1. CALCULO DE CARGAS.Carga temporal 100 kg/m

Considerando un caballo cargado + una persona jalndolo (600kg en total) y que los caballos pueden estar separados 6m entre si.Impacto No se considerara factor de impacto

Cargas permanentesLamina de acero A36 antideslizante (t=1/8") Estructura de tableroLongitud total de elementos= Peso/metro (TC 72-13)= Peso total tablero= Area de tablero Carga tablero=

25 kg/m2157.86 5.35 844.551 90 m kg/m kg m2 9.4 kg/m2 205 5.35 1096.75 50 m kg/m kg m2 10 kg/m

Cerchas de barandaLongitud total de elementos= Peso/metro (TC 72-13)= Peso total cercha= Area de cercha= Carga cercha=

21.9 kg/m2

Cables y tirantes

Pesos de tubo cuadrado obtenidos de catalogo de Abonos Agro. Peso de cables y tirantes estimado.

Carga para 1 cableAncho tributario Carga Permanente lamina de metal estructura de tablero Cercha de baranda Cables y tirante Carga temporal 22.5 8.4 22 10 100 kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m 0.9 m

Carga total

163 kg/m

2. CAPACIDAD DE LOS CABLES Inicialmente se supondr un cable con el fin de determinar la geometra del puente, posteriormente se revisara. Se utilizara cable de acero preformado con alma de acero para servicio pesado, SEKANG, distribuido por CAPRIS SA de 7/8 con Truptura = 34.6 ton. Utilizando un Factor de seguridad de 4 T admisible = 34.6/4 = 8.65 ton

3. ECUACIONES PARA CABLE PARABOLICO. Ec. 2.1 Ec. 2.2 Ec. 2.3

T0 : Tensin horizontal del cable. x,y : Coordenadas de un punto en el cable, medidas desde su punto mas bajo. x : Angulo de la tangente a la trayectoria del cable con respecto a la horizontal, en el punto x,y Tx : Tensin del cable en el punto x,y.

4. GEOMETRIA DEL PUENTE. Sea ; L = longitud del puente soportado por los cables.

x = 50m Tmax = 8.65 ton W=163 kg/m

De ecuacin 2.3. To = Tmax cosmax To = 8.65 cosmax Desarrollando ecuacin 2.2. max = 28.1 To = 7.63 ton

De ecuacin 2.1. Ymax = 6.7m Tomando en cuenta que se dejara una distancia de 0.5m del borde de la baranda al punto mas bajo del cable y que la altura de las barandas ser de 1m, la altura de las columnas deber ser de 8.2m.

5. CALCULO DE LONGITUD DE LOS TIRANTES. La altura de los tirantes se calcula con la siguiente ecuacin, tomando en cuanta los 0.5m de la baranda al punto mas bajo del cable:

Donde yi,xi : medidos desde el punto mas bajo del cable.

ymax= L=

6.7 50

m m

Tirante 1 2 3 4 5 6 7 8 9

xi (m) 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

yi(m) 0.067 0.268 0.603 1.072 1.675 2.412 3.283 4.288 5.427

Ltir (m) 0.567 0.768 1.103 1.572 2.175 2.912 3.783 4.788 5.927

6. CALCULO DE DISTANCIA DE ANCLAJE. Manteniendo el mismo ngulo del cable a ambos lados de la columna para que tericamente no existan momentos en la base que deban ser transmitidos a la fundacin:

7. REVISIN DE LOS ELEMENTOS DE LA CERCHA. 7.1. Propiedades del material Fy = 2300 kg/cm2 Fu = 3400 kg/cm2 E= 2100000 kg/cm2

*Propiedades obtenidas del Catalogo de tubo estructural cuadrado de Abonos Agro. 7.2. Propiedades de la seccin Seccin TC 72-13 (72x72mm, t=2.38mm) Ag= 6.39cm2 J = 82.32 cm4 I = 50.44 cm4 S = 14.01 cm3 r = 2.81 cm *Propiedades obtenidas del Catalogo de tubo estructural cuadrado de Abonos Agro. 7.3.Revisin a Tensin. Tn = AnFy An = 6.39cm2 Tn = 14.697 ton = 0.95 Tn = 13.96 ton

Del modelo del SAP: Tu = 4.43 ton

Tn > Tu

CUMPLE

7.4. Revisin a compresin. Pn = AeFn Calculo de Fn basado en la seccin neta. ( { [ ] )

Como la seccin es un cajn, no posee problemas torsionales o pandeo flexo-torsionante por lo que Fe puede calcularse de acuerdo a la seccin C4.1 del AISI

(

)

Usando K=1 y L= 1.25 que corresponde a la longitud del elemento mas esforzado;

c = 0.47 < 1.5 Fn = 2098 kg/cm2

Calculo del rea neta.

Utilizando seccin B2.1 del AISI

Usando k=4 y f = Fn

( )

b=w Ag = Ae =6.39cm2

Pn =13.41 ton =0.85 Pn= 11.39 ton

Del modelo de SAP: Pu = 4.34ton

Pn > Pu

CUMPLE

8. REVISION DE LOS CADENILLOS DEL TABLERO.

8.1.Propiedades del material Fy = 2300 kg/cm2 Fu = 3400 kg/cm2 E= 2100000 kg/cm2

8.2. Propiedades de la seccin Seccin TC 72-13 (72x72mm, t=2.38mm) Ag= 6.39cm2 I = 50.44 cm4 S = 14.01 cm3 r = 2.81 cm

Peso propio: 5.35kg/m Lamina de acero: 25kg/m2 x 1.25m = 31.25kg/m Carga temporal: 100kg/m2 x 1.25m = 125kg/m Wcp = 36.6kg/m Wct = 100kg/m, considerando dos patas del caballo (150kg c/u separadas 1.5m) Wu = 1.2 (36.6) + 1.6 (100) = 203.9kg/m Lcadenillo = 180cm-7.2x2cm= 165.6cm

< 14.01cm3

SECION CUMPLE

9. REVISION DE LOS TIRANTES. 9.1.Propiedades del material Acero A615 Gr 60 Fy: 4200 kg/cm2 Fu : 6300 kg/cm2

9.2. Revision de la seccin Usando tirantes de varilla #3: As = 0.7126 cm2

Del modelo del SAP: Pu = 586.5 kg

< As =0.7126

USAR VARILLA #3

10. ANALISIS MODAL 10.1. Calculo coeficiente ssmico.

10.1.1. Aceleracin pico efectiva. Sitio de cimentacin: S3 Zonificacin ssmica para cantn de Siquirres: zona III Aceleracin pico efectiva:

10.1.2. Clasificacin de la estructura Edificacin de ocupacin normal I = 1

10.1.3. Clasificacin del sistema estructural Direccin longitudinal: Dado que en la direccin transversal del puente las columnas se encuentran empotradas en la base y en el extremo superior el cable no permite desplazamientos al tener la misma tensin a ambos lados de la columna, comportndose como una articulacin, la estructura se clasifica como tipo voladizo Direccin transversal. En esta direccin las columnas se encuentran en configuracin de marco por lo que se clasifica tipo marco

10.1.4. Sobre resistencia SR = 1.2 para voladizos, direccin longitudinal. SR = 2 para marcos, direccin transversal.

10.1.5. Factor espectral dinmico. Asumiendo conservadoramente una ductilidad de 1.5 en ambas direcciones y tomando el mayor valor de FED, para suelo S3 y zona III FED longitudinal = 1.77 FED transversal =1.77

10.1.6. Coeficiente ssmico.

10.2.

Calculo de pesos para anlisis ssmico.

Peso por marco.

ColumnasPeso/metro, seccion W8x24 longitud de columnas cantidad de columnas Peso columnas = 36.36 kg/m 8.2 m 2 596.304 kg

VigasVigas intermedias Peso/ metro, seccion W8x24= Longitud de vigas= Cantidad de vigas Peso vigas 36.36 kg/m 1.8 m 2 130.896 kg 12.42 2.7 2 kg/m m

ArriostresPeso/metro, seccion C6X8.2= Longitud de arriostres= Cantidad de arriostres= Peso arriostres=

67.068 kg

Peso total = Peso por columna W = 8.2m x 36.36kg/m = 298.15kg

794.268 kg

11. MODELOS PARA ANLISIS SSMICO. Direccin longitudinal

Direccin transversal

Peso mitad superior del marco = 794.27kg (2x4.1mx36.36kg/m) =496.11kg Fs = CsW = (0.32)(496.1kg) = 159kg

12.REVISION DE LAS COLUMNAS.12.1. Propiedades del material

Acero A36 Fy = 36 ksi = 2531 kg/cm2 Fu = 58 ksi = 4077 kg/cm2 E= 29000 ksi = 2039000 kg/cm2

12.2.

Propiedades de la seccin

Seccion W8x28 Ag=8.26in2 Ix = 98in4 Rx = 3.45in Sx = 24.3in3 Iy = 21.7in4 Ry = 1.62in Sy = 6.63in3

Seccin W8x24 Ag=7.08in2 Ix = 82.8in4 Rx = 3.42in Sx = 20.9in3 Iy = 18.3in4 Ry = 1.61in Sy = 5.63in3

12.3.

Revision por flexo-compresion

12.3.1. Revision por compresion.

Pn = AgFcr Calculo de Fcr ( { [ ] )

Clasificacin de la seccin Seccin W8x28 Seccin W8x24

*Seccin se clasifica como compacta

*Seccin se clasifica como compacta

Revisando KL/r *En sentido transversal, arriostrado por viga intermedia. Seccion W8x28 K = 1.2: valor recomendado de diseo L= 6.2m = 244.1 in r = 3.45in < 200 OK Seccin W8x24 K = 1.2: valor recomendado de diseo L= 6.2m = 244.1 in r = 3.42in < 200 OK

*En direccin longitudinal, extremo sujetado por el cable Seccion W8x28 K = 0.8: valor recomendado de diseo L= 8.2m = 322.83 in r = 1.62in 200 OK Seccion W8x24 K = 0.8: valor recomendado de diseo L= 8.2m = 322.83 in r = 1.61in 200 OK

Rige

Rige

Pn = 81.61 kips= 0.85

Pn = 69.1 kips= 0.85

Pn= 69.37 kips = 31.53 tonDel modelo del SAP: Pu = 11.3 ton

Pn= 58.73 kips = 26.7 tonDel modelo del SAP: Pu = 11.3 ton

AMBAS SECCIONES CUMPLEN COMPRESION

12.3.2. Revisin por flexin Propiedades de la seccin: Seccion W8x28 Sx = 24.3 in3 Sy = 6.63 in3 Zx = 27.2 in3 Zy = 10.1 in3

Seccion W8x24 Sx = 20.9 in3 Sy = 5.63 in3 Zx = 23.2 in3 Zy = 8.57 in3

12.3.2.1. Mn=Mp

Flexion eje dbil:

; Mp=FyZy, este no debe ser mayor a 1,5My = 1,5(FyS)

Seccion W8x28 Mp= 363.6 kip-in 1.5My = 358 kip-in Mn=358 kip-in = 0.9 Mn= 322.2 kip-in =3.72 ton-m

Seccion W8x24 Mp= 308.5 kip-in 1.5My = 304 kip-in Mn=304 kip-in = 0.9 Mn= 273.62 kip-in =3.16 ton-m

Calculo del momento ultimo

Momento por sismo

Momento por carga gravitacional: Del modelo del SAP: Mu = 153.17kg-m

Mu = 153.17kg-m + 162.22kg-m = 315.4kg-m

12.3.2.2.

Flexion eje fuerte

Seccion W8 x 24 Lb = 6.2m = 20.34ft De la load factor design selection table del AISC, para una seccin W8x24 con Fy = 36ksi Lp = 6.7 ft

Lr = 24.4 ft BF = 1.24 Mp = 62.66 kip - ft

Como Lp < Lb