MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA PROYECTO : REGIÓN: ANCASH PROVINCIA: 1.- DATOS GENERALES: LUZ DEL PUENTE 20.00 m Peso Específico N° DE VIAS 1.00 Vía Peso Específico ANCHO DE VÍA (Av) 4.00 m Peso Específico VEHICULO DE DISEÑO HL-93 Peso Baranda M RESISTENCIA f'c 280 Kgf/cm2 Peso Rueda má RESISTENCIA Fy 4200 Kgf/cm2 Peso Rueda má VEHICULO DE HL93 2.- ESQUEMA GENERAL: CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL O MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH Av 0.70m 0.70m 0.05m 0.05m Tv T L H S S' L' D IAFRAGMA LOSA VIGA VIGA
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MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGAPROYECTO :
REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
1.-DATOS GENERALES:
LUZ DEL PUENTE 20.00 m Peso Específico C°S°
N° DE VIAS 1.00 Vía Peso Específico C°R°
ANCHO DE VÍA (Av) 4.00 m Peso Específico Asfalto
VEHICULO DE DISEÑO HL-93 Peso Baranda Metálica
RESISTENCIA f'c 280 Kgf/cm2 Peso Rueda más Cargada
RESISTENCIA Fy 4200 Kgf/cm2 Peso Rueda más Cargada
VEHICULO DE HL93
2.-ESQUEMA GENERAL:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Av0.70m 0.70m0.05m0.05m
TvTL
H
S
S'
L'
DIAFRAGMA
LOSA
VIGA VIGA
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGAPROYECTO :
REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
3.-PREDIMENSIONAMIENTO:
→ SEPARACIÓN ENTRE VIGAS (S):
N° VIGAS PRINCIPALES = 2.00 m L' = 5.50 m
S = 2.75 m Asumimos: S = 2.60 m
S' = 2.10 m
→ PERALTE DE VIGAS (H):
H= 1.40 m
H= 1.39 m Asumimos: H = 1.50 m
→ ANCHO DE BASE DE VIGAS (bw):
bw= 0.50 m
bw= 0.58 m Asumimos: bw = 0.50 m
0.22 m Asumimos: 0.20 m
0.15 m
→ PERALTE Y ANCHO DE BASE DE DIAFRAGMA (Hd - bwd):
Considerando que la viga diafragma estará 0.30m por encima de la parte inferior de la Viga Peraltada
Asumimos: 1.00 m
bwd= 0.30 m
→ NÚMERO Y DISTANCIA DE DIAFRAGMAS:
Considerando colocar un diafragma a cada L/3 (dist=L/3), dist = 6.67 m
N° diafragmas = 4
3.-DISEÑO DE LOSA:
→ DISEÑO DE LOSA (ZONA INTERIOR):
A) MOMENTO DEBIDO A PESO PROPIO
Peso de la Losa 0.48 T/m
Peso del Asfalto (e=3") 0.17 T/m
→ PERALTE DE LOSA (tL):
tL= tL =
tv =
Hd =
MPP Positivo = +1/10 x Wd x S2 =
Av0.70m 0.70m0.05m0.05m
TvTL
H
S
S'
L'
DIAFRAGMA
LOSA
VIGA VIGA
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGAPROYECTO :
REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Wd = 0.65 T/m
B) MOMENTO DEBIDO A SOBRECARGA
Aplicando el coeficiente de continuidad de 0.80:
ML= 2.44 T.m/m ML Positivo = +8/10 x ML =
ML Negativo = -9/10 x ML =
C) MOMENTO POR IMPACTO
El coeficiente de impacto (I) de acuerdo a la AASHTO es:
I = 0.38 0.30
Asumimos: I = 0.30
MI = I*ML MI Positivo = +Ix ML =
MI Negativo = -Ix ML =
D) MOMENTOS TOTALES EN SERVICIOM = MD+ML+MI
M Positiv 2.97 T.m/m
M Negativ-3.29 T.m/m
→ DISEÑO DE LOSA (ZONA EN VOLADIZO):
A) MOMENTO DEBIDO A PESO PROPIO
Carga Longitud Brazo Momento
Peso de la Losa 0.48 T/m 1 0.50 0.240
Peso de Vereda 0.36 T/m 0.750 1.08 0.290
Peso del Asfalto (e=3") 0.17 T/m 0.7 0.35 0.040
Peso de Baranda 0.10 T/m 1.000 1.40 0.140
MPP = 0.71 T.m
B) MOMENTO DEBIDO A SOBRECARGA
Sobrecarga considerada en veredas según Wv = ###
Carga Longitud Brazo Momento
Vereda 0.40 T/m 0.750 1.08 0.323
MLV = 0.32 T.m
MPP Negativo = -1/10 x Wd x S2 =
El momento de sobrecarga tanto para el momento positivo como para el negativo de tramos simples se determina con la siguiente fórmula, el cual no considera el efecto del impacto. (AASHTO)
Según AASHTO para analizar la losa en su zona de voladizo se debe ubicar la carga de camion lo más cerca del borde de la vereda. En el caso de que el Asp es paralelo al tráfico, esta distancia es igual a 0.30m. Además, dicha carga se debe distribuir en un ancho E, llamado ancho efectivo y esta dado por la siguiente fórmula:
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CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
X = 0.40 m Entonces: E = 1.46 m
ML = 2.02 T.m
C) MOMENTO POR IMPACTO
El coeficiente de impacto (I) de acuerdo a la AASHTO es:
I = 0.38 0.30
Asumimos: 0.30
MI = I*ML MI = 0.61 T.m
D) MOMENTOS TOTALES EN SERVICIOM = MD+MLV+ML+MI
M Positiv 3.66 T.m/m
→ VERIFICACIÓN DEL PREDIMENSIONAMIENTO:
Momento de Servicio 2.97 T.m/m
El peralte requerido en condiciones de servicio es:
Para f'c=280 Kgf/cm2 Rs = 17.26 Kgf/cm2
b = 100 cm .======> dreq = 13.12 cm
Rediseño del espesor de losa: r = 5.00 cm
Definimos; 20.00 cm
→ DISEÑO DE LOSA A ROTURA (ZONA INTERIOR)
MOMENTOS ULTIMOS PARA DISEÑO
Zona Interior
Zona Exterior
Momento Positivo : Mu+= 6.05 T.m/m
I =
Ms = MD++ML
++MI+ =
tL =
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CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Momento Negativo: Mu-= -6.74 T.m/m
b = 100 cm
d = 13.21 cm
Mu = ### .=====>
As =
b = 100 cm
d = 13.21 cm
Mu = ### .=====>
As =
Acero mínimo:
Asmin =
Armadura Principal en tramo Interior
Considerando la armadura con acero de refD= 5/8'' => Asb = 1.98 cm2
.========>
Armadura Principal en tramo Exterior
Considerando la armadura con acero de refD= 5/8'' => Asb = 1.98 cm2
.========>
Acero de Temperatura
Considerando la armadura con acero de refD= 3/8'' => Asb = 0.71 cm2
.==>
.========>
Acero de Repartición - Tramo Interior
ACERO PRINCIPAL (Por 1 metro de ancho)
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CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Considerando la armadura con acero de refD= 1/2'' => Asb = 1.27 cm2
.==>
.========>
Acero de Repartición - Tramo Exterior
Considerando la armadura con acero de refD= 1/2'' => Asb = 1.27 cm2
.==>
.========>
→ DISEÑO DE LOSA A ROTURA (ZONA VOLADIZO)
MOMENTOS ÚLTIMOS PARA DISEÑO
Mu= 6.72 T.m/m
b = 100 cm
d = 13.21 cm
Mu = ### .=====>
As =
Acero mínimo:
Asmin =
Armadura Principal
Considerando la armadura con acero de refD= 5/8'' => Asb = 1.98 cm2
.========>
Acero de Temperatura
Considerando la armadura con acero de refD= 3/8'' => Asb = 0.71 cm2
ACERO PRINCIPAL (Por 1 metro de ancho)
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CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
.==>
.========>
Acero de Repartición
Considerando la armadura con acero de refD= 1/2'' => Asb = 1.27 cm2
.==>
.========>
→ DISEÑO DE VEREDA
A) MOMENTO DEBIDO A PESO PROPIO
Carga Longitud Brazo Momento
Peso de Vereda 0.36 T/m 0.750 0.33 0.088
Peso de Baranda 0.10 T/m 1.000 0.65 0.065
MPP = 0.15 T.m
B) MOMENTO DEBIDO A SOBRECARGA
Sobrecarga considerada en veredas según Wv = ###
Carga Longitud Brazo Momento
Vereda 0.40 T/m 0.750 0.33 0.098
Baranda 2.05 T 1.000 0.65 1.333
ML = 1.43 T.m
D) MOMENTO TOTAL EN SERVICIO: M = MPP+ML
M s = ###
E) VERIFICACIÓN DEL PREDIMENSIONAMIENTO:
Momento de Servicio Ms = ###
El peralte requerido en condiciones de servicio es:
Para f'c=280 Kgf/cm2 Rs = 17.26 Kgf/cm2
b = 100 cm .======> dreq = 9.58 cm
Rediseño del espesor de losa: r = 3.00 cm
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CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Definimos; 15.00 cm
F) DISEÑO POR ROTURA
MOMENTOS ULTIMOS PARA DISEMu =1.3*MPP+1.67*M.======>.
b = 100 cm
d = 10.21 cm
Mu = ### .=====>
As =
Acero mínimo:
Asmin =
Armadura Principal
Considerando la armadura con acero de refD= 5/8'' => Asb = 1.98 cm2
.========>
Acero de Temperatura
Considerando la armadura con acero de refD= 3/8'' => Asb = 0.71 cm2
.==>
.========>
Acero de Repartición
Considerando la armadura con acero de refD= 1/2'' => Asb = 1.27 cm2
.==>
.========>
4.-DISEÑO DE VIGA LONGITUDINAL:
→ METRADO DE CARGAS:
A) MOMENTO DEBIDO A PESO PROPIO
Elemento Peralte Ancho Peso Esp. Wd (Tn/m)
tV =
ACERO PRINCIPAL (Por 1 metro de ancho)
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PP Losa 0.20 m 2.30 m 2.4 1.10
PP Viga 1.30 m 0.50 m 2.4 1.56
PP Cartelas 0.10 m 0.10 m 2.4 0.02
Volado 0.20 m 0.75 m 2.4 0.36
Asfalto 0.08 m 0.70 m 2.2 0.12
Vereda 0.15 m 0.75 m 2.4 0.27
Baranda 0.10
Wd = 3.53 Tn/m
N° Diafragmas = 4 Hd = 1.00 m
bwd = 0.30 m Ld = 2.10 m
Elemento Peralte Ancho Peso Esp. L (m)
PP diafragma 1.00 m 0.30 m 2.4 2.10 m
. Pd =
### ### ###
W= 3.53 T/m
20.00 m
MPPmax= ### VPPmax =
B) MOMENTO DEBIDO A SOBRECARGA
HS-25 =====> 4.20 m 4.20 m
20.00 m
Rc = 40.86 Tn.=======> Xo = 5.60 m .=======> 1.40 m
L1= L2=
=
CL
m n
4.20m
P=4.54 T 4P=18.16 T 4P=18.16 TRc
4.20m
Xo
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REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
2.5
4 m
4.6
3 m
4.9
8 m
3.2
3 m
ML = ### Cc = 1.688500 I = 0.30 Cv = 2.195050
HL-93K =====> 4.30 m 4.30 m
20.00 m
Rc = 33.26 Tn.=======> Xo = 5.73 m .=======> 1.43 m
2.5
4 m
4.6
3 m
4.9
7 m
3.1
9 m
L1= L2=
=
m nP=4.54 T 4P=18.16 T 4P=18.16 T
Rc
CL
a b
4.30 - 9.00m
2P=3.57 Tn 8P=14.78 Tn 8P=14.78 TnRc
4.30m
Xo
a b2P=3.57 Tn 8P=14.78 Tn 8P=14.78 Tn
Rc
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGAPROYECTO :
REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
4.6
3 m
4.9
7 m
ML = ### Cc = 1.688500 I = 0.30 Cv = 2.195050
HL-93K =====> 4.30 m 9.00 m
20.00 m
Rc = 33.26 Tn.=======> Xo = 7.82 m .=======> 3.52 m
2.5
4 m
4.6
3 m
4.8
4 m
1.3
7 m
ML = ### Cc = 1.688500 I = 0.30 Cv = 2.195050
TANDEM =====>
0.97 Tn/m
20.00 m
9.70 m 10.30 m
L1= L2=
=
a b2P=3.57 Tn 8P=14.78 Tn 8P=14.78 Tn
Rc
CL
a b
4.30 - 9.00m
2P=3.57 Tn 8P=14.78 Tn 8P=14.78 TnRc
4.30m
Xo
a b2P=3.57 Tn 8P=14.78 Tn 8P=14.78 Tn
Rc
11.20 Tn 11.20 TnXo 1.20m
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REGIÓN: ANCASH PROVINCIA:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
5.0
0 m
4.4
1 m
Xo = 9.70 m .=======> ML = ### Cv = 2.195050
C) MOMENTO DEBIDO A SOBRECARGA
HS-25 =====>10.20 Tn
1.19 Tn/m
10.00 m 10.00 m
5.0
0 m
Meq = ###
HL-93K =====>
0.97 Tn/m
20.00 m
5.0
0 m
Meq = ###
Considerando los Vehiculos de Diseño HL-93K y HL-93K, escogemos el may
D) MOMENTO DE IMPACTO
I = 0.30
298.53 Tn-m .=======>
Mmax s/c=
MS/C =
11.20 Tn 11.20 TnXo 1.20m
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→ DISEÑO DE VIGA "T" POR FLEXIÓN:
A) ANCHO EFECTTIVO
b = 1.67 m b= 1.70 m b= 1.80 m .=======>
B) PERALTE DE SERVICIO
Ms = 569.80 Tn-m
f'c = 280 Kgf/cm2
Rs = 17.3 Kgf/cm2 .=======>
C) CÁLCULO DE ACERO - MÉTODO DE ROTURA
Mu = 1078.8 Tn-m
1.00''
r = 1 cm
b = 210 cm
d = ###
As =
N° Varilla
D) VERIFICACIÓN DE CUANTÍA
Cuantía Balanceada: .=======>
Cuantía Maxima: .=======>
Cuantía Real de la Viga: .=======> 0.008 <
Cuantía por Deflexiones: .=======>
.=======> 0.008 <
E) VERIFICACIÓN DE EJE NEUTRO
.=======> a= 18.95 cm < tL= 20.00 cm
La ubicación del Eje Neutro se halla en el ala de la viga, po lo tanto es correcto diseñarla como viga rectangular.
=
= max =
= max =
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F) VERIFICACIÓN POR FATIGA EN SERVICIO
Momento de Servicio máximo:
.=======> Ms = 569.80 Tn-m j =
As = 225.46 cm2 d =
.=======>
Momento de Servicio mínimo:
.=======> Ms = 298.53 Tn-m j =
As = 225.46 cm2 d =
.=======>
Rango de Esfuerzo Actuante:
.=======>
Rango de Esfuerzo Admisible:
.=======>
Como: 1541.3 Kg/cm2 > 994.8 Kg/cm2
G) DISTRIBUCIÓN DE REFUERZO
Peralte Real: .=======> ###
Recálculo de acero:
Mu = 1078.8 Tn-m
1''
r = 5 cm
b = 210 cm
d = ###
As =
tanto se tomarán: ### 1'' N° Varilla
H) VERIFICACIÓN POR AGRIETAMIENTO
Para condiciones severas de exposición:
Z = 23000 Kg/cm2 bw =
dc = 3.79 cm Yl =
N° barras 45 A =
.=======>
Máximo esfuerzo actuante:
Ms = 569.80 Tn-m
dreal =
=
7 Capas de 6"+ 1 Capa de 41"
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As = ### .=======>
4441.3 Kg/cm2 > 2044.1 Kg/cm2
I) VERIFICACIÓN POR CORTE
Cortante Última
Vu =1,3(Vd+1,67*(Vl+Vi)) Vd = 36.85 Tn
31.43 Tn
9.43 Tn .=======>
Esfuerzo cortante nominal
V"u=Vu/0,85*(b*d) b = 210 cm
d = 134 cm .=======>
Esfuerzo cortante resistente de concreto
Vc=0,85*(0,5(f"c)^1/2+175*r*V f'c = 280 Kgf/cm2
r = 0.0289 .=======>
Mu = ###
7.8 Kg/cm2 > 5.7 Kg/cm2
REFUERZO LATERAL
A=0,1*As As = ### .=======>
Considerando la armadura con acero de refD=1 '' => Asb = 5.07 cm2
REFUERZO SUPERIOR
A=1/3As As = ### .=======>
Considerando la armadura con acero de refD=1 '' => Asb = 5.07 cm2
ESTRIBOS
Debido: Vu
VL =
VI =
5" cada lado
2 Capas de 6"+1 Capa de 2"
Vc > No se requiere el diseño de estribos, ya que el concreto absorbe los esfuerzos de corte, sin embargo se utilizará la siguiente distribución:
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Av0.70m 0.70m0.05m0.05m
TvTL
H
S
S'
L'
DIAFRAGMA
LOSA
VIGA VIGA
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGA
MARISCAL LUZURIAGA
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
Considerando que la viga diafragma estará 0.30m por encima de la parte inferior de la Viga Peraltada
###MPP Positivo = +1/10 x Wd x S2 =
Av0.70m 0.70m0.05m0.05m
TvTL
H
S
S'
L'
DIAFRAGMA
LOSA
VIGA VIGA
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGA
MARISCAL LUZURIAGA
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
###
ML Positivo = +8/10 x ML = ###
ML Negativo = -9/10 x ML = ###
MI Positivo = +Ix ML = ###
MI Negativo = -Ix ML = ###
Peso
0.48
0.27
0.12
0.10
Peso
0.30
MPP Negativo = -1/10 x Wd x S2 =
El momento de sobrecarga tanto para el momento positivo como para el negativo de tramos simples se determina con la siguiente fórmula, el cual no considera el efecto del impacto.
Según AASHTO para analizar la losa en su zona de voladizo se debe ubicar la carga de camion lo más cerca del borde de la vereda. En el caso de que el Asp es paralelo al tráfico, esta distancia es igual a 0.30m. Además, dicha carga se debe distribuir en un ancho E, llamado ancho efectivo y esta dado por la siguiente fórmula:
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGA
MARISCAL LUZURIAGA
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH
2.97 T.m/m
1.59 cm
19.71 cm
13.21 cm
f = 0.9
(5/8") =tL =
d =
MEMORIA DE CÁLCULOS - DISEÑO DE PUENTE LOSA VIGA
MARISCAL LUZURIAGA
CONSTRUCCIÓN DE LA CARRETERA TAHUADA - SISCO, DISTRITO DE FIDEL OLIVAS ESCUDERO - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MARISCAL LUZURIAGA - ANCASH