DISEÑO DE VIGA DE ACERO

CRITERIOS DE DISEÑOSIMB. VALOR UND.

Número de Claros 1 -

Longitud de Claro 35.00 m

Angulo de Inclinación 0 °

Numero de Vigas 4 -

Espaciamiento de las Vigas 2.40 m

Separación de los Diafragmas 5.00 m

Tensión de Fluencia del Alma 3500 Kg/cm2

Tensión de Fluencia de los Patines 3500 Kg/cm2

Resistencia del C° a la compresion (Tabler 280 Kg/cm2

Fluencia del acero de Refuerzo 4200 Kg/cm2

Espesor Efectivo de la Cubierta 0.20 m

Peso especifico del Acero 7850 Kg/m3

Peso especifico del Concreto 2400 Kg/m3

Carga Muerta adicional por Viga73.24 Kg/m2

Peso de Barandas 264.5 Kg/m

Peso especifico del asfalto 2250 Kg/m3

Espesor del Asfalto 0.05 m

Modulo de Elasticidad del Material Tablero 3E+05 Kg/cm2

Modulo de Elasticidad del Material Viga 2E+06 Kg/cm2

DATOS DE LA VIGA PRINCIPAL

bf(sup) 50.00 cmtf(sup): 2.00 cmbf(inf): 50.00 cmtf(inf): 2.00 cmtw : 1.50 cmd : ### cmb : 30.00 cm

CONFIGURACIÓN DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA SUPERESTRUCTURA

0.95 3.6 3.6 0.95

1.7

0.95 2.4 2.4 2.4

Peso de la cubierta del encofrado (asumido)

ED

EB

CL

CALCULO DE EFECTOS POR CARGA VIVA

En las especificaciones LRFD se asume que las cargas vivas consisten en cargas de gravedad (Cargas vivas vehiculares, cargas de tránsito ferroviario y cargas peatonales), la asignación por carga dinámica, fuerzas centrífugas, fuerzas de frenado y fuerzas de colisión vehicular.

CARGAS TRANSITORIAS

- Calculo de "n" :n = 8.123

- Calculo de A:A = 344 cm2

- Calculo de eg:eg: Distancia entre los centros de gravedad de la viga de base y el tablero (eg; cm)

Por lo tanto se tiene que: eg = 60 cm

- Calculo de I:

Se tiene : I = ### cm4

- Calculo de Kg :Reemplazando en la ecuación se tiene: Kg = 1.09586E+11 mm4

- Verificando la relación: ### ### bien bien

Por lo tanto se cumple la relación

MÉTODO DE LOS FACTORES DE DISTRIBUCIÓN PARA MOMENTO Y CORTE

CALCULO DE FACTORES DE DISTRIBUCIÓN PARA EL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA

- Calculo de los Factores de Distribución de las Sobrecargas por Carril para Momento en vigas Interiores con Tableros de Concreto Armado.

El momento flector por sobrecarga para vigas interiores con tableros de concreto armado se puede determinar aplicando la fracción por carril "g" especificadas en el LRFD, (Tabla 4.6.2.2.2b-1 - Manual LRFD)

S : Espaciamiento de vigas (mm) 2400.00 mmL : Longitud de la Viga (mm) 35000.00 mmKg : Parametro de rigidez Longitudinal (mm4) 1.09586E+11 mm4ts : Profundidad de Losa de Concreto (mm) 200.00 mmNb : Numero de Vigas 4.00

El parámetro de rigidez longitudinal, Kg, se deberá tomar como: (LRFD, Art. 4.6.2.2.1.)

129 10*310*4 gK D

Bgg E

EnDondeeAInK ..:...** 2

CL

129 10*310*4 gK

Chequeando el Rango de Aplicabilidad

bien bienbien bienbien bienbien

Por lo tanto la verificación está conforme.

o Para un carril de diseño cargado, la distribución de las sobrecargas por carril para momento envigas interiores es como sigue:

Reemplazando se tiene:g = 0.383 carriles

o Para dos o mas carriles de diseño cargados, la distribución de las sobrecargas por carril paramomento en vigas interiores es como sigue:

Reemplazando se tiene:g = 0.551 carriles

- Calculo de los Factores de Distribución de las Sobrecargas por Carril para Corteen vigas Interiores con Tableros de Concreto Armado.

Chequeando el Rango de Aplicabilidad

bien bienbien bienbien bienbien bienbien

Por lo tanto la verificación está conforme.

o Para un carril de diseño cargado, la distribución de las sobrecargas por carril para corte envigas interiores es como sigue:

Reemplazando se tiene:g = 0.676 carriles

o Para dos o mas carriles de diseño cargados, la distribución de las sobrecargas por carril paracorte en vigas interiores es como sigue:

Reemplazando se tiene:g = 0.816 carriles

1.0

3

3.04.0

***

430006.0

s

g

tL

K

L

SS

1.0

3

2.06.0

***

2900075.0

s

g

tL

K

L

SS

4

730006000

300110

49001100

Nb

L

t

S

s

4

10*310*4

730006000

300110

49001100

129

Nb

K

L

t

S

g

s

760036.0

S

0.2

1070036002.0

SS

en regiones de flexión positiva y negativa son:

VIGA INTERIORMomento Flexionante 0.55carriles

Cortante 0.82carriles

CALCULO DE FACTORES DE DISTRIBUCIÓN PARA EL ESTADO LIMITE DE FATIGA

Al verificar la Fatiga, la carga de fatiga se coloca en un solo carril. Por lo tanto los factores de distri-bución para un carril cargado son usados al calcular los rangos de tensión y cortante debido a la carga de fatiga, como se especifica en el LRFD (Art. 3.6.1.4.3b) que establece que: si el puente se analiza utilizando una distribución de cargas aproximadas, como se especifica en el LRFD (Art. 4.6.2.), se debera utilizar el factor de distribución para un carril de circulación. Los requisitosdel LRFD (Art. 3.6.1.1.2.) no se aplicaran al estado de límite de Fatiga para el cual se utiliza un camión de diseño independientemente del numero de carriles de diseño. Si en lugar de emplear la ley de momentos y el metodo estatico se utilizan los factores de distribución aproximados para carril unico de los Articulos 4.6.2.2. y 4.6.2.3., las solicitaciones se deberan dividar por 1.20.

Para un carril de diseño cargado, la distribución de las sobrecargas por carril para momentos en vigas interiores es 0.383 carriles

Factor de presencia multiple para un carril cargado m = 1.20

Para un carril de diseño cargado, la distribución de las sobrecargas por carril para cortante en vigas interiores es 0.676 carriles

en regiones de flexión positiva y negativa son:

VIGA INTERIORMomento Flexionante 0.32carriles

Cortante 0.56carriles

CALCULO DE LOS FACTORES DE DISTRIBUCIÓN DE LA DEFLEXIÓN PARA SOBRECARGA

De acuerdo al LRFD (Art. 2.5.2.6.2.), cuando se investiga la máxima deflexión absoluta parasistemas de vigas rectas, todos los carriles de diseño deberían estar cargados, y se deberia asumirque todos los elementos portantes se deforman igualmente. Este articulo tambien establece que se aplicará el factor de presencia multiple apropiado.En este caso de puentes rectos multiviga, esto equivale a decir que el factor de distribución de la deflexión es igual al numero de carrilles dividido por el numero de vigas (LRFD C2.5.6.2.)

Donde:NL : Cantidad de Carrilles de circulaciónNb : Numero de Vigas

Si : m : Factor de presencia multiple para dos carriles cargados

Los factores de distribución resultantes usados para verificar el Estado Limite de Resistencia

Los factores de distribución resultantes usados para verificar el Estado Limite de Fatiga

b

L

N

Nmg

NL = 2Nb = 4 g∆ = 0.5 carrilesm = 1.00

CALCULO DEL MOMENTO PLÁSTICO

Para secciones compuestas, en la región de momento positivo, el momento plástico Mp, se calcu-lará como el primer momento de fuerzas plásticas sobre el eje neutro plástico.

Las fuerzas plásticas en las secciones de acero de una sección transversal se calcularán usando el esfuerzo de fluencia de los patines, el alma y el acero de refuerzo, como sea apropiado. Lasfuerzas plásticas en las porciones de concreto de una sección transversal que estan en compresión pueden ser basadas en un bloque de esfuerzos rectangulares con magnitud de esfuerzo de compresión igual a 0.85f'c. El concreto en tensión deberá ser omitido (LRFD Art.D6.1)

El momento plástico de una sección compuesta en flexión positiva puede determinarse (LRFD)--Calculando el Mp usando las ecuaciones para los 5 casos que más probablemente pueden ocurrir en la práctica, dados en el LRFD Tabla D.6.1-1

Para el patin en tensión:

Reemplazando: Pt = 350000 kg

Para el alma:Reemplazando: Pw = 504000 kg

Para el patín en compresión:

Reemplazando: Pc = 350000 kg

Para la Losa:Reemplazando: Ps = 1142400 kg

Las fuerzas en el refuerzo longitudinal pueden ser conservadoramente omitidas. Para hacer estoestablecer Prb y Prt igual a cero en las ecuaciones en el LRFD Tabla D6.1-1, calcularemos Y y Mppara la sección en Flexión Positiva.

Prb = ### Prt = ###

CASO I:

ttyt tbfP **

wwyw thfP **

ccyc tbfP **

sscs tbfP **'*85.0

rtrbscwt PPPPPP

854000 kg > 1620416.00 Mal

1204000 kg > 1270416.00 Mal

1204000 kg > 1099056.00 Ok

1268008 kg > 1035048.00 Ok

1268008 kg > 349608.00 Ok

rtrbscwt PPPPPP

rtrbscwt PPPPPP

rtrbss

rbcwt PPP

t

CPPP

rtss

rbrbcwt PP

t

CPPPP

rtss

rtrbcwt PP

t

CPPPP