PUENTE TIPO LOSA L=10.00 M 1.00 Consideraciones Generales Ancho del puente = 8.40 m. incluido ancho de vereda Carga Permanente Ancho de calzada = 7.20 m. peso propio DC 2.40 Tn/m3 (concreto) peso muerto DW 2.20 Tn/m3 (asfalto) Carga Viva Vehicular Posición de Cargas HL - 93 K HL - 93 M Efecto Dinámico 33.00 % 2.00 Espesor de la Losa Según Reglamento espesor mínimo S 10,000.00 mm 10.00 Peralte Diseño h = 520.00 mm Espesor total de la losa e final = 555.00 mm 3.00 Diseño de la losa 3.1.0 Determinación del ancho de franja para la carga viva una línea W 8400.00 W1 9000.00 L1 10000.00 Eint mm= 4099.36 mas de una línea W 8400.00 W1 9000.00 L1 10000.00 NL 2.00 2.33 Eint mm= 3199.82 3199.82 ·=< 4200.0 3.2.0 Cálculo de los Momentos y cortantes de diseño Cargas Losa CA 1.33 tn/m2 Sup.Rodadura 0.075 0.165 tn/m2 0.075 Calculo del Momento Carga Móvil a Momento debido camión diseño Cortante debido camión dise M LL(tn-m-m)= 42.63 V LL(tn/m)= b Momento debido tandem Cortante deb M TL(tn-m-m)= 49.89 V TL(tn/m)= MOMENTO A USARSE 49.89 Cte usarse c Momento s/c (w=0.948) Cortante s/c M w(tn-m-m)= 11.85 V w(tn/m)= Factores Limite Resistencia Resistencia Ductilidad 0.95 DC 1.25 Redundanci 1.05 DC DW 1.50 Importanci 0.95 DW LL 1.75 n formula 0.95 LL n diseño 0.95 h=1.2∗ ( S +3000 30 ) una×linea E=250+ 0.42 √ L 1 w 1 → L 1 ≤ 18000 w 1 ≤9000 E=2100 + 0.12 √ L 1 w 1 → L 1 ≤18000 w 1 ≤18000 E≤ W N L
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Transcript
PUENTE TIPO LOSA L=10.00 M
1.00 Consideraciones GeneralesAncho del puente = 8.40 m. incluido ancho de veredas de 0.60 m
Carga Permanente Ancho de calzada = 7.20 m.peso propio DC 2.40 Tn/m3 (concreto)peso muerto DW 2.20 Tn/m3 (asfalto)
Carga Viva VehicularPosición de Cargas HL - 93 K
HL - 93 M
Efecto Dinámico 33.00 %
2.00 Espesor de la Losa
Según Reglamento espesor mínimo
S 10,000.00 mm 10.00Peralte Diseño h = 520.00 mmEspesor total de la losa e final = 555.00 mm
3.00 Diseño de la losa3.1.0 Determinación del ancho de franja para la carga viva
una líneaW 8400.00W1 9000.00L1 10000.00Eint mm= 4099.36
mas de una líneaW 8400.00W1 9000.00L1 10000.00NL 2.00 2.33Eint mm= 3199.82
3199.82 ·=< 4200.0
3.2.0 Cálculo de los Momentos y cortantes de diseñoCargasLosa CA 1.33 tn/m2Sup.Rodadura 0.075 0.165 tn/m2 0.075
Calculo del Momento Carga Móvil
a Momento debido camión diseño Cortante debido camión diseñoM LL(tn-m-m)= 42.63 V LL(tn/m)= 23.29
b Momento debido tandem Cortante debido tandemM TL(tn-m-m)= 49.89 V TL(tn/m)= 21.32
MOMENTO A USARSE 49.89 Cte usarse 23.29
c Momento s/c (w=0.948) Cortante s/c (w=0.948)M w(tn-m-m)= 11.85 V w(tn/m)= 4.74
DC 1.25 Redundancia 1.05 DC 1.25DW 1.50 Importancia 0.95 DW 1.50LL 1.75 n formula 0.95 LL 1.75
n diseño 0.95
h=1.2∗( S+300030 )
una×linea
E=250+0 . 42√L1w1→L1≤18000
w1≤9000
E=2100+0 . 12√L1 w1→L1≤18000
w1≤18000
E≤WN L
Mto.Sobrecarga 3.7033 V LL-T 1.4813M LL-T Mto Carga viva 24.44 V DW 11.16M DW Mto Sup.Rodadura 2.06 V DC 0.83M DC Mto Carga Perm. 16.65 16.65 6.66 6.66
Momento último de diseño Mu = 63.18 Ton-m Vu= 27.57Vu 27.57
Fy = 4200.00 kg/cm2b m 1.00 md m 0.518 mMul tn-m 63.18 tn-mRu 262.14 tn/mm 17.65Pcuantia 0.006629 OKPminima 0.002000Pmax 0.021675As cm2 34.31s con 3/4" 0.083 m 2.85 cm2s con 1" 0.15 m 5.07 cm2Chequeo del máximo refuerzo en tracción
c = 7.02 cmc/d = 0.14 < 0.42 OK
Entonces la distribución del acero será: 1" @ 15cm∅ (L1 y L2)
El recubrimiento mínimo recomendado por el LRFD del AASHTO 2002 es de 2.5 cm, como recomendación técnica se considera un recubrimiento mínimo de 2.5 cm
El recubrimiento mínimo recomendado por el LRFD del AASHTO 2002 es de 2.5 cm, como recomendación técnica para la selva se considera un recubrimiento mínimo de 3 cm
E=vborde+300+1/2∗E int mult≤1800mm
Pmax 0.021675As cm2 37.03
s con 3/4" 0.077 2.85 cm2s con 1" 0.14 5.07 cm2Chequeo del máximo refuerzo en tracción
c = 7.69 cmc/d = 0.15 < 0.42 OK
Entonces la distribución del acero será: 1" @ 12.5cm∅ (L1' y L2')
% As = 17.5 < 50% OK
Acero Transversal franja interior 6.00 cm2
s con 5/8" 0.33 m 5/8" @ 32.5cm∅ (L3)
Acero Transversal franja exterior 6.48 cm2
s con 5/8" 0.31 m 5/8" @ 30cm∅ (L3)
% Acero Temperatura 10.17 cm2
h = 55.50 cm
Ag = 262.20 pulg2
s con 5/8" 0.195 5/8" @ 17.5cm∅ (L4 y L5)
Diseño del Volado de la veredaMto s/c viva peatonal (0.36Tn/m2) 0.18 Tn-m/mlM sardinel 0.76 Tn-m/mlPeso Propio 0.27 Tn-m/ml
Mu 2.10 Tn-m/ml0.36 0.86
Vu 2.0911.31 no necesita estribos
fc = 280.00 kg/cm2Fy = 4200.00 kg/cm2
b m 1.00 1d m 0.119 0.12Mul tn-m 2.10Ru 166.10m 17.65Pcuantia 0.004103Pminima 0.002000 0.002000Pmax 0.021675 0.021675As cm2 4.87 2.37s con 1/2" 0.26 s con 1/2" 0.54s con 5/8" 0.41Entonces la distribución del acero será: Temperatura será
1/2" @ 25cm∅ S3 1/2" @ 50cm∅Se recomienda el mismo refuerzo para toda la distribución de acero en la vereda
1/2" @ 25cm∅ S1 S2 S45.00 Chequeando el control por agrietamiento en franja interior
momento por carga de servicio 54.41
Msa 43.15 Tn-mfc 8.25 Mpa >= 2.64 Mpa La sección está fisurada
El momento de inercia fisurado puede ser calculado con
recubrimiento + diámetro/2 del refuerzoArea de concreto con el centroide del refuerzo entre el nº de barras
1" ∅ 5.07 cm2n 8.00 S 15.000 cm
fVc
MDC + MDW + MLL+IM
severasscondicioneenmiembrosparammNZ
mmA
mmdc
donde
fAd
Zf y
c
sa
2
3/1
/23000
:
6.0 B=1bw
−[hf (b−bw )+nAs+(n−1 )A s ' ]
C=2bw
[hf 2(b−bw )+ndAs+(n−1)d ' A s' ]
As≥0. 75Agfy
% As=1750
√L≤50%
b 1000.00 mm B 27.040As 3380.0000 mm2 C 27986
d 517.50 mm x 142.423 mm ubicación del eje neutro
Icr 476,704.59 cm4dc 37.5000 mm fs 271.62 MpaA 11250.0000 mm2fsa 306.67 >= 252.0 Mpafs 271.62 <= 252.0 Mpa OK
6.00 Chequeando el control por deformaciones6.1.0 Contraflecha para carga muerta
Ie 8,775,456.59 cm4Mcr 134,223.55 Kg mMa 159,210.00 Kg mIg 11,966,771.25 cm4Icr 4,004,318.52 cm4Yt 30.01 cm
6.2.2 DEFLEXION POR CAMION TANDEMP = 60,318.16 KgL = 1000 cm
Ec Ie = 1.258E+12 cm2
9.985 mm < 12.50 mm OK
6.2.3 DEFLEXION POR CARGA DE CARRILW = 2532.32 Kg/mM = 31654 Kg-cm
2.620 mm
3.02 mm
5.644 mm < 12.50 mm OK
7.00 Diseño del Neopreno por metro de longitudSe tieneCortante por carga muerta 7.49 TnCortante por sobrecarga 23.29 TnCortante por impacto 7.6862808 Tn
38.46 Tn
L (m) 1 39 ine (in) 0.3937007874Asumimos e= 1 in
A1 (in)=84618.68976
=2.687 in
31496.1
A2 (in)= 5.0000 in
A3 (in)= Por Geometría estribo 30 cm 11.81 in
Esfuerzo unitario 181.975313 lb/in2
Factor de Forma 465.00=
4.54102.362204724
Según el Abaco de la Good Year Tire and Rubber Co., para una dureza de 50, con el esfuerzo unitario a compresión y el factor de forma obtenemos que la deformación que se tendrá será menor al 15%
Verificación por Deslizamiento
Dv 0.122335240420.07086614173Dv>DL OK
DDL2 =
DDL1 + DDL2 =
DDL1 + DDL2 =
DDL1 =
DDL1 =
25% DDL1 + DDL2 =
DDL1 + 25% DDL1+DDL2 =
DL
Diseño de la Barandaf Pn 83.00 Tn 2.58 Tn
1.5 f Mu 8.32 Tn 2.09 Tn
Pu < 0.21.5
Por relación de interacción 0.81
Pu + Mu <= 1.00e = 1 cm
12 cm 0.26 <= 1.00 OK14 cm
Espaciamiento= 172 cm
fPn
2fPn fMn
PUENTE TIPO LOSA L=6.00 MDISEÑO : INGº OSCAR SALAZAR JAIME
1.00 Consideraciones GeneralesAncho del puente = 8.40 m. incluido ancho de veredas de 0.60 m
Carga Permanente Ancho de calzada = 7.20 m.peso propio DC 2.40 Tn/m3 (concreto)peso muerto DW 2.20 Tn/m3 (asfalto)
Carga Viva VehicularPosición de Cargas HL - 93 K
HL - 93 M
Efecto Dinámico 33.00 %
2.00 Espesor de la Losa
Según Reglamento espesor mínimo
S 6,000.00 mm 6.00Peralte Diseño h = 360.00 mmEspesor total de la losa e final = 370.00 mm
3.00 Diseño de la losa3.1.0 Determinación del ancho de franja para la carga viva
una líneaW 8400.00W1 9000.00L1 6000.00Eint mm= 3231.70
mas de una líneaW 8400.00W1 9000.00L1 6000.00NL 2.00 2.33Eint mm= 2951.92
2951.92 ·=< 4200.0
3.2.0 Cálculo de los Momentos y cortantes de diseñoCargasLosa CA 0.89 tn/m2Sup.Rodadura 0.075 0.165 tn/m2 0.075
Calculo del Momento Carga Móvil
a Momento debido camión diseño Cortante debido camión diseñoM LL(tn-m-m)= 21.75 217,500.00 Kn-mm V LL(tn/m)= 18.62
b Momento debido tandem Cortante debido tandemM TL(tn-m-m)= 26.40 264,000.00 Kn-mm V TL(tn/m)= 20.41
MOMENTO A USARSE 26.40 TON-m Cte usarse 20.41
c Momento s/c (w=0.948) Cortante s/c (w=0.948)M w(tn-m-m)= 4.19 41,850.00 Kn-mm V w(tn/m)= 2.84
Fy = 4200.00 kg/cm2b m 1.00 md m 0.332 mMul tn-m 29.41 tn-mRu 295.53 tn/mm 17.65Pcuantia 0.007538 OKPminima 0.002000Pmax 0.021675As cm2 25.06s con 3/4" 0.114 m 2.85 cm2s con 1" 0.20 m 5.07 cm2Chequeo del máximo refuerzo en tracción
c = 5.26 cmc/d = 0.16 < 0.42 OK
Entonces la distribución del acero será: 1" @ 20cm∅ (L1 y L2)
Vereda y acabado 0.36 Tn/m1.08854757683818 Muro 0.46 Tn/m
Baranda 0.03 Tn/m
1.20 01 carril cargado0.50 por 1/2 carril
Mto.Sobrecarga 1.39 Tn-m/mM LL-T Mto Carga viva 13.10 Tn-m/mM DW Mto Sup.Rodadura 0.495 Tn-m/mM DC Mto Carga Perm. 6.12 Tn-m/m
Mult 31.31 Tn-m/m
Diseño de concreto armado
dm = espesor losa - recubr. - diametro barrab m 1.00 md m 0.332 mMul tn-m 31.31 tn-mRu 314.68 tn-mm 17.65Pcuantia 0.008066 OKPminima 0.002000Pmax 0.021675As cm2 26.82s con 3/4" 0.106 2.85 cm2s con 1" 0.19 5.07 cm2Chequeo del máximo refuerzo en tracción
c = 5.57 cmc/d = 0.17 < 0.42 OK
Entonces la distribución del acero será: 1" @ 17.5cm∅ (L1' y L2')
% As = 22.5924028528766 < 50% OK
Acero Transversal franja interior 5.66 cm2
El recubrimiento mínimo recomendado por el LRFD del AASHTO 2002 es de 2.5 cm, como recomendación técnica se considera un recubrimiento mínimo de 2.5 cm
El recubrimiento mínimo recomendado por el LRFD del AASHTO 2002 es de 2.5 cm, como recomendación se considera un recubrimiento mínimo de 2.5 cm
E=vborde+300+1/2∗E int mult≤1800mm
% As=1750
√L≤50 %
PUENTE TIPO LOSA L=6.00 MDISEÑO : INGº OSCAR SALAZAR JAIMEs con 5/8" 0.35 m
5/8" @ 32.5cm∅ (L3)
Acero Transversal franja exterior 6.06 cm2s con 5/8" 0.33 m
5/8" @ 30cm∅ (L3)
% Acero Temperatura 6.78 cm2h = 37.00 cm
Ag = 174.80 pulg2s con 1/2" 0.187
1/2" @ 17.5cm∅ (L4 y L5)
Diseño del Volado de la veredaMto s/c viva peatonal (0.36Tn/m2) 0.18 Tn-m/mlM sardinel 0.76 Tn-m/mlPeso Propio 0.27 Tn-m/ml
Mu 2.10 Tn-m/ml0.36 0.86
Vu 2.0911.31 no necesita estribos
fc = 280.00 kg/cm2Fy = 4200.00 kg/cm2
b m 1.00 1d m 0.119 0.12Mul tn-m 2.10Ru 166.10m 17.65Pcuantia 0.004103Pminima 0.002000 0.002000Pmax 0.021675 0.021675As cm2 4.87 2.37s con 1/2" 0.26 s con 1/2" 0.54s con 5/8" 0.41Entonces la distribución del acero será: Temperatura será
1/2" @ 25cm∅ S3 1/2" @ 50cm∅Se recomienda el mismo refuerzo para toda la distribución de acero en la vereda
1/2" @ 25cm∅ S1 S2 S45.00 Chequeando el control por agrietamiento en franja interior
momento por carga de servicio 23.64
Msa 18.05 Tn-mfc 7.76 Mpa >= 2.64 Mpa La sección está fisurada
El momento de inercia fisurado puede ser calculado con
recubrimiento + diámetro/2 del refuerzoArea de concreto con el centroide del refuerzo entre el nº de barras
1" ∅ 5.07 cm2n 8.00 S 20.000 cmb 1000.00 mm B 20.280As 2535.0000 mm2 C 13486d 332.50 mm x 97.608 mm ubicación del eje neutro
Icr 142,891.48 cm4dc 37.5000 mm fs 237.38 MpaA 15000.0000 mm2fsa 278.63 >= 252.0 Mpafs 237.38 <= 252.0 Mpa OK
6.00 Chequeando el control por deformaciones6.1.0 Contraflecha para carga muerta
fVc
MDC + MDW + MLL+IM
severasscondicioneenmiembrosparammNZ
mmA
mmdc
donde
fAd
Zf y
c
sa
2
3/1
/23000
:
6.0 B=1bw
−[hf (b−bw )+nAs+(n−1 )As ' ]
C=2bw
[hf 2(b−bw )+ndAs+(n−1)d ' A s' ]
I cr=13
bx3−13(b−bw )(x−hf )
3+nAs (d−x )2+(n−1) As '( x−d ' )2
As≥0. 75Agfy
PUENTE TIPO LOSA L=6.00 MDISEÑO : INGº OSCAR SALAZAR JAIME
Ie 13,701,658.24 cm4Mcr 74,638.06 Kg mMa 42,728.22 Kg mIg 3,545,710.00 cm4Icr 1,200,288.40 cm4Yt 15.99 cm
6.2.2 DEFLEXION POR CAMION TANDEMP = 60,318.16 KgL = 600 cm
Ec Ie = 548277.860E+06 cm2
4.951 mm < 7.50 mm OK
6.2.3 DEFLEXION POR CARGA DE CARRILW = 2532.32 Kg/mM = 11395.44 Kg-cm
0.779 mm
0.79 mm
1.571 mm < 7.50 mm OK
MDC+DW
DDc+Dw =
3DDc+Dw =
DDL
DDL =
DDL1 =
DDL1 + DDL2 =
DDL1 =
DDL1 =
25% DDL1 + DDL2 =
DDL1 + 25% DDL1+DDL2 =
I e=( M cr
M a)3
I g+[1−(M cr
M a)3 ]I cr≤I g M cr=f r
I g
y t
PUENTE TIPO LOSA L=6.00 MDISEÑO : INGº OSCAR SALAZAR JAIME
7.00 Diseño del Neopreno por metro de longitudSe tieneCortante por carga muerta 3.16 TnCortante por sobrecarga 20.41 TnCortante por impacto 6.734772 Tn
30.30 Tn
L (m) 1 39 ine (in) 0.23622047244094Asumimos e= 1 in
A1 (in)=66664.778400008
=2.117 in
31496.1
A2 (in)= 5.0000 in
A3 (in)= Por Geometría estribo 30 cm 11.81 in
Esfuerzo unitario 143.364828 lb/in2
Factor de Forma 465.00=
4.54102.362204724409
Según el Abaco de la Good Year Tire and Rubber Co., para una dureza de 50, con el esfuerzo unitario a compresión y el factor de forma obtenemos que la deformación que se tendrá será menor al 15%
Verificación por Deslizamiento
Dv 0.051630864996310.04251968503937
Dv>DL OK
Diseño de la Barandaf Pn 83.00 Tn 2.58 Tn
1.5 f Mu 8.32 Tn 2.09 Tn
Pu < 0.21.5
Por relación de interacción 0.81
Pu + Mu <= 1.00e = 1 cm
12 cm 0.26 <= 1.00 OK14 cm
Espaciamiento= 172 cm
DL
fPn
2fPn fMn
DISEÑO DE PUENTE LOSA
I.- GEOMETRIA DEL PUENTE
L= 6,000.00 mm Luz del puente
ts = 360.00 mm espesor calculado
ts = 370.00 mm espesor asumido
NL = 2 número de vías
W = 7,200.00 mm ancho total de calzada
Wv = 300.00 mm ancho de sardinel/vereda
hv = 300.00 mm altura de sardinel/vereda sobre calzada
hw = 50.00 mm espesor de la superficie de desgaste
II.- PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
f'c losa = 28 Mpa Esfuerzo de compresión del concreto de la losa
E losa = 28442 Mpa Módulo de elasticidad del concreto
fy = 420 Mpa Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo
E acero = 200000 Mpa Módulo de elasticidad del acero
25.00 KN/m3 Peso específico del concreto armado
76.90 KN/m3 Peso específico del acero
22.00 KN/m3 Peso específico de la superficie de desgaste
III.- ESPECIFICACIONES DE DISEÑO AASHTO-LRFD-2006
a) Combinaciones de carga y Factores de carga
Estados límite
FACTORES DE CARGA
DC DW
Max. Mín. Max. Mín.
Resistencia I 1.25 0.90 1.50 0.65
Resistencia III 1.25 0.90 1.50 0.65
Resistencia V 1.25 0.90 1.50 0.65
Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00
Servicio II 1.00 1.00 1.00 1.00
Fatiga
ECUACION DE DISEÑO METODO LRFD : n ∑ γi φi ≤ Rn = Rr
n = nD nR nI > 0.95
n = factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e importancia operativa
γi = factor de carga se aplica a los efectos de fuerza
γ Cº Aº =
γ acero =
γ w =
φi = efectos de fuerza
Rn = resistencia nominal
Rr = resistencia factorizada
nD = 1 factor que se refiere a la ductilidad como se especifica en art. 2.3.2.2 manual de diseño de puentes
nR = 1 factor que se refiere a la redundancia como se especifica en art. 2.3.2.3 manual de diseño de puentes
nI = 1 factor que se refiere a la importancia operacional como se especifica en art. 2.3.2.4 manual de diseño de puentes
n = 1
b) Factores de resistencia
Material Tipo de resistencia Factor de resistencia
Acero estructuralPara flexión
Para corte
Para compresión axial
Concreto Armado
Para tensión controlada
Para corte y torsión
Para compresión controlada
c) Factores de múltiple presencia vehicular
Número de vías Factor1 1.202 1.003 0.85
> 3 0.65
d) Amplificación dinámica de los efectos de la sobrecarga vehicular
Estados límites
Fatiga y fractura 0.15Otros estados límite 0.33
La amplificación dinámica se aplicará solo a los efectos del camión
IV.- CALCULO DE CARGAS Y SOLICITACIONES MÉTODO DE LAS FRANJAS