.43

u b S b S b S b u

1.03 2.80 2.80 2.80 1.03

g s s s g

ts

v L v

0.38 7.20 0.38

p 0.90

0.20

1.60

0.95 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 0.43

u b S b S b S b u

1.33 2.65 2.65 #REF! 1.33

g s s s g

15.16

ts

Modelos Analitico Estructural

4740.127

540 Kg/m 480 Kg/m

1.33 2.65 2.65 2.65 2.6540% L1.061

1.8

0.38 171 Kg/m

2.65 2.65 2.65 2.65

10.00

10.46

Puentes Viga de 18.00 m.

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Transcript of Puentes Viga de 18.00 m.