DISEÑO DE PUENTE VIGA LOSA SIMPLEMENTE APOYADO DATOS f'c 280 Kg/cm2 L 12.000 m fy 4200 Kg/cm2 2400 Kg/m3 A 3.600 m 2250 Kg/m3 S' 2.100 m C 0.375 m X 0.130 m e" 2.000 pulg 1.- DISEÑO DE LA LOSA (As perpendicular al trafico) A.- Pre-dimensionamiento de losa Ancho de la viga b = 0.27302 m Adoptamos: b = Espesor de losa tmin= 0.175 tmin= 0.20 Adoptamos: b = 0.20 B) Criterios LRFD aplicables (Tabla 3.4.1-1) PCONCRETO PASFALTO
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
DISEÑO DE PUENTE VIGA LOSA SIMPLEMENTE APOYADO
DATOS
f'c 280 Kg/cm2 L 12.000 mfy 4200 Kg/cm2 2400 Kg/m3A 3.600 m 2250 Kg/m3S' 2.100 mC 0.375 mX 0.130 me" 2.000 pulg
1.- DISEÑO DE LA LOSA (As perpendicular al trafico)
A.- Pre-dimensionamiento de losa Ancho de la viga
b = 0.273018 m Adoptamos: b = 0.30 m
Espesor de losa
tmin= 0.175 m
tmin= 0.20 m
Adoptamos: b = 0.20 mB) Criterios LRFD aplicables (Tabla 3.4.1-1)
PCONCRETO
PASFALTO
C) Momentos de flexión por cargasC.1) Momento Negativo de Diseño
1. Carga Muerta (DC):
Peso propio de losa:0.20 x 1 x 2400 = 480 Kg/m
-0.18 T-m (en el eje B)-0.12 T-m (cara izq. de B)-0.12 T-m (cara der. de B)
Peso de barreras:0.20 x 1 x 2400 = 486.9 Kg
Tomamos del diagrama de momentos:
0.07 T-m (en el eje B)0.04 T-m (cara izq. de B)0.07 T-m (cara der. de B)
2. Carga por superficie de rodadura (DW):Asfalto:
0.05 x 1 x 2250 = 112.5 KgTomamos del diagrama de momentos:
-0.05 T-m (en el eje B)-0.03 T-m (cara izq. de B)-0.03 T-m (cara der. de B)
3. Carga Viva y efecto de Carga Dinámica (LL+IM):
E(-) = 1.745 m
M(-)LL+IM DE LINEA DE INFLUENCIA
-3.348 -2.304 -2.448
(M(-)LL+IM)/E , unidades: T-m INCLUIDO IM=33%
-2.55 -1.76 -1.87
RESUMEN DE MOMENTOS NEGATIVOS POR CARGAS EN B
Wlosa =
MDC1 =MDC1,izq =MDC1,der =
Pbarrera =
MDC2 =MDC2,izq =MDC2,der =
wasf =
MDW =MDW,izq =MDW,der =
M( - )LL+IM, izq M( - )LL+IM, eje B M( - )LL+IM, der
M( - )LL+IM, izq M( - )LL+IM, eje B M( - )LL+IM, der
E) Revisión de fisuración por distribución de armadura (Art. 5.7.3.4)E.1) Acero negativoEsfuerzo máximo del acero:
1 1/2 @ 0.20
m0.
2 r = 5 cmdc = 5.64 cmb = 20 cm
1.00
0.20 m222.5 cm2
30000 N/mm = 30591 Kg/cm
Luego:2837.758 Kg/cm2
2520 Kg/cm2Por lo tanto:
2520 Kg/cm2
Esfuerzo del acero bajo cargas de servicio
Ms = 1.946 T-m/mLuego:Ms = 1.946 x 0.20 = 0.384192 T-m
200000 MPa = 2039400 Kg/cm2
= 256754.23 Kg/cm2
8 Ast = 10.319 cm2
5.64 cm
14.37 cm
20 cm
9.9 Y^2 + 10.3 Y + -148.2 = 0.0
Y = 3.39 cm
c = 10.98 cm
I = 1499.2748 cm4Luego: Se debe cumplir:
2250.44 Kg/cm22250.44 < 2520 OK
E.2) Acero positivo:Esfuerzo máximo del acero:
1 1/2 @ 0.19
m
r = 2.5 cm
0.2
dc = 3.14 cmb = 19 cm
1.00
0.19 m118.8 cm2
30000 N/mm = 30591 Kg/cm
Luego:4253.218 Kg/cm2
2520 Kg/cm2Por lo tanto:
2520 Kg/cm2
Esfuerzo del acero bajo cargas de servicio
Ms = 2.326 T-m/mLuego:Ms = 2.326 x 0.19 = 0.44068 T-m
200000 MPa = 2039400 Kg/cm2
= 256754.23 Kg/cm2
8 19 cm
16.87 cm
3.14 cm
Ast = 10.319 cm2
9.5 Y^2 + 10.3 Y + -174.0 = 0.0
Y = 3.78 cm
c = 13.09 cm
I = 2107.7658 cm4Luego: Se debe cumplir:
2189.253 Kg/cm22189.253 < 2520 OK
2.- DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL INTERIOR
A) Pre-dimensionamiento
DATOS
a 0.230 m t 0.200 mr 0.150 m S' 2.100 mq 0.150 m b1 0.300 mb2 0.250 m e" 2.000 pulg
h = 0.85 m
B) Momentos de flexión por cargas (viga interior)Considerando vigas diafragmas en apoyos y en el centro de luz, tenemos:
Carga muerta (DC):
Cargas distribuidas0.200 x 2.100 x 2400 = 1008 Kg/m0.650 x 0.300 x 2400 = 468 Kg/m0.0345 x 2400 = 82.8 Kg/m
1558.8 Kg/m28.0584 T-m
Cargas puntualesColocando tres diafragmas a lo largo de toda la viga, dos en apoyos y uno enel centro de luz, se tiene:
540.000 Kg 1.62 T-m
29.6784 T-m
Carga por superficie de rodadura (DW):0.05 x 2.100 x 2250 = 236.25 Kg/m
4.2525 T-m
Carga viva y efecto de carga dinámica (LL+IM):
Caso de un carril cargado:
1.0
686562.5 cm41950 cm242.5 cm
4208750 cm4
0.920849
MDC1 =
MDC2 =
MDC =
MDW =
g = 0.470
Caso de dos carriles cargados:
g = 0.610413 CRITICO = 0.610
99.326 T-m DE LINEA DE INFLUENCIA
Considerando el factor de distribucion:60.630 T-m
C) Resumen de momentos flectores y criterios LRFD aplicables (Tabla 3.4.1-1)
CARGA M(+)T-mɎ
RESISTENCIA 1 SERVICIO 1 FATIGA
DC 29.6784 1.25 1 0DW 4.2525 1.5 1 0
LL+IM 60.630 1.75 1 0.75D) Cálculo del Acero Principal (Diseño como viga T, ver APÉNDICE III-A)
149.5787 T-m
= 3.000 m= 2.700 m 2.100 m= 2.100 m
0.200 m
= 0.85 17 cmUtilizando
149.5787 T-m1 pulg
Φ estribo= 1/2 pulgrecubr. = 2 pulgZ = 12.910 cm
z = centroide d = 72.09 cm
ITERACIONa As
As = 62.22845 cm2 14.418 60.9905.125 56.914
0.004111 4.783 56.7754.771 56.770
6.17 < 20 cm 4.771 56.7704.771 56.770
Se diseñará como viga rectangular 4.771 56.7704.771 56.770
As máximo
M(+)LL+IM=
M(+)LL+IM=
As Φ =
Como: 5.612
0.077853 ≤ 0.42 OK
As mínimo
33.63373 Kg/cm2 252875 cm3
102.062 T-m
198.940 T-m
102.062 T-m149.58 > 102.062 OK
Armadura de contracción y temperatura en caras laterales
3.51 cm2 # Caras 2
1.755 cm2 APROXIMADO : 2 cm2
Usaremos por cara: 1 Φ 5/8
equivale 1.979326 cm2 APROXIMADO : 2 cm2 OK
con la consideración: 60 cm45 cm
S = 30 OK
3.- DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL EXTERIOR
A) Momentos de flexión por cargas
Carga muerta (DC):
DATOS
a 0.230 m t 0.200 m h 0.850 mr 0.150 m S' 2.100 m AREA 0.203 m2q 0.150 m b1 0.300 m b3 0.375 mb2 0.250 m e" 2.000 pulg 0.4 S' 0.840 m
L 12.000 mCargas distribuidas
0.200 x 1.890 x 2400 = 907.2 Kg/m0.650 x 0.300 x 2400 = 468 Kg/m
0.0345 x 2400 = 82.8 Kg/m0.203 x 2400 = 486.9 Kg/m
1944.9 Kg/m
35.0082 T-m
Cargas puntualesConsiderando vigas diafragmas en apoyos y en el centro de luz, tenemos:
0.500 x 0.9 x 0.250 x 2400 = 270 Kg
0.81 T-m
35.8182 T-m
Carga por superficie de rodadura (DW):
0.05 x 1.515 x 2250 = 170.4375 Kg/m
3.067875 T-m
Carga viva (LL):
98.83 T-m
MDC1 =
MDC2 =
MDC =
MDW =
MLL+IM =
El % de momento g que se distribuye a una viga exterior es:a) Tabla 4.6.2.2.2d-1: Ley de Momentos (regla de la palanca), caso un carril dediseño cargado
X = 0.15 m
0.500 P
Luego 0.500 , factor a ser usado en el diseño por Fatiga al no estarafectado por el factor de presencia múltiple.Para los estados límites de Resistencia y Servicio, incluimos el factorde presencia múltiple 1.20 0.600
b) Tabla 4.6.2.2.2d-1: Caso dos o más carriles de diseño cargados0.45 m
0.930714
0.610413
0.568d) De los casos a), b), y c), seleccionamos para el estado limite de resistencia el factor de distribución de momento, 0.600
Entonces: 59.298 T-m
B) Momento de Diseño, Estado Límite de Resistencia I