Calculo Superestructual Puente Tipo Cajon de h.a.

reaccion y

DISEO DE PUENTE DE SECCION CAJON DE HORMIGON ARMADO

CONCEPCION ESTRUCTURAL:Disear un puente de seccion cajon de hormigon armado de tres celdas, para dos viasde transito.

DESCRIPCION DEL PUENTE:El puente se encuentra en un tramo recto y tiene un ancho de calzada de 7.2 m. y dos aceras de 0.9 m. cada una.El barandado estara constituido por postes y dos pasamanos tipo P-3 de hormigon arm.

CONDICIONES DE DISEO:N=15.000Numero de tramos:1.0Tramo(simplem. apoyado)Longitud de calculo del puente: 28.0m.Ancho de la calzada:7.2m.Numero de vias:2.0viasAncho de acera mas bordillo:0.9m.Capa de rodadura:2.0cm.

CARGAS DE DISEO:Camion de diseo:HS20-44Barandado tipo:P-3

MATERIALES:Resistencia de hormigon a la compresion a los 28 dias :210Kg/m2Resistencia especificada de fluencia del acero:4200Kg/m2Peso especifico del hormigon:2400Kg/m3Peso especifico del asfalto:2200Kg/m3

PREDIMENSIONAMIENTO DE LA SECCION TRANSVERSAL:Altura de la viga(nervio): s/g AASHTO Hmin=0.055*LHmin=1.540m.

Hadoptado=1.54m.

Separacion entre nervios:

9.0002.250m.4.000

SN adoptado=2.25m.Ancho de nervio:

bw adoptado=0.250m.Altura de la losa superior:0,1+2.0000.167m.30.000

ts adoptado=0.17m.Altura de la losa inferior:

tf adoptado=15.00m.

DISEO DEL PUENTE (SUPERESTRUCTURA): Diseo de los elementos de barandado P-3: - Refuerzo de acero de los pasamanos:y

FV1150Kg/mFV2150Kg/mFH1225Kg/mFH2450Kg/m

x

para el pasamanos mas cargado(pasamano N 2):qy=150.00045.000195.000Kgqx=450.0000.000450.000Kg (mas cargado)

calculo de numero de postes:

LT=28.500m.

postes cada 2 m.N de postes =28.5001.00015.2502.000

Nde postes15m.Nde luces14m.

LP=28.5000.2002.02014

calculo de momento (metodo coeficientes):

450.0002.020183.618Kg*m10calculo de momento ultimo:

0183.6180398.635Kg*m

cuantia necesaria:rec=3.500cm.b=12.500cm.h=15.000cm.0.00697

0.00697

1.002

verificacion al corte:

522.675522.6750.215450425.925Kg.

calculo de cortante ultimo

0425.9250924.683Kg.

calculo de la resistencia admisible al corte:b=12.500cm.d=11.500cm.

938.453Kg.938,453kg924,683kg(no nesecita refuerzo de corte) pondremos estribos 3/8'' (acero minimo)

Smax=d/2 =7.500cm.Smax= b =12.500cm.

- Refuerzo de acero del poste:momento por carga muerta:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m]poste0.12m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =51.8400.0603.1100.5*0.08m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =17.2800.1472.540pasamanos2*0.15m*0.125m*2.02m*2400kg/m3 =181.8000.0254.545total=10.196MD=10.196Kg*m

momento por carga viva:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m]FV1 y FV22*150kg/m*2.02m606.0000.02515.150FH1225kg/m*2.02m454.5000.808367.009FH2450kg/m*2.02m909.0000.373338.603total=720.761ML=720.761Kg*m

momento ultimo:

10.196720.76101578.027

Mu=1578.027Kg*m

cuantia necesaria:rec=3.500cm.b=20.000cm.h=20.000cm.0.00855

0.00855

2.822verificacion al corte:

450.000225.0002.0201363.500Kg.1363.5000.24013981027.869Kg.

calculo de cortante ultimo

01027.86902231.504Kg.

calculo de la resistencia admisible al corte:b=20.000cm.d=16.500cm.

2154.361Kg.2154,361kg2231,504kg(no nesecita refuerzo de corte) pondremos estribos 3/8'' (acero minimo) A3/8''=1.418cm2

1082.482cm.

Smax=d/2 =8.250cm.Smax= b =20.000cm.

- Refuerzo de acero de la vereda:

FV1150Kg/mFV2150Kg/mFH1225Kg/mFH2450Kg/mmomento por carga muerta:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]poste0.12m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =51.8400.56029.0300.5*0.08m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =17.2800.64711.174pasamanos2*0.15m*0.125m*1m*2400kg/m3 =90.0000.52547.250vereda 0.7m*0.15m*1m*2400kg/m3252.0000.35088.200total=175.655MD=175.655Kg*m/m

momento por carga viva:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]FV1 y FV22*150kg/m*1m300.0000.525157.500FH1225kg/m*1m225.0000.883198.563FH2450kg/m*1m450.0000.448201.375FH3415kg/m2*1m*0.7m290.5000.350101.675total=659.113ML=659.113Kg*m/m

I=0.388> 0.3.==> I=0.3

MI=197.734Kg*m/m

momento ultimo:

175.655659.113197.7342088.564Kg*m/m

Mu=2088.564Kg*m/m

cuantia necesaria:rec=4cm.b=100.000cm.h=15.000cm.0.00486

0.00486

5.343

armadura de distribucion: armadura principal perpendicular al trafico.1.458>0.67

3.580armadura de temperatura y contraccion:2.7 - Refuerzo de acero de la bordillo:

FV1150Kg/mFV2150Kg/mFH1225Kg/mFH2450Kg/m

momento por carga muerta:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]poste0.12m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =51.8400.76039.3980.5*0.08m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =17.2800.84714.630pasamanos2*0.15m*0.125m*1m*2400kg/m3 =90.0000.72565.250vereda 0.7m*0.15m*1m*2400kg/m3252.0000.550138.600bordillo0.2m*0.44m*1m*2400kg/m3211.2000.10021.120total=278.999MD=278.999Kg*m/m

momento por carga viva:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]FV1 y FV22*150kg/m*1m300.0000.725217.500FH1225kg/m*1m225.0001.163261.563FH2450kg/m*1m450.0000.728327.375FH3415kg/m2*1m*0.9m373.5000.450168.075choque750kg/m*1m750.0000.355266.250total=1240.763ML=1240.763Kg*m/m

I=0.393> 0.3.==> I=0.3MI=372.229Kg*m/m

momento ultimo:

278.9991240.763372.2293864.502Kg*m/m

Mu=3864.502Kg*m/m

cuantia necesaria:rec=4cm.b=100.000cm.h=20.000cm.0.00421

0.00421

6.743

armadura de distribucion: armadura principal perpendicular al trafico.2.728>0.67

4.518Diseo de la losa superior: - Refuerzo de acero en la luz de la losa:

momento por carga muerta:descripcionfuerza [kg/m]peso propio0.17m*1m*2400kg/m3408.000c/rodadura0.02m*1m*2200kg/m344.000WD=452.000

180.800Kg*m/mMD=180.800Kg*m/m

momento por carga viva:Camion tipo HS20-44.==> P = 7265.00kg (Ruenda mas cargada)1541.959Kg*m/mML=1541.959Kg*m/m

momento por impacto: I=0.375> 0.3.==> I=0.3MI=462.588Kg*m/m

momento ultimo:

180.8001541.959462.5884586.911Kg*m/m

Mu=4586.911Kg*m/m

cuantia necesaria:rec=4cm.b=100.000cm.h=17.000cm.0.00794

0.00794

10.328

- Refuerzo de acero en la luz de la losa:

FV1150Kg/mFV2150Kg/mFH1225Kg/mFH2450Kg/m

momento por carga muerta:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]poste0.12m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =51.8400.86044.5820.5*0.08m*0.9m*0.2m*2400kg/m3 =17.2800.94716.358pasamanos2*0.15m*0.125m*1m*2400kg/m3 =90.0000.82574.250vereda 0.7m*0.15m*1m*2400kg/m3252.0000.650163.800bordillo0.2m*0.44m*1m*2400kg/m3211.2000.20042.240losa0.17m*0.1m*1m*2400kg/m340.8000.0502.040triangulo.5*0.12m*0.12m*1m*2400kg/m317.2800.0400.691total=343.962MD=343.962Kg*m/m

momento por carga viva:

descripcionfuerza [kg]brazo[m]momento[kg*m/m]FV1 y FV22*150kg/m*1m300.0000.825247.500FH1225kg/m*1m225.0001.163261.563FH2450kg/m*1m450.0000.728327.375FH3415kg/m2*1m*0.9m373.5000.550205.425choque750kg/m*1m750.0000.355266.250total=1308.113ML=1308.113Kg*m/m

I=0.394> 0.3.==> I=0.3MI=392.434Kg*m/m

momento ultimo:

343.9621308.113392.4344139.037Kg*m/m

Mu=4139.037Kg*m/m

cuantia necesaria:rec=4cm.b=100.000cm.h=17.000cm.0.00709

0.00709

9.217

- Armadura de reparticion:0.863>0.67

6.920 - Refuerzo de contraccion y temperatura:3.1Diseo de la losa interior: - Refuerzo minimo paralela al trafico:momento por carga muerta: seccion cajonA=0.15m*.0.125m*4+0.7m*.15m*2+0.2m*0.44m*2+7.2m*0.17m+0.25m*1.22m*4+7m*0.15m+ 0.5*0.12m * 0.12m * 14 = 4.056m2 peso poste=0.5(0.2m+0.12m)*0.9m*0.2m*2.4t/m3 =0.069t peso total de poste =2*15*0.069t =2.070t peso poste=2.07t/28.5 =0.073t/m.WD=4.056m2*2.4t/m3+0.02*7.2*2.2+0.073t/mWD=10.124t/m.992.172t*m

MD=992.172t*mmomento por carga muerta:R=7.265*2+1.816=16.346tx*16.346 = 7.265*(4.3+8.6)=5.733ta=1.433m.a/2=0.717m.RA*28-1.816*19.017-7.265*14.717-7.265*10.417=0RA=7.238Mmax=7.238 * 13.283 - 1.816*4.3 =88.334t*mfactor de carga;3.374ML=298.012t*m I=0.227< 0.3.==> I=0.227MI=67.730t*mmomento ultimo:

992.172298.01267.7302083.849Kg*m/m

Mu=2083.849t*mprofundidad del bloque de tensiones:rec=7.500cm.b=700.000cm.h=154.000cm.14.802cma=14.802 cm < ts=17 cm ==>trabaja como viaga rectangularcuantia necesaria:rec=7.5cm.b=700.000cm.h=154.000cm.0.00386

0.00386

395.364

- armadura minima paralela al trafico:

42.0 - Armadura minima perpendicular al trafico:52.5 - Refuerzo de acero principal en la losa inferior a L/2:353.364 - Refuerzo de acero principal en la losa inferior a L/4:RA*28-1.816*19.017-7.265*14.717-7.265*10.417=0RA=7.238ML/4=7m=7.238 * 7 =50.666t*mfactor de carga;3.374ML=170.933t*m I=0.227< 0.3.==> I=0.227MI=38.848t*mmomento ultimo:

992.172170.93338.8481745.257Kg*m/m

Mu=1745.257t*mprofundidad del bloque de tensiones:rec=7.500cm.b=700.000cm.h=154.000cm.12.286cma=12.286 cm < ts=17 cm ==>trabaja como viaga rectangularcuantia necesaria:rec=7.5cm.b=700.000cm.h=154.000cm.0.00320

0.00333

341.492

42.052.5299.492Diseo de la viga cajon: - Refuerzo de corte:RA= 10.124 * 28 / 2=141.736td=1.54-0.075=1.465VD=141.736-(d+0.25)*10.124 =124.373t

VD=124.373tRA*28-7.265*26.535-7.265*22.235-1.816*17.935=0RA=13.817t3.374VL=46.616t

VI=10.594tmomento ultimo:

124.37346.61610.594285.888Kg*m/m

Vu=285.888tmomento ultimo por nervio:Vu= 285.888 / 4 = 71.472tVU=71.472tRA*28-7.265*14-7.265*9.7-1.816*5.4=0RA=6.500t3.374VL=21.928t

VI=4.984tmomento ultimo:

021.9284.98458.424Kg*m/m

Vu=58.424tmomento ultimo por nervio:Vu= 58.424 / 4 = 14.606tVU=14.606td=146.500cmb=25.000cm23910.138kg71.472t

23.910t14.606t

d=1.465x1x2x3x4xn12.535mSmax=73.250cmd=146.500cmA 3/8'' =1.420cm2S para V=71.472 tS=15.615cmsi S=20cm Vu=61043.493kgx1=2m

si S=30cm Vu=48665.708kgx2=2m

si S=40cm Vu=42476.815kgx3=1m

si S=50cm Vu=38763.480kgx4=1m

si Smax=60cm Vu=36287.923kgx5=0m

- Refuerzo de corte:no debe se mayor a 30 cm

_=0.1+("" )/30= =

_="Ancho total" /4= =

_25 cm.

_14 cm.

12+=+==+===-_=_^ ^2 = * =2_=0_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _= 1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))]= _=0.00333 ^_=1.15()/2 = Kg s/g A.C.I._ =1.3[_+1.67(_ +_ )] _ = 1.3[ +1.67( + )]=_=0_= - * =_=0.53(^ )*b*d_===>= . 3/8''_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333 Vu =_=( + )* =_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _= 1.3[ +1.67( + )]=_=0_= - * =_=0.53(^ )*b*d_===>= . 3/8'' = (_)/() =d+0.15/2_=< Vu =1363/.975=15/(38+) SI L=.7m ==>_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333^ C/18 cm.==>^ C/25 cm.=15/(38+) SI L=.2m ==>_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333^ C/15 cm._=0.1_^2 =^^^^_=0.8((_^+0.6))/9.8_==15/(38+) SI L=2m ==>_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333^ C/10 cm.==>^ C/20 cm._^ =(_ ^2)/8=_=3.28/7*ancho losa==_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]==15/(38+) SI L=28m ==>= (^2(2.6144)/()) =_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = _=0.00333^ C/10 cm._ = 395.36442 = cm2==>^ C/10 cm._=3.28/7*ancho losa==_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]==15/(38+) SI L=28m ==>= (^2(2.6144)/()) =_=.85(_^)/_ [1(1(2.36)/(^^2 ))] = ^ C/20 cm./ 0.4% _=0.00470015= ^2_=0.005bh = ^2/m==>^ C/12 cm.==>^ C/10 cm._ = 341.19242 = cm2==>^ C/10 cm.L/4=7m_=_=3.28/7*ancho losa=V=_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=3.28/7*ancho losa=V=_=1.3[_+1.67(_ +_ )] _=1.3[ +1.67( + )]=_=0.53(^ )*b*d= = (_)/()= (_)/ + ^^