Puentes Viga de 18 00 m

Longitud Libre del Puente= 6 m Dato

Ls= 20.3+0.167L = 20.40 cm

Se Asume Ls 30-40cm= 40 cm

L= Luz Libre + Ls

L= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte

h= L/15

h= 0.43 m defec= h - recubrimiento

h, asumido= 0.50 m defec= 0.46 m

DATOS

A= 4.1 m

h= 0.50 m

C= 0.25 m

D= 0.75 m

E= 0.25 m

e Asfalto= 0.05 m

recubrim. = 0.04 m

Ancho Efectivo

E= 1.219 + .06*L

E= 1.60 < 2.134 OK

DISEÑO ESTRUCTURAL PUENTE LOSA

METODO H20-S16, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m

CALCULO DE LA CARGA MUERTA (WD) MOMENTO POR CARGA MUERTA

Peso del Concreto = 1.20 Tn/m MD = WD * L2/8

Peso del Asfalto = 0.10 Tn/m M D = 6.66 Tn-m

W D = 1.3 Tn/m

CALCULO DE CARGA VIVA

Buscando el Punto más Crítico

PRIMER CASO : CUANDO LAS CARGAS SE ENCUENTRAN EN CUALESQUIER PUNTO

A= 4.47 m

a= 2.24 m d1= c*(d+e)/B

b= 0.08 m d1= 0.88 m

B= 6.4 m

c= 1.05 m d2= d1*e/(d+e)

d= 4.47 m d2= 0.14 m

e= 0.88 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*d1 + 4P*d2

ML= 14.82 Tn-m ML/2E= 4.62 Tn-m

SEGUNDO CASO : CUANDO LAS CARGAS MAXIMAS SE ENCUENTRAN EQUIDISTANTES DEL CENTRO LUZ

A= 4.47 m

a= 2.24 m Y= B/4

B= 6.4 m Y= 1.6 m

c= 0.97 m

d= 4.47 m d1= Y*e/(B/2)

e= 0.97 m d1= 0.49 m

4P= 14.5 Tn

ML= (4P*d1)*2

ML= 14.07 Tn-m ML/2E= 4.39 Tn-m

TERCER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= 3.2 m Y= B/4

B= 6.4 m Y= 1.6 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*Y

ML= 23.20 Tn-m ML/2E= 7.24 Tn-m

CUARTO CASO : CONSIDERANDO LA SOBRE CARGA EQUIVALENTE

a= 3.2 m Y= B/4

B= 6.4 m Y= 1.6 m

P= 9 Tn

w= 0.96 Tn/m

ML= P*Y +( W*Y*B)/2

ML= 19.32 Tn-m ML/2E= 6.02 Tn-m

QUINTO CASO : CONSIDERANDO CARGAS TANDEM

a= 2.6 m d1=d2= (B/4)*a/c

B= 6.4 m d1=d2= 1.3

b= 1.2

c= 3.2 m

P= 12 Tn

ML= P*d1*d2

ML= 20.28 ML/2E= 6.33 Tn-m

Mlmax. = 7.24 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO

I= 15.24 / (L + 38 ) < 30%, OK

I= 0.34 Tn -m FALSE

MI= I * ML.max.

MI = 2.17 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE SERVICIO

M= MD + ML + MI

M= 16.06 Tn-m

CALCULO DE CARGA ULTIMA

Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI ))

Mu= 29.04 Tn-m

VERIFICACION DEL PERALTE DE SERVICIO

dserv. = √(2M/(fc * K * j *b) < h calculado

donde:

Ec=15000√f'c

j=1 - k/3

fc=0.45*f'c

fy=0.45*f'y

POR TANTO

k = n/(n+r)

r=fy/fc

n=Es/Ec

datos :

f'c= 280 Kg/cm2

f'y= 4200 Kg/cm2

fc= 126 Kg/cm2

fy= 1890 Kg/cm2

r= 15

Es= 2.60E+06

Ec= 250,998.01

n= 10.36

K= 0.41

j= 0.86

b= 100 cm. (Tomando 1m de ancho de Losa)

Ǿ= 0.85

dserv. = 26.88 cm OK

CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO

A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL

Asp = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

Asp = 18.81 cm2

Distribución del Acero Principal

Ǿ 3/4 Pulg. @ 15 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN

Asr =

Asr = 4.09 cm2

Distribución del Acero de Repartición

Ǿ 1/2 Pulg. @ 30 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA

Ast = 0.018 * b * h

Ast = 0.90 cm2

Distribución del Acero de Temperatura

Ǿ 1/4 Pulg. @ 35 cm

Asp * 55/(100 * √L)


Datos : b= 100 cm f'c= 280 Kg/cm2

c= 25 cm f'y= 4200 Kg/cm2

E= 25 cm Ǿ= 0.85

recubrimiento= 4 cm

d= 21 cm

F= 0.75 Tn/m

h= 0.50 cm

ML= F * E

ML= 0.19 Tn-m

Mu= 1.3 ( 5/3 * ML )

Mu= 0.41 Tn-m


Asp = 0.75 cm2


Ǿ 3/8 Pulg. @ 95 cm

B. CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL

DISEÑO DE LA VIGA DE SARDINEL



Peso de Baranda = 0.15 Tn/m M D = 2.30 Tn-m

W D = 0.45 Tn/m

CALCULO DE LA CARGA VIVA (WL)

P'= Pr * ( E/2 -X) / E P' : Peso de la Llanta más Pesada

4P = 14.5 Tn

L= 6.40 m

X= 0.30 m, Norma

E= 1.723 m

Pr= 4P/2

Pr= 7.25 Tn

P'= 2.36 Tn

ML = P' * L / 4

ML= 3.78 Tn-m

CALCULO DE MOMENTO DE IMPACTO

I= 15.24 / (L + 38 ) < 30%, OK

I= 0.34 Tn -m FALSE

MI= I * ML.max.

MI = 1.13 Tn-m


Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI ))

Mu= 13.64 Tn-m

CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL


h= 75 cm f'y= 4200 Kg/cm2

Ǿ= 0.85

recubrimiento= 6 cm

d= 69 cm


Asp = 5.88 cm2

Distribución del Acero Longitudinal

Ǿ 5/8 Pulg. @ 3 Varillas

Longitud Libre del Puente= 6 m Dato

Ls= 20.3+0.167L = 20.40 cm

Se Asume Ls 30-40cm= 40 cm

L= Luz Libre + Ls

L= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte

h= L/15

h= 0.43 m defec= h - recubrimiento

h, asumido= 0.50 m defec= 0.46 m

DATOS

A= 4.1 m

h= 0.50 m

C= 0.25 m

D= 0.75 m

E= 0.25 m

e Asfalto= 0.05 m

recubrimiento = 0.04 m

Ancho Efectivo

E= 1.219 + .06*L

E= 1.60 < 2.134 OK

METODO HL-93, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m



Peso del Asfalto = 0.10 Tn/m M D = 6.66 Tn-m

W D = 1.3 Tn/m

Mm = WD * L2/8

Peso de Baranda = 0.15 Tn/m M m = 1.52 Tn-m

W m = 0.15 Tn/m

M m = 0.37 Tn-m/m

CALCULO DE CARGA VIVA

Buscando el Punto más Crítico

PRIMER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= 3.2 m Y= B/4

B= 6.4 m Y= 1.6 m

4P= 14.5 Tn

ML= 4P*Y

ML= 23.20 Tn-m

SEGUNDO CASO : CONSIDERANDO LA CARGA EQUIVALENTE

a= 3.2 m Y= B/4

B= 6.4 m Y= 1.6 m

w= 0.96 Tn/m

ML= ( W*Y*B)/2

ML= 4.92 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO

I= 0.33

ML + MI= ML x 1.33 + Mequ

ML + MI = 35.77 Tn-m

(ML + MI)/2E = 11.16 Tn-m/m


Mu= n ( 1.25x Mpp 1.5 x Mm + 1.75 * (ML + MI )) n = 1 - 1.05

Mu= 28.40 Tn-m



h= 0.50 cm f'y= 4200 Kg/cm2

Ǿ= 0.85

recubrimiento= 6 cm

d= 44 cm


Asp = 19.26 cm2


Ǿ 3/4 Pulg. @ 15 cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN

Asr =

Asr = 4.19 cm2

Distribución del Acero de Repartición

Ǿ 1/2 Pulg. @ 30 cm

C. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA

Ast = 0.018 * b * h

Ast = 0.9 cm2

Distribución del Acero de Temperatura

Ǿ 1/4 Pulg. @ 35 cm

Asp * 55/(100 * √L)

DATOS:

LONGITUD DEL PUENTE = 22 m

DOS CARRILES = 3.6 m

VEREDAS = 0.6 m

ANCHO EFECTIVO = 7.2 m

F'c = 280 Kg/cm2

F'y = 4200 Kg/cm2

Peso Especifico Cº = 2400 Kg/m3

Peso Especifico Aº = 2250 Kg/m3

espesor Asfalto C = 0.075 m

Peso Asfalta = 200 Kg/m

0.6

3.6

3.6

0.6

A. CHEQUEO DEL ESPESOR MINIMO DE LOSA (hmin)

hmin = 0.1+(S )/30 S = L m= 2.80

hmin = 0.19 cm

hmin = 0.20 cm

B. CALCULO DE ANCHO DE FRANJA PARA CARGA VIVA

Luz = 22m, paralelos al trafico

Luz > 15' = 4.60m

1.- UN CARRIL CARGADO

E = 10 + 5 √(L*W)

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PUENTE TIPO LOSA

PLANTA

ELEVACION

METODO HL-93, LUZ=22.0m Y Ancho=8.40m

E = 232.94 Pulg.

E = 5.917 m

2.- DOS O MAS CARRILES CARGADOS

E = 84 + 1.44√(L*W) < = 12 * W /NL

E (Pulg) = 148.208 OK

E (m) = 3.76 m

C.- APLICACIÓN DE CARGA VIVA EN PUENTE LOSA

1.- CORTANTE MÁXIMO

4.3 4.30 9.00

3628 14512 14512 ( Kg )

LINEAS DE INFLUENCIA CAMION HL-93

14512 14512 3628

4.3

0.80 0.61

1

VA = Σ(Pi*Yi)

VA = 28,397.35 Kg

LINEAS DE INFLUENCIA CARGA DE CARRIL

W = 952

VA = 1/2 * W *L

VA = 10,472.00 Kg

LINEAS DE INFLUENCIA POR CARGA TANDEM

11338 11338

4.3

L

L

13.4

1.2 20.8

1

Yi

0.95

1

VA = Σ(Pi*Yi)

VA = 22,057.56 Kg

FACTOR DE IMPACTO

FI = 1+IM/100 , Donde IM = 33%

FI = 1.33

2.- MOMENTO DE FLEXION MAXIMA EN EL CENTRO DE LUZ

14512 14512 3628

6.7 4.3 4.3 6.7

2.75 2.75

5.5

11338 11338

1.2 9.8

4.9

5.5

L

L

11

L

Yi

Mcamion = 129,701.00 Kg-m

Mcarril = P*L2/8

Mcarril = 57,596.00 Kg-m

Mtandem = Σ(Pi*Yi)

Mtandem = 117,915.20 Kg-m

129,701.00 Kg-m

172,502.33 Kg-m

D.- CALCULO DE LOS EFECTOS DE CARGA VIVA

1.- FRANJA INTERIOR

E (2 ó + carriles) = 3.764 m

3.764 < 5.917

E ( 1 Carril) = 5.917 m

VLL +IM = (Vacamion* FI + Vacarril)/Ecrit.

VLL +IM = 12,814.66 Kg/m

MLL +IM = (Mgobr.*FI + Mcarril)/Ecrit.

MLL +IM = 61,123.60 Kg-m/m

2.- FRANJA DE BORDE

A = dvereda + 0.30 + Ecrit/2 <= 1.80

donde : A, ancho de franja de borde longitudinal para una loma de llanta

Llanta

Carril

0.6 W = 952

0.25

1.8

A = 2.78 m Usar 1.80

VLL +IM = 1/2 (Vacamion*FI + Vcarril) * 1.2/A

VLL +IM = 16,080.16 Kg/m

Mgobernante =

Mgobernante*Fi=

MLL +IM = 1/2 * (Mgobr.*FI + Mcarril)*1.2/A.

MLL +IM = 76,699.44 Kg-m/m

E.- EFECTO DE OTRAS CARGAS

1.- FRANJA INTERIOR DE 1M DE ANCHO

0.00

1

Peso de Losa WDClosa = h * 1 * Pe

WDClosa = 4.80 Kg/m

VDC = 1/2 * WDC * L

VDC = 52.80 Kg

MDC = 1/8 * WDC * L2

MDC = 290.40 Kg-m

Asfalto futuro

VDW = 1/2 * Casfa. * 1 * Peasfal. * L

VDW = 1,856.25 Kg

MDW = 1/8 * WDW * L2

MDW = 10,209.38 kg-m

2.- FRANJA DE BORDE

WDC = WDClosa + W(metro vereda)

WDC = 204.80 Kg/m

VDC = 1/2 * WDC * L

VDC = 2,252.80 Kg

MDC = 1/8 * WDC * L2

MDC = 12,390.40 Kg-m

ASFALTO

WDW = WDWasfalto*(Ecrit- Vereda) /Ecrit

WDW = 112.50 kg

VDW = 1/2 * WDW * L

VDW = 1237.5

MDW = 1/8 * WDW * L2

MDW = 6,806.25 kg-m

F.- ESTADO LIMITE DE SERVICIO

1.- DURABILIDAD

rs = 6 cm recubrimiento superior

ri = 2.5 cm recubrimiento inferior

d = h - (ri + φ/2) φ = Diametro de la barra asumida

φ = 1 pulg

d = -3.57 cm

a.- Momento de Franja Interior

Mint. = n *( nD * MDC + nR * MDW + nI * M(LL + IM))

MODIFICADORES DE CARGA SERVICIO

Mint. = 71,623.37 kg-m Ductilidad nD 1

Redundandia nR 1

AS = M Importancia nI -

fsjd n = nD*nR*nI 1

donde: k = n/(n+r)

r=fy/fc

n=Es/Ec

Ec=15000√f'c

j=1 - k/3

fs = 0.6*F'y

fc=0.60*F'c

fy=0.60*F'y

F'c= 280 Kg/cm2

F'y= 4200 Kg/cm2

Fc= 168 Kg/cm2

Fy= 2520 Kg/cm2

r= 15

Es= 2.04E+06

Ec= 250,998.01

n= 8.12

K= 0.35

fs= 2520.00

j= 0.88

As = -901.73 cm2

Distribución del Acero

Ǿ 1 Pulg. @ -1 cm

b.- Momento en Franja de Borde

Mborde. = n *( nD * MDC + nR * MDW + nI * M(LL + IM))

MODIFICADORES DE CARGA SERVICIO

Mborde. = 95,896.09 kg-m Ductilidad nD 1

Redundandia nR 1

AS = M Importancia nI -

fsjd n = nD*nR*nI 1

donde: k = n/(n+r)

r=fy/fc

n=Es/Ec

Ec=15000√f'cj=1 - k/3

fs = 0.6*F'y

fc=0.60*F'c

fy=0.60*F'y

F'c= 280 Kg/cm2

F'y= 4200 Kg/cm2Fc= 168 Kg/cm2

Fy= 2520 Kg/cm2r= 15

Es= 2.04E+06

Ec= 250,998.01

n= 8.12

K= 0.35

fs= 2520.00

j= 0.88

As = -1207.32 cm2


Ǿ 1 Pulg. @ 0 cm

2.- CONTROL DE FISURAS

fs <= fsa = Z/(dc*A) <= 0.60fy

a.- Franja Interior : Chequeo Esfuerzo de Tracción

Mint. = 71,623.37

fc = M/S , s = I/(h/2)fc = M

1/6*b*h^2 b = ancho de diseño (cm) = 100

fc = 10,743,505.58 Kg/cm2

fr = 0.24 √F'c

fr = 33.744 Kg/cm2

SECCION FISURADA CON φ 1 Pulg. @ -1 cm

S = Abarra * 100

As

AS = -902 cm2/cm

n *AS = -7329 cm2/cm

Ubicación del Eje Neutro

fc

x

d = -3.8

d -x

fs/n

b = 100

1/2 * b * x2 = n * As (d-x)

X = 150.30 cm

Momento de Inercia de la Sección Fisurada

Icr = 1/3 * b * X3 + n * As (d - X )

2

Icr = -60,875,721.65 cm4/cm

Esfuerzo en las Varillas

fs/n = M ( d - X )

Icr

fs = 147.28 Kg/cm2 OK

b.- Franja Exterior : Chequeo Esfuerzo de Tracción

Mint. = 95,896.09

fc = M/S , s = I/(h/2)

fc = M

1/6*b*h^2 b = ancho de diseño (cm) = 100

fc = 14,384,414.00 Kg/cm2

fr = 0.24 √F'c

fr = 33.744 Kg/cm2

SECCION FISURADA CON φ 1 Pulg. @ 0 cm

S = Abarra * 100As

AS = -1208 cm2/cm

n *AS = -9813 cm2/cm

Ubicación del Eje Neutro

fcx

d = -3.8

d -x

fs/nb = 100

1/2 * b * x2 = n * As (d-x)

X = 200.00 cm

Momento de Inercia de la Sección Fisurada

Icr = 1/3 * b * X3 + n * As (d - X )

2

Icr = ############# cm4/cm

Esfuerzo en las Varillas

fs/n = M ( d - X )Icr

fs = 112.65 Kg/cm2 OK

3.- DEFORMACIONES

a.- Contraflecha Para Carga Muerta

WDC :Losa = 40.32 Kg/m

Vereda = 720.00 Kg/m

WDW :Asfalto = 1,215.00 Kg/m

Baranda = 400.00 Kg/m

WDL = 2,375.32 Kg/m

MDL = 1/8 * WDL * L2

MDL = 143,706.86 Kg-m

ΔDL = 5 * WDL * L4

IE = (Mcr/Ma)3*Ig + (1-(Mcr/Ma)

3)*Icr

384 * Ec * IE

Ig = 1/12 * Acalzada * h3 =

Ig = 0.56 cm4

Icrit = ############# cm4

Mcr = fr * Ig/Yt

Mcr = 2 Kg-m

(Mcr/Ma)3 = 0.00

IE = #############

ΔDL = -0.02 mm

Deformacion con el tiempo (Diferida)

Δt =( 3 - 1.2 * A's/As ) * ΔDL

Δt = -0.07 mm

Δ

b.- Deflexion Por Carga Viva

Δadm =

Luz Puente

800

Δadm = 27.5 mm

Sí :

NL = 2 m = 1

ΣPLL+IM = FI * (WDC*NL)*m

ΣPLL+IM = 6,318.35 Kg

MDC+DW+IM = MDL + (NL*m*Mcamion)*FI

MDC+DW+IM = 488,711.52 Kg-m

IE = (Mcr/Ma)3*Ig + (1-(Mcr/Ma)

3)*Icr

IE = ############ cm4

EC* IE = -2.9713E+14 Kg-cm2

La Deflexión Será

Y = P*b*X* (L2 - b

2 - X

2)

6*Ec*IE*1000

CASO 1

P = FI * (Pcarril * 2)*m

P = 38,601.92 KgX = 1028 cm

b = 742 cm

Y1 = -0.53 mm

CASO 2

P = FI * (Pcarril * 2)*m

P = 38,601.92 Kg

X = 1172 cm

b = 1028 cm

Y2 = -0.63 mm

DEFLEXION TOTAL

Y = Y1 + Y2

Y = -1.16 mm

Y < Δadm OK

c.- Deflexion Por Carga de Carril

Ycarril = 5 * M * L2

W = FI * Pcarril *2 *1

48 * Ec* Icr

W = 2,532.32 Kg

M = W * L2/8

M = 153,205.36 Kg-m

Ycarril = -0.26 mm

YLL+IM = Ycarril + 25% Ycamion

YLL+IM = -0.55 mm << 27.5 OK

d.- Deflexion Por Carga Tandem

P = FI * Ptandem * 2 *m

P = 30,159.08 Kg

Ytandem = P * L3

48 * Ec* Icr

Ytandem = -0.23 mm << 27.5 OK

G.- FATIGA

La carga será con un camión de 9.0m de espaciamiento entre ejes

posteriores.

6.50 9.00

14512 14512 ( Kg )

X = P*x1 + 4P*x2 + 4P*x3

8*P

X = 11.00 m

14512 R 14512

6.50 9.0

11.00 2.25 CLRA x' RB

RB = 17,480.36 Kg

Mc = RB * (L/2+x')

Mc = 231,614.82 Kg-m

U = 0.75 * (LL + IM)

U = 199,767.78 Kg-m

a.- Esfuerzo de Tracción debido a la Carga Viva

Un carril Cargado E = 4.072 m, ancho de franja para

un solo carril

MLL+IM = U/E

MLL+IM = 49,058.89 Kg-m

Icrit. = ############ cm4/cm

σ = MLL+IM * y y = (d-x)

Icrit.

σ = fs/n 7.09 kg/cm2

fsmáx. = n*σ = 57.63 kg/cm2

b.- Varillas de Refuerzo

Rango maximo de Esfuerzo

ff = 145 - 0.33fmin + 55 (r/h) Mpa

ff = 22 - 0.33fmin + 8(r/h) KSI

r/h = 0.3

ff = 1645.69 Kg/cm2

fsmáx. < ff OK

H.- VERIFICANDO EL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I

a.- Franja Interior

Mu = n*Σ(γi*θi) = 0.95(1.25*MDC + 1.5*MDW + 1.75*MLL+IP)

Mu = 116,511.19 Kg-m

Mu = ǿ *F'c * b * d2 * (w-0.59w

2)

F'c = 280 Kg/cm2F'y = 4200 Kg/cm2

b = 100 cm

d = -3.8 cm

ǿ = 0.9

As = #NUM! cm2


Ǿ 1 Pulg. @ #NUM! cm

a.- Franja Exterior

Mu = n*Σ(γi*θi) = 0.95(1.25*MDC + 1.5*MDW + 1.75*MLL+IP)

Mu = 151,925.33 Kg-m

Mu = ǿ *F'c * b * d2 * (w-0.59w

2)

F'c = 280 Kg/cm2

F'y = 4200 Kg/cm2

b = 100 cmd = -3.8 cm

ǿ = 0.9

As = #NUM! cm2


Ǿ 1 Pulg. @ #NUM! cm

I.- ACERO DE DISTRIBUCIÓN

100/√L ≤ 50% L : pies

0.12 ≤ 50% PERFECTO

a.- Franja Interior

Asd = 100/√L * As

Asd = #NUM! cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ #NUM! cm

b.- Franja Exterior

Asd = 100/√L * As

Asd = #NUM! cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ #NUM! cm

J.- REFUERZO DE TEMPERATURA Y CONTRACCIÓN DE FRAGUA

Ast >= 0.11 * Ag/F'y Ag : Pulg

Ag = b * h

F'y = 4200 Kg/cm2 = 60

Ast = 0.04 cm2/m


Ǿ 5/8 Pulg. @ 5398 cm

DISTRIBUCION FINAL DE ACEROS PRINCIPALES Y TEMPERATURA

Franja Exterior Franja Interior

0.9 φ 5/8" @ 20cm

0.6

0.25

0.00

φ 5/8" @ 50cm

φ 5/8" @ 46cm φ 5/8" @ 46cm

φ 1" @ 12cm φ 1" @ 11cm

φ 1" @ 11cm

8.4

DISEÑO DE UN PUENTE TIPO VIGA LOSA DE 2 VIAS, CONSIDERANDO UNA LUZ DE 22.m Y S/C HL-93

DATOS:

LONGITUD DEL PUENTE (L) = 22 m

NUMERO DE VIGAS (N) = 3 Und

VEREDAS (v) = 0.6 m

ANCHO EFECTIVO (A) = 7.2 m (2 Vías)

F'c = 280 Kg/cm2

F'y = 4200 Kg/cm2

Peso Especifico Cº = 2400 Kg/m3

Peso Especifico Aº = 2250 Kg/m3

espesor Asfalto C = 0.075 m

Peso Asfalto = 200 Kg/m

Peso de Baranda = 200 Kg/m

separacion = 2.8 m (Norma Peruana)

22

LUZ DEL PUENTE=

ALTURA DE LA VIGA PRINCIPAL

H >= 0.07 * L H = 1.60 OK

b = 0.02 * L * √S bw > 0.30

S = s - b = 2.06

b = 0.74 m

b = 0.74 m OK

DISEÑO DE PUENTE VIGA LOSA METODO LRFD:

TABLERO DEL PUENTE

LONGITUD EQUIVALENTE=

PREDIMENSIONAMIENTO

v v

0.60 0.60

c 0.25

ts 0.18

1.15 0.50 1.50 0.50 1.50 0.50 1.50 0.50 1.15 8.80

u b S b S b S b u

1.75 2.00 2.00 2.00 1.75

g s s s g

L

8.80

0.90p

1.10H

u = (L - (N * bw) - ( N -1 )*S)/2 = 0.43186959

ts >= (S +10)/30 ts = 0.56

ts = 18 cm

espacio sacrificable = 1.5 cm

ts = 0.2 m

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA

ts * Pe * A/N = 1152.00 Kg/m

bw * H * Pe = 2827.24156 Kg/m

2 * v * c * Pe/N = 240.00 Kg/m

2 * Pb /N = 133.33 Kg/m

WDC = 4,352.57 Kg/m

MDC = 1/8*WDC * L2= 263,330.78 Kg - m

Carpeta Asfaltica

WDW = C * Pe *A/N = 405.00

MDW = 1/8*WDW*L2= 24,502.50 Kg - m

CARGA VIVA VEHICULAR

3.63 14.52 14.52

4.30 4.30

0.952 Tn

Mcrep = 1/8 *Wre*L2 = 57.60 Kg - m

MHL-93 = Σ (Pi * Yi) = 140.66 Kg - m

Mesta = 198.26 Tn-m

Peso de Losa =

Peso de la Viga (alma) =

Veredas =

Baranda =

FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS EN LA VIGA INTERIOR

g = 0.075 + (S/2900)0.6

(S/L)0.2

g = 0.66

MLL = g * MHL-93 92.25 Kg - m

MIM = 0.33*g*Mest= 42.91 Kg - m

Mu. = n *( γPDC * MDC + γPDW * MDW + γll+I * M(LL + IM))

n = nD*nR*nI = 1

γPDC = 1.25

γPDW = 1.5

γll+I = 1.75

Mu. = 366,153.76 Kg - m

Mu * 100

φ * b * d2

Ku = 6.91 kg/cm2

m = Fy/(0.85*F'c) = 17.65

ρ = 1/m(1-√(1-2m*Ku/Fy)) = 0.0017

ρmin >= 0.03 * F'c/Fy = 0.002 USAR ρmin

As = ρ * b *d = 179.2 cm2

Usar 36 Ǿ 1"

a = Fy * As/(0.85*F'c*b) = 11.2941176 OK

β1 = 0.85

c = a/β1 = 13.29

c/d = 0.09 < 0.42 OK

Ku =

Sección Transversal = (A + 2* V)/N 2.65 m

ESPESOR DE LA LOSA

ts = (S + 10)/30 = 0.19 m

Usamos ts = 0.20 m

Volado se diseña con un espesor adicional por colision en e=2.5cm, espesor

ts = 0.225 m

PESO DE LOS COMPONENTES (1m de franja transversal)

Barrera tipo New Jersey

Pb = 474 Kg/m

Pb = 4.65 N/mm

Carpeta Asfaltica (e = 3")

Pa = 171.45 Kg/m2

Losa

Ws = 480 kg/m2

Volado de Losa

Ws = 540 kg/m2

DISEÑO DE LA LOSA

MOMENTOS FLECTORES

CARGA VIVA VEHICULAR

Ancho de Franja Distribuidos Longitudinalmente con las cargas "In Situ" será :

Volado = 1440 mm + 0.833 * X

M(+)

= 660 mm + 0.53 * S

M(-)

= 1220 mm + 0.25 * S

X : Distancia de llanta a Eje de apoyo

S : Espaciamiento de Vigas Longitudinales

P= 7.26

0.38

0.3

0.74

Area contacto Llanta Rectangular de B = 510 mm

l = 22.37 * γ * (1 + IM/100) * P

γ = b/2 = 368.130412 mm

l = 795.16 mm

Superficie de Contacto es = 4055.33 cm2

2

m = 1.2

1.- MOMENTO NEGATIVO EN EL VOLADO

Swvolado = 1140 + 0.833*X

Swvolado = 1140.85

M = - 1.2 * P * X / 1.626

M = -5.44 Tn-m/m

M = -3.46 Tn-m/m En la Cara del Apoyo

2.- MOMENTO POR CARGA VIVA

1.69

1.01

Nº Carriles Cargados =

MOMENTOS POSITIVOS

7.26 7.26

1.59

1.06 0.21

1.33 2.65 2.65 2.65

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON UN CARRIL CARGADO

2.5

2.78

M(+)

= m * Mmax./Sw

Sw (+)

= 660 + .55 * S

Sw (+)

= 2119.33

M(+)

= 1.57 Tn-m

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON DOS CARRILES CARGADOS (No Gobierna)

7.26 7.26 7.26 7.26

1.59 1.59

1.06 0.21 1.06 0.21

1.33 2.65 2.65 2.65 2.65

MOMENTOS NEGATIVOS

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR CON UN CARRIL CARGADO CARGAS EQUIDISTANTE

7.26 7.26

0.90

1.75 0.90

1.33 2.65 2.65 2.65

3.08 4.88

2.85

2.15

M(-)

= - m * Minin / Sw

Sw = - m * Mmin/Sw1220 + 0.25 * S

Sw = 1883.33 mm

M(-)

= -1.82 Tn-m

3.- ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA

Mu. = n *( 1.25 * MDL + 1.5 * MDW + 1.75 * M(LL + IM))

n = nD*nR*nI = 0.95

nD = 0.95

nR = 0.95

nI = 1.05

SECCION A-A

Mu. = 2.43 Tn - m/m

SECCION B - B

Mu. = -2.94 Tn - m/m

SECCION PRIMER APOYO

Mu. = -9.98 Tn - m/m

Mu. = -6.71 Tn - m/m En la Cara del Apoyo

Mu (-) 1er apoyo >> Mu (-) 2do Apoyo

4.- CALCULO DEL REFUERZO

F'c = 280 Kg/cm2

F'y = 4200 Kg/cm2

Recubrimiento

r superior = 5 cm

r inferior = 2.5 cm

d (+) = 16.70 cm

d (-) = 15.70 cm

ACERO POSITIVO

As = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

As = 4.11 cm2

As minimo= .002*b*d = 3.34 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño

Ǿ 5/8 Pulg. @ 48 cm

ACERO NEGATIVO

As = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d2))* f'c * b * d/f'y

As = 12.32 cm2

As minimo= .002*b*d = 3.14 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño

Ǿ 5/8 Pulg. @ 16 cm

ACERO DE DISTRIBUCION

% = 3840/√Se <= 67%67.00%

Se = S - b = 1917.07

% = 87.70% Usar 67%

As = % As (+)

As = 2.24 cm2

Distribución del Acero En la Capa Inferior

Ǿ 1/2 Pulg. @ 57 cm

ACERO DE TEMPERATURA Y CONTRACCIÓN DE FRAGUA

Stem >= 3 * ts ó 45 cm

Stem = 60 cm

Finalmanete Stem = 45 cm

Ast >= 7.645 Ag/ Fy

Ast = 3.640 cm2

colocar la mitad en cada cara

φ 5/8 @ 20 cm φ 1/2 @ 45 cm

φ 5/8 @ 30 cm φ 1/2 @ 31 cm

As (+)

= 5.93

Ǿ 5/8 Pulg. @ 33 cm

As (-)

= 14.14

Ǿ 5/8 Pulg. @ 14 cm

Asdistri = 4.06

Ǿ 1/2 Pulg. @ 31 cm

Ast = 1.82

Ǿ 1/2 Pulg. @ 70 cm

Usar Ǿ 1/2 Pulg. @ 45 cm

v v

0.60 0.60

c 0.25

ts 0.20

0.43 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 0.43

u b S b S b S b u

1.03 2.80 2.80 2.80 1.03

g s s s g

L

7.20

0.90p

1.60H

v v

0.38 0.38

ts 0.20

0.95 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 2.06 0.74 0.43

u b S b S b S b u

1.33 2.65 2.65 #REF! 1.33

g s s s g

15.16

L

7.20

p 0.90

H 1.60

Modelos Analitico Estructural

474

540 Kg/m

1.33

40% L

1.061

480

0.127

Kg/m

2.65 2.65 2.65

171

2.65

0.38

1.8

Kg/m

2.65 2.65 2.65 2.65

10.00

10.46

Puentes Viga de 18 00 m

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