DISEÑO PUENTE 7M QBDA LOS LINDEROS

7/31/2019 DISEO PUENTE 7M QBDA LOS LINDEROS

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DISEO DE PUENTE DE LOSA Y VIGAS (VIGAS T) (1 LUZ, 1 CARRIL)

:

Sitio: Quebrada Los Linderos - Vereda Navarro - El Hoyo - Patia.

Luz Libre: 7.00 m (Luz libre entre estribos)

Ancho de calzada: 5.00 m

Nmero de carriles: 1

Vehculo de diseo: C 40-95

fc concreto: 210 K/cm

Fy del acero: 4200 K/cm

Peso sello asfaltico: 2000 K/m

Perfil de suelo tipo: S3

Coeficiente de sitio, S: 1

Puente grupo: II (Clasificacin por importancia)

Puente tipo: Regular (Clasificacin por regularidad e irrgularidad)

Categ. Comp Ssmico: CCS-C

Coef. de aceleracin A: 0.25Procedimiento: PAS-S (Procedimiento mnimo de anlisis ssmico)

NOTA: No se dispone de diafragma o riostra central para luces menores a 15 m. (A.4.3.2)

1 PREDIMENSIONAMIENTO:

1.1 LONGITUD MINIMA DEL APOYOPara la categora de comportamiento ssmico: CCS-C

N = 30.5 + 0.25*L + 1.00H (cm) H=0, para puentes de una sola luzN = 30.5 + 0.25*7+ 1.00*(0) (cm) = 32.25Se toma un ancho de apoyo en el estribo de : 40 cm

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1.2 ALTURA Y ANCHO DE LAS VIGASSe plantean : 3 vigas separadas centro a centro : 2.00 metrosPara vigas Te de luces simples la altura mnima recomendada se define por: Hmin = 0.07*L.Luz de calculo = 7.40 mHmin: 0.07*7.40 = 0.52 mSe toma una altura de: 0.63 m

Ancho de la viga bw = 0.30 m

Luz total del puente = 7.70 m (Dejando una dilatacin de 5 cm a cada lado en los estribos)

1.3 ALTURA DE LA LOSAPara losa con refuerzo principal normal al sentido del trfico, se emplea: Hmin placa = 0.10 + S/30Luz de clculo S = 1.70 mHmin: 0.10 + 1.70/30 = 0.16 mSe toma una altura de: 0.19 m (El espesor mnimo es 0,17 m, para control de cortante y deflexiones)

2 AVALUO DE CARGAS POR M PARA DISEO DE LA LOSA

2.1 CARGA MUERTA DEBIDA A LA LOSA

Peso propio: 0.19*2.4 0.456 T/mCapa rodadura: 0.10*2.0 0.200 T/m espesor: 0.10 m

0.656 T/mNota: El peso de la baranda se tiene en cuenta en el clculo del voladizo

2.2 CARGA VIVA MAS IMPACTO Camin C 40-95-Linea de ruedas 4.0 4.07.5 7.5 5.0

I : Factor de impacto: 16/(40 + L) :I :16/(40 + 1.70) = 0.38 vs 0,30, I = 0.30

3 DISEO DE LA LOSA DEL PUENTE 0.15 T/m Peso baranda (supuesto

3.1 MOMENTOS FLECTORES POR CARGA MUERTA 7.50.30 Fza horiz

3,1,1 Momento flector por carga muerta en luces interiores: 0.25 0.30 750 Kg/mMD = W*S/8 : X 0.25MD : 0.656*1.70/8 = 0.237 T.m/m 0.19 0.19

0.35 a

0.703,1,2 Momento flector por carga muerta en el voladizo: Brazo del sardinel (m) = 0.1628

Peso Brazo Momento(Ton/m) (m) (Ton-m)

Peso propio: 0.70*0.19*2.4 = 0.319 0.350 0.112Sardinel :(.35+.30)*.5*.25*2.4= 0.195 0.537 0.105Capa rodadura: .35*2.0*.10= 0.070 0.175 0.012Baranda metlica = 0.150 0.550 0.083

= 0.311

MDa = 0.311 T.m/m

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3.2 MOMENTOS FLECTORES POR CARGA VIVA

3,2,1 Momento flector por carga viva en luces interiores:, ,Para losas con refuerzo principal normal al sentido del trfico, se toma la frmula simplificada P(S+0.6)/9.8ML: 7.5*(1.70+0.6)/9.8= 1.760 T.m/m

I : Factor de impacto: 16/(40 + L) : Con S como c-c de los apoyos

I :16/(40 + 2.00) = 0.38 vs 0,30, I = 0.30

Momento de carga viva + impactoM(L+I) : 1.3*1.76 = 2.288 T.m/m

3,2,2 Momento flector por carga viva en el voladizoX: dist hasta punto a= 0.050 mE: ancho de distribucin : 1.1 + 0.8X (m)

E : 1.1 + 0.8*0.05 = 1.14 mML = P*X/E :ML = 7.5*0.05/1.14 = 0.329 T.m/m . . . . .

I : Factor de impacto: 0.30 Para el voladizo

Momento de carga viva + impactoM(L+I) : 1.3*0.329 = 0.428 T.m/m

3,2,3 Momento flector por carga horizontal en el voladizoMH = Fza horiz*Brazo:Brazo Fza horizontal: 0.45 mMH = 0.750*0.45 = 0.334 T.m/m

3.3 MOMENTOS FLECTORES ULTIMOS

- = +- . . +

3,3,1 En las luces interiores y el apoyo centralMu = 1.3*(0.237+1.67*2.288) : 5.276 T.m/m

Se toma como momento positivo y negativo : 0.80*MuMu(p,n): 0.80*5.276 = 4.221 T.m/m

3,3,2 En el voladizoMu = 1.3*(0.311+1.67*(0.428 +0.334)) : 2.058 T.m/m

4 CALCULO DEL REFUERZO DE LA LOSA

4.1 REFUERZO POSITIVO Y NEGATIVO EN LAS LUCES INTERIORES Y APOYO CENTRALPara Mu negativo = 4.221 T.m/m , b = 1,00 m Recubrimiento superior de 5 cmd = 0.132 m Para barras N 5

As = 9.21 cm/m 1 N 5 cada 0,20

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Para Mu positivo = 4.221 T.m/m , b = 1,00 m Recubrimiento inferior de 3 cmd = 0.152 m Para barras N 5

As = 7.81 cm/m 1 N 5 cada 0,25 ,

Usar 1 N 5 c/0,20 m arriba y 1 N 5 c/0,25 abajo, perpendicular al trfico

4.2 REFUERZO EN EL VOLADIZO DE LA LOSA

Para Mu negativo = 2.058 T.m/m , b = 1,00 md = 0.132 m Para barras N 5As = 4.28 cm/m

Se usar 1 N 5 c/0,20 m arriba, perpendicular al trfico

4.3 ARMADURA DE REPARTICION AR

p: % del ref principal: 121/S:p: 121/1.70 = 92.8% vs 67%, p = 67%

AR : as de reparticin = 5.24 cm/m Usar 1 N 4 c/0,20 m abajo paralelo al trfico.

armadura se colocar como un porcentaje de la principal.

4.4 ARMADURA DE RETRACCION Y FRAGUADOEl rea de refuerzo para retraccin y temperatura debe ser:

A R y T = 3 cm/m Usar 1 N 3 c/0,20 m arriba paralelo al trfico

5 DISEO DE LA VIGA INTERIOR N de vigas: 1

5.1 AVALUO DE CARGAS5,1,1 Carga muerta:

Peso de la losa: 2.0*0.19*2.4 0.912 T/mPeso propio viga: 0.30*0.44*2.4 0.317 T/m

Capa de rodadura: 2.0*0.10*5/3 0.333 T/m Peso total sobre el nmero de vigasPeso del Bordillo: .325*.25*2.4*2/3 0.130 T/m Peso total sobre el nmero de vigasPeso de la baranda: 0.15*2/3 0.100 T/m Peso total sobre el nmero de vigas

= 1.792 T/m No se dispone de riostra centralPeso riostra central: 0.00 T ancho riostra: 0.00 m

alto riostra: 0.00 m

5,1,2 Carga viva - Linea de ruedas: ac or e mpac o: + :

I :16/(40 + 7.40) = 0.34 vs 0,30, I = 0.30Carga de la ruedatrasera e interm + I: 9.75 TCarga de la ruedadelantera + I : 6.50 T

5,1,2,1 Determinacin del Factor de rueda para la viga interiora. Factor de rueda para la fuerza cortante:

Para calcular el cortante en los extremos de las vigas, la distribucin lateral de cargas de ruedas debe serla que resulte de suponer la losa actuando como viga simplemente apoyada entre las vigas.

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Para otras posiciones de carga en la luz, la distribucin lateral de las cargas para cortante se determinade la misma forma que para momento:

En el extremo de la viga interior:1.80

7.5 7.5 5.0

1.0

0.459 0.100 1.0

FR1 para fuerza cortante: 1.10 (en el extremo)

Para otras posiciones de carga diferentes, segn la tabla para factores de rueda para momento:Puentes de un carril, sobre vigas en T: 2.0 (Tabla A.4.3.4.1)

FR2 para fuerza cortante: 2.0/2.0 = 1.00 (otras posiciones)

b. Factor de rueda para el clculo del momento flectorPuentes de un carril, sobre vigas en T: 2.0 (Tabla A.4.3.4.1)

F.R : 2.0/2.0 = 1.00 S : Luz promedio entre vigas (c-c)

5.2 DETERMINACION DE LA FUERZA CORTANTE Y EL MOMENTO FLECTOR EN LA VIGA INTERIOR

5,2.1 Momentos flectores

5,2,1,1 Por carga muerta

* = +. . .Vcl: Cortante centro luz: 0 0.00 T Cortante: P/2

Mcl: Momento centro luz: 1.792*7.4/8 = 12.27 T- m Momento: WL/8 + PL/4

d 19.50

5,2,1,2 Momento flector mximo por carga viva:

9.75 9.75

Rueda trasera e Interm

+ I y por FR : 9.75 TB

Rueda delantera + I ypor FR : 6.50 T

A

X x1C

Utilizando el teorema de Barr se determina la posicin del tren de cargas que ocasiona el momento

flector mximo (posicin B del esquema) :

R: Resultante de cargas: 9.75+9.75 19.50 T Incluyen impacto y FRd: dist a carga mayor: 4.0/2 2.00 mx1: posicin al centro/luz : x1= d/2 =2/2= 1 mX: posicin del Mom en B: 7.4/2 - 1 = 2.70 m

MB: Mom flector max en B: (R/4L)*(L-d) - P=(19.5/4*7.4)*(7.41)0= 19.210 T.m

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5.4 DISEO A CORTANTE EN DIFERENTES SECCIONES DE LA VIGA INTERIOR

5,4,1 Variacin de la fuerza cortante debida a la carga muerta en la viga interior, ,Segn la ecuacin planteada anteriormente: VD (X) = V*x - W*x/2 : 6.63*X - 1.792*x/2

5,4,2 Variacin de la fuerza cortante debida a la carga viva en la viga interior9.75 9.75

Rueda trasera sobreapoyo + I por FRv : 10.73 T (P1) (Sobre apoyo) x 4 (L-4-X)Rueda intermedia + Ipor FRv : 9.75 T (P1, P2) LRueda delantera + I porFRv : 6.50 T (P3) V(L+I)

Solucionando a partir del equilibrio de la viga, se plantea la siguiente ecuacin, vlida entre (0 < X < L):

V L+I : 1/L * P1* L-X +P2* L-4-X +P3* L-8-X se utiliza P1 sobre el a o o ara X=0 P1=P2 ara X>0- - - - - ,

Grupo de carga I - Resistencia ltima: Vu = 1.3 (VD

+ 1.67 V(L+I

))

En la siguiente tabla se muestra la variacin del cortante y el diseo para secciones cada 0.50 mTabla 3 Cortantes ltimosX(m) VD (T) V (L+I) (T) VU (T) Vs (T) Sep (cm) Av (cm) N0.00 6.63 15.20 41.63 36.65 15 2.54 40.50 5.73 12.91 35.49 29.42 19 2.54 41.00 4.84 11.59 31.46 24.69 23 2.54 41.50 3.94 10.28 27.44 19.95 28 2.54 42.00 3.05 8.96 23.41 15.22 37 2.54 42.70 1.79 7.11 17.78 8.59 66 2.54 43.00 1.25 6.32 15.36 5.74 99 2.54 43.70 0.00 4.48 9.73 -0.89 Sep mx 2.54 4

ara ramas s r o

Fuerza cortante resistida por el concreto Vc=vc.bw*d: 0.53*210*30*53.5/1000= 12.33 TVerificacin de seccin: 3Vc: 31.43 5Vc: 52.39 TCortante mximo ultimo 41.63 T 3Vc


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6 DISEO DE LA VIGA EXTERIOR N de vigas: 2

.6,1,1 Carga muerta Longitud afer. de la viga : 1.85 m

Peso de la losa: 0.19*2.4*1.85 0.844 T/mCapa de rodadura: 2.0*0.10*5/3 0.333 T/m Peso total sobre el nmero de vigasPeso del Bordillo: .325*.25*2.4*2/3 0.130 T/m Peso total sobre el nmero de vigas

Peso de la baranda: 0.15*2/3 0.100 T/m Peso total sobre el nmero de vigasPeso del alma viga: 0.30*0.44*2.4 0.317 T/m

= 1.724 T/mPeso riostra central: 0.00 T No se dispone de riostra central

6,1,2 Carga viva6,1,2,1 Determinacin del Factor de rueda para la viga exterior, para momento y cortante

0.60 1.80

y1 = 0.95

y2 = 0.052.00 F.R. = 1.00

1.0 y1 y2

6.2 MOMENTOS ULTIMOS

6,2,1 Momento mximo debido a la carga muerta

Vext: Cortante extremos: 1.724*7.4/2 = 6.38 T Cortante: WL/2 + P/2Vcl: Cortante centro luz: 0 0.00 T Cortante: P/2Mcl: Momento centro luz: 1.724*7.4/8 = 11.80 T,m Momento: WL/8 + PL/4

d 19.50

6,2,2 Momento flector mximo por carga viva:

9.75 9.75

Rueda trasera e Interm

+B

.

Rueda delantera + I y

por FR : 6.50 T

A

X x1

C

Utilizando el teorema de Barr se determina la posicin del tren de cargas que ocasiona el momento

flector mximo (posicin B del esquema) :

R: Resultante de cargas: 9.75+9.75 19.50 T Incluyen impacto y FR

d: dist a carga mayor: 4.0/2 2.00 mx1: posicin al centro/luz : x1= d/2 =2/2= 1 mX: posicin del Mom en B: 7.4/2 - 1 = 2.70 m

MB: Mom flector max en B: (R/4L)*(L-d) - P=(19.5/4*7.4)*(7.41)0= 19.210 T.m

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6,2,3 Momento flector ltimo

Ecuaciones de M y V, entre 0 y L/2, debidos a carga muerta:, ,Para X = 2.70 mMD (X) = V*x - W*x/2 : 6.38*X - 1.724*x/2 10.94 T,mVD (X) = V - W*x : 6.38- 1.724*x 1.72 T

Momentos mximos: Grupo de carga I - Resistencia ltima: Mu = 1.3 (MD + 1.67 M(L+I))

Por carga viva en X= 2.70 m ML = 19.21 T.m MD = 10.94 T,mMu = 1.3*(10.94+1.67*19.21): 55.92 T,m

6,3 DETERMINACION DE LA FUERZA CORTANTE

Para X = 0.00 mCortante mximo por carga muerta: 6.38 T

Cortante por carga viva: Solucionando a partir del equilibrio de la viga, se plantea la siguiente ecuacin:

V(L+I): (1/L)*{P1*(L-X)+P2*(L-4-X)+P3*(L-8-X)},

Cortante mximo por carga muerta: 14.23 T

Grupo de carga I - Resistencia ltima: Vu = 1.3 (VD + 1.67 V(L+I))

Cortante mximo ultimo =1.3*(6.38+1.67*14.23) = 39.18 T

6,4 DISEO DE LA VIGA EXTERIOR

Los momentos y cortantes ltimos para las vigas interior y exterior, son muy similares, siendo ligeramentemayor los obtenidos para la viga interior, por consiguiente se toma como representativo para todas las

, .

7 CALCULO DEL REFUERZO MINIMO A FLEXION

El refuerzo mnimo por flexin es el equivalente a un momento de por lo menos 1.2 veces el momento deagrietamiento calculado con base en el mdulo de rotura del concreto Mn = 1.2 Mcr.

fr: mdulo de rotura: 2.0*fc = 28.98 kg/cmY : centroide : 0.449 mIg : Inercia Sec. Bruta: 0.012709 m4Mcr: Mom agrietam: fr*Ig/yt = 8.20 T.m

Mn = 1.2 Mcr : 9.84 T.mAs min : 4.90 cmAs min en apoyos: 9.66 cm (1/3 del As en el centro de la luz)As min colocado: 15.21 cmEl refuerzo suministrado es mayor a la cuanta mnima

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8 CONTROL DE DEFLEXIONES

Se calcula sobre la seccin total sin incluir bordillos ni barandas ,Area de refuerzo As: 91.26 cm. Para todas las vigasMod. Elastic. Ccto Ec: 173897 kg/cm. (12000-15000*fc) 570Mod. Elastic. Acero Es: 2040000 kg/cm 19relacin modular n: 12 y

n*As = 1095.12 cmPosicin E.N, Ycr = 12.545 cm d-y n*AsInercia sec fisur Icr = 2211974 cm4 1095.12Posicin E.N, Yg = 45.07 cmInercia sec bruta Ig = 3840000 cm4 90Mcr: Mom agrietam: 820352.42 Kg-cm = 8.20 T.mMaD: momento mximo por carga muerta en servicio, para X = 2.70 m

(11.37*1vig+10.94*2vig) = 33.25 T.mMa(L+I): momento mximo por carga viva + impacto en servicio:

(19.21*1vig+19.21*2vig) = 57.63 T.m=a: momen o m x mo: . . = . .m

Momento de Inercia efectivo Ie = (Mcr/Ma)*Ig+{1-(Mcr/Ma)}*Icr < IgIe= (8.2/90.88)*3840000+(1-(8.2/90.88))*2211974= 2213172 cm4 vs Ig: 3840000 cm4se toma Ie = 2213172 cm4

Se calcula la deflexin por carga viva, considerndola uniformemente distribuida:

deflexin L+ I: d (L+ I) = 5*M(L+ I)*L /48EIe = 0.854 cm

deflexin permitida por C. viva + Impacto: L/800 = 7400/800 = 0.925 cm

La deflexin calculada es menor que la mxima permitida

5*57.63*7.4*1E948*173897*2213172

Las deflexiones a largo plazo, se pueden tomar, para este caso como: def : def inst* factor multiplicador.

factor multiplicador: 3 - 1.2*(As/As) 1.6 :As: As a compresin : 0 cmAs: As suministrado: 91.26 cmfactor multiplicador: 3.00 vs 1.6, se toma: 3.0def a largo plazo : 3*0.854= 2.56 cm

. ,

9 RIOSTRAS

Si la luz es mayor de 12 m se coloca riostra centralSe colocarn riostras o diafragmas en los extremos: b = 0.25 mh = 0.48 m

As min riostra p:14/Fy: 3.50 cm Usar 2 N 5 abajo perpendicular al trficoVu: V (L+I) : 11.54 T vs Vc = 6.85 T requiere estribos

Vs = Vu/ - Vc: Vu/0.85 - 6.28/0.85 = 5.51 TSeparacin requerida Sep = Av*Fy*d/Vs: 1.42*4200*42/Vs*1000 = 45.46 cm

Se colocaran estribos 3/8" con separacin mxima de d/2: 20 cm

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10 REACCIONES SOBRE LOS ESTRIBOS

.

N de vigas interiores: 1 R1 (cortante CM): 6.63 TN de vigas exteriores: 2 R2 (cortante CM): 6.38 TPeso total de vigas y losa : 2*(1*6.63+2*6.38) = 38.77 T

Ajuste por long total puente : 0.3*(1*1.792+2*1.724) = 1.57 TPeso de la riostra en el centro: 0.00 TPeso de la riostra en apoyos: 0.25*0.48*2.4*1.7*2*2 = 1.96 TPESO TOTAL PUENTE : 42.30 T

10.2 REACCION POR CARGA VIVA (No se considera el impacto para el diseo del estribo)

Se ubica el camin de diseo en el extremo del puente y se obtienen las ordenadas de la lnea de influenciaN de carriles: 1Ordenadas Y1: 1.00 ejes: P1 15

Y2: 0.46 P2 15

Y3: 0.00 P3 10PESO MX POR CV: 1*(1*15+0.46*15) = 21.89 T

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PUENTE VEHICULAR QUEBRADA LOS LINDEROS. EL HOYO - PATIA

DISEO DE ESTRIBOS

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DISEO DEL ESTRIBO PARA UN PUENTE

DATOS PARA DISEO:Sitio: Quebrada Los Linderos - Vereda Navarro - El Hoyo - Patia.

Norma de diseo: Perfil de suelo tipo:Zona de amen. ssmica: Coeficiente de sitio,S:

Coef de acelerac. Aa: Puente grupo:fc concreto: Kg/cm Puente tipo:Fy del acero: Kg/cm Categ comp ssmico:

210 Regular 4200 CCS-C

-

CCDSP-95 S3Alta 1

0.25 II

Peso unit del concreto: T/m Nmero de carriles:

Angulo de friccin: rad: Vehculo de diseo:Capacidad portante: T/m Ancho del estribo: mCoeficiente de friccin: Peso del puente: TNivel fretico H/zapata: m Peso mx CV s/estribo: TPeso unit suelo cimen: T/m (ver diseo puente)

ng. de fric. Suel-cim: rad: ngulo fricc entre suelo y muro:

2.40 132 0.5585 C 40-95

20.0 5.70

. -

0.42 42.300.00 21.892.1032 0.5585 0

ngulo de inclinacin del talud:

Esquema: Dimensiones:

b1 b2D.L L1= m

h4 h5 D7 L2= m

0

1.200.60

Sobrecarga

h6 LT= mh3 D4 h1= m

D11 h2= mh3= m

HT h4= mD10 HT= m

h2 D8 h5= m

D5 4.800.60

b3 5.25

.

b4 0.200.957.00

D2 0.65h6= m hd= m

hs= mN.F D3 hf= m

b1= mhf b2= m

h1 D1 hs b3= m m=

0.40 d vst: 0.064

0.301.400.000.000.200.40

A x bd= m mhd L3 L2 L1

z Datos para clculo Fuerza de viento:bd Altura superestruct: m

Presiones y Factores de Seguridad: Altura baranda: mLuz total del puente : m

OK OK OK

. .

Esf 7.70I (1) 18.01 7.21 4.13 2.46 100%

0.30 d dent: 0.064

0.63

1.20Grupo P1 P2 FSV FSD

OK OK OK Centro de gravedad de la Sec transv.OK OK OK Z = m (no inc bordillos, ni barandas)OK OK OKOK OK OK Factor segur al volcamiento:OK OK OK Factor segur al deslizamiento:OK OK OK Volumen total estribo: m/m

P1: Presin en la puntera, P2: Presin en el taln

0.45II 14.46 7.81 4.53 2.64 125%IA 12.44 8.29 4.52 2.55 100%

I (2) 18.09 5.78 3.86 2.38 100%

6.55VII 26.18 0.00 2.00 1.50 133%

2.00III (2) 19.17 4.70 3.50 2.31 125% 1.50III (1) 19.08 6.14 3.74 2.39 125%

16


17/81

1 REACCIONES DE LA SUPERESTRUCTURA

1.1 REACCION DEBIDA A LA CARGA MUERTA (D) (por metro de estribo)

T/m2*

1.2 REACCION DEBIDA A LA CARGA VIVA (L) SIN IMPACTO (por metro de estribo)No se requiere aplicar la carga por impacto a los estribos

RD=Peso de la superestructura

=42.30

=3.71

2 estribos*ancho estribo 5.70

T/m

El peso mx de la carga viva sobre el estribo, se evalua con la siguiente expresin: #carr*(P1*y1+P2*y2+P3*y3)donde, P1, P2 y P3 son los pesos del eje del camin de diseo y Y1, Y2 y Y3, son las ordenadas de la lnea deinfluencia que determina la mxima reaccin o peso sobre el estribo. Este clculo se realiz en el diseo de lasvigas del puente y se suministra como dato para este diseo.

RL=Peso mx carga viva s/estr

=21.89

=3.84

ancho estribo 5.70

2 MOMENTOS ESTABILIZANTES POR PESO PROPIO DEL ESTRIBO (+)

Notas: 1). Los clculos se llevan a cabo por metro de estribo. 2). Los pesos de los volmenes (D1,D2,D3) seaplican en el centroide de los mismos y se tiene en cuenta que actan en sentido horizontal para poder incluirlos efectos inerciales. 3). Se ignora el peso de los elementos del estribo que dan soporte horizontal a las vigas.

. .

x x =x x =

x x / 2 =

(Ton) (m) (T-m) (m) (T-m)(b) (h) (P unit)

D Cargas brazo X MX, A brazo Z MZ, A

3.225 16.25

D3 0.20 5.25 2.40 1.26 1.667 2.10 2.350

16.59 0.300 2.07D2 0.40 5.25 2.40 5.04 1.400 7.06D1 4.80 0.60 2.40 6.91 2.400

2.96x x / 2 =x x =x x =x x =x x =x x =x x / 2 =x x / 2 =

0.67 6.100 2.93D6 0.00 0.30 2.40 0.00 1.600 0.00D5 0.40 0.50 2.40 0.48 1.400D4 0.20 0.20 2.40 0.05 1.667 0.08 5.983 0.29

2.98D8 3.00 5.25 1.80 28.35 3.300 93.56 3.225 91.43

6.200 0.00D7 0.20 0.95 2.40 0.46 1.700 0.78 6.525

4.100 3.87D11 0.20 0.20 1.80 0.04 1.733 0.06 5.917

20.49 6.425 39.90D10 0.20 5.25 1.80 0.95 1.733 1.64D9 3.00 1.15 1.80 6.21 3.300

0.21

Tabla N 1 D =

3 MOMENTOS ESTABILIZANTES POR CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA (+)

3.1 MOMENTO POR CARGA MUERTA (D)

. . . . . . .

49.74 MX = 143.02 MZ = 162.89

.

MD,A: x = T.m

3.2 MOMENTO POR CARGA VIVA (L)

ML,A: = T.m

3.71 1.40 5.19

(brazo x)

3.84 1.40 5.38

(brazo x)

17


18/81

4 CALCULO DEL EMPUJE

4.1 EMPUJE ACTIVO ESTATICO

Coeficiente de Empuje activo Ka:

Empuje activo Ea: 1 x x x ( )= T2

=

1.80 0.31 7.00 13.55

1 - Sen =

0.47=

0.3071 + Sen 1.53

, .

4.2 EMPUJE ACTIVO DINAMICO (Mononobe Okabe)

Coef de Empuje activo dinm Kae:*cos*cos*cos(++)

: {1+ sen(+)*sen(--i) } = (1+ ) =

cos(--)=

0.8512=

0.4002.1286

. . .

0.2229 2.1769cos(++)*cos(i-)

= } = rad:

donde: : ngulo de friccin del suelo: rad: : ngulo de fricc entre suelo y muro: rad: (Trasds liso)i : n ulo de inclinacin del talud: rad: Relleno horizontal

1 - Kv

32 0.55850 0.00000 0.0000

0.9861

arctan { kh 7.125 0.1244

: ngulo del vstago: rad:

Kh : Coefic ssmico horizontal: Aa/2:Kv : Coefic ssmico vertical (se toma):

Empuje act dinm Ea: 1 p.unit*(1-Kv)*Kae*H : 1 x x x ( ) = T2 2

Eae: - = T (Separando el Empuje total del Emp activo esttico)

2.18 0.03810.125

0

1.80 0.400

.

7.00 17.63

17.63 13.55 4.08

Suponiendo que el empuje dinmico adicional acta a 0.6H de la base del estribo, el momento ser:

MEae,A: Ea ( H ) + Eae(0.6H): x + x = T.3

5 EMPUJE PRODUCIDO POR FLOTACION

13.55 2.33 4.08 4.20 48.77

El nivel fretico sobre la base de la cimentacin es : m

B: carga por flotacin: p. unit agua*base zapata*nivel agua:1x x = T.mNo se requiere considerar el efecto de flotacin

Momento por flotacin MB,A : x = T.m

0.00

4.80 0.00 0.00

0.00 2.4 0.00

6.1 CARGA DE VIENTO SOBRE LA ESTRUCTURA (W)

La carga de viento se calcula sobre el rea expuesta de la estructura a viento, sistema de piso y barandas.Se toma la luz total del puente, m y se aplica la resultante de la fuerza de viento en el centroide delrectngulo definido, por la luz libre y la altura de la supesestructura ms la altura de la baranda.

7.70

18


19/81

rea expuesta : x ( + ) = m7.70 0.63 1.20 14.09

Carga de viento: kg/m (Carga de viento, para puentes de vigas y placas de L< 40m. A.3.6.2.1.3)

Carga de viento por m de estribo: x kg/m = T/m

Momento con respecto a A. MW,A: x ( + ) = T.m

6.2 CARGA DE VIENTO SOBRE LA CARGA VIVA WL

60

0.148 0.915 6.37 1.08(brazo)

60 14.09=

148.33 0.1485.70

.

La carga de viento por carga viva debe ser aplicada a una altura de 1.80 m sobre el nivel de la calzada

Carga de viento por m de estribo: x kg/m = T/m

Momento con respecto a A. MWL,A: x ( + ) = T.m5.70

0.081 1.80 7.00 0.71(brazo)

60 7.70=

81.05 0.081

7 FUERZA LONGITUDINAL (LF)

Se considera como el 5% de la carga viva de todos los carriles que tengan trfico en la misma direccin.La carga de diseo, sin impacto, debe ser la lnea de carga ms la carga concentrada o el vehculo dediseo para luces menores de 28 metros El punto de aplicacin se localiza a 1.80 m sobre la calzada.

Fza lon itudinal or m de estribo: 0.05 * x 1 carril es = T/m40 0.35.

Momento con respecto a A. MFL,A: x ( + ) = T.m

8 FUERZAS SISMICAS (EQ)

(Peso)

(brazo)

.5.70

0.35 1.80 7.00 3.09

8.1 FUERZA SISMICA POR LA INERCIA DEL ESTRIBO (ver Tabla N 1)

Peso del estribo: T/m

Momento producido por el peso del estribo tomado como fza inercial horizontal/ m de estribo: T.

Punto de aplicacin de la resultante de fzas horiz inerciales: m (desde la base)

49.74

162.89

162.89=

3.2849.74

Kh : Coefic ssmico horizontal: Aa/2:

Fuerza ssmica inercial horizontal debida al peso del estribo EQ : x = T/

Momento con respecto a A, MEQe, A : x = T.m

8.2 FUERZA SISMICA POR LA INERCIA DE LA SUPERESTRUCTURA

0.125

0.125 49.74 6.22

6.22 3.28 20.36

.

Peso de la superestructura sobre el estribo: T/m brazo: centroide sec trans: m

EQ: *Aa = T Para categora de comportam ssmico: CCS-C

Momento con respecto a A, MEQs, A : x ( + ) = T.m(brazo)

3.71 0.45

3.71 0.93

0.93 0.45 6.37 6.33

19


20/81

9 SOBRECARGA (S)

La sobrecarga puede ubicarse dentro de la base del estribo, lo cual contribuira a la estabilidad del mismoo fuera de la base donde slo actuara el empuje sobre el estribo.

Sobrecarga S: * p unit suelo: = T/m

Empuje por S: Ka * S * H = x x = T/m

=

2.32

0.60 : 0.60 x 1.80 1.08

0.307 1.08 7.00

, , .

Peso de la sobrecarga cuando se ubica en la base: S * L3 : x = T/

Momento con respecto a A del peso de sobrecarga, MSL, A: x = T/m

10 EMPUJE PASIVO POR LLAVE O DENTELLON

. . .(brazo)

1.08 3.00 3.24

3.24 3.30 10.69(brazo x)

Se calcula nicamente para la altura del dentelln, no se tiene en cuenta el suelo en frente del estribo

Coeficiente de Empuje pasivo Kp:

h dentelln

Empuje pasivo Ep: 1 x x x ( )= T2.10 3.25 2.00 13.67

1 + Sen =

1.53=

3.251 - Sen 0.47

2

11 RESUMEN DE FUERZAS Y MOMENTOS SOBRE EL ESTRIBO (por m)

F Fuerza (Ton) M Momento (T - m)

eso e s r o omen o por peso e es r oPeso de la superestructura Momento por peso superestr +Fuerza por Carga viva Momento por carga viva +Peso debido a la placa aprox Momento por peso placa apr +Empuje esttico del suelo Momento empuje esttico -Empuje dinmico del suelo Momento por empuje dinm -Empuje por flotacin Momento por flotacin -Carga viento s/ estructura Mom carga viento s/estructura -

Ea 13.55 MEa,A 31.62Eae 17.63 MEae,A 48.77

L 3.84 ML,A 5.38DP 0.00 MDP, A 0.00

. , .D 3.71 MD,A 5.19

B 0.00 MB,A 0.00W 0.15 MW,A 1.08

Carga viento s/ carga viva Mom carga viento s/carga viva -Fuerza longitudinal Momento por Fza longitudinal -Fuerza ssmica por estribo Mom fza ssmica por estribo -Fuerza ssmica por tablero Mom fza ssmica por tablero -

Empuje por Sobrecarga Mom por empuje sobrecarga -Peso de la sobrecarga Mom por peso de sobrecarga +Empuje pasivo dentelln

EQe 6.22 MEQe, A 20.36EQs 0.93 MEQs, A 6.33

WL 0.08 MWL,A 0.71FL 0.35 MFL,A 3.09

Ep 13.67

S 2.32 MS,A 8.13SL 3.24 MSL,A 10.69

Se revisarn los grupos de carga criticos y/o representativos para el diseo del estribo: Grupos I, I A, I I, I I I,y V I I. En los casos que acte la carga viva se incluye el efecto de la sobrecarga, verificando dos casos, elprimero con la sobrecarga actuando sobre el relleno y el segundo con la sobrecarga por fuera del relleno obase, nicamente generando empuje.

20


21/81

12 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y ESTABILIDAD DEL ESTRIBO

Para el clculo de las presiones o esfuerzos sobre el suelo se emplean las siguientes expresiones:

a: punto de aplicacin de la resultante : Mom estabilizantes (+) - Mom de volcamiento (-)

e: excentricidad: B/2 - a , donde B: base del estribo

P1,2: N (1+/- 6e ) para e B/6 (Presiones en el suelo)BL B , donde L: longitud del estribo= 1 m. (Fuerzas calculada por m de estribo)

Resultante (N)

Si: e > B/6

P1: 2 N P2: 0 (Presiones en el suelo) (base del tringulo de presiones: 3a)3a

(El empuje pasivo por relleno en frente del estribo, no se tiene en cuenta)

Los factores de seguridad al volcamiento (FSV) y deslizamiento (FSD) se definen por:

FSv = y FSd = Fuerza de rozamiento + Empuje pasivo

Se verifican las presiones sobre el suelo P1,P2 y los factores de seguridad al volcamiento (FSV) y deseguridad al deslizamiento (FSD), para los diferentes grupos de carga:

Momentos de volcamiento Empujes (fzas de deslizamiento)

Momentos estabilizantes

12.1 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO I Casos 1 y 2CF: Fuerza centrfuga

Grupo I: 1{D + (L + I) + CF + EE + B + SF} Esfuerzos 100% SF: Presin por flujo de la corrienteE: 1.0

caso 1: Actuando la sobrecarga encima del relleno: (dentro de la base)

Resultante y Sumatoria de momentos respecto al punto A

+ + + + + + 1.0 x -

+ ) = T

+ + + + - + - 1.0 x

- + ) = T.m

N: 1( 49.74 3.71 0.00 3.84 3.24 0.00

efecto sobrecarga

M: 1( 143.02 5.19 0.00 5.38 10.69 8.13

0.00 0.00 60.53

0.00

31.62 0.00 0.00 124.54

0.00

Punto de aplicacin de la resultante y excentricidad

a: m e: - = m e < B/6La resultante cae dentro del tercio central de la base

Presiones sobre el suelo

124.54=

2.06 2.40 2.06 0.3460.53

,

P2: T/m cumple, < Presin admisible (Presin en el lado del taln)

.

7.21

21


22/81

Factores de seguridad al volcamiento y deslizamiento:

+ + + + = T.m164.28M+: 143.02 5.19 0.00 5.38 10.69

+ 1.0 x + = T.m

> 2.0, Cumple

+ + + + - = T

M-: 8.13 31.62 0.00 39.75

0.00 3.84 3.24 0.00 60.53

FSV = 164.28=

4.13

39.75

F+: 49.74 3.71

+ 1.0 x = T

x + > 1.5, CumpleFSD = 0.42 60.53 13.67=

2.4615.87

F-: 2.32 13.55 15.87

- = T

- = T.m

a: m e: - = m e < B/6La resultante cae dentro del tercio central de la base57.29

113.84=

1.99 2.40 1.99 0.41

N: 60.53 3.24 57.29

M: 124.54 10.69 113.84

P1: T/m cumple, < Presin admisible (Presin en el lado de la puntera)


- = T.m

18.09

5.78

M+: 164.28 10.69 153.59

T.m

> 2.0, Cumple

- = TF+: 60.53 3.24 57.29

M-: 39.75

FSV = 153.59=

3.8639.75

T

x + > 1.5, Cumple

12.2 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO IA Etapa constructivaCF: Fuerza centrfuga

F-: 15.87

FSD = 0.42 57.29 13.67=

2.3815.87

1{D + CF + EE + B + SF} SF: Presin por flujo de la corriente

Slo se considera el peso del estribo (como muro de contencin) E: 1.0

+ + 1.0 x - + ) = T

+ - 1.0 x - + ) = T.mM: 1( 143.02 0.00 31.62 0.00 0.00 111.40

Grupo IA:

N: 1( 49.74 0.00 0.00 0.00 0.00 49.74

22


23/81

a: m e: - = m e < B/6La resultante cae dentro del tercio central de la base49.74

111.40=

2.24 2.40 2.24 0.16




= T.m

12.44

8.29

M+: 143.02 143.02

1.0 x + = T.m

> 2.0, Cumple

- = TF+: 49.74 0.00 49.74

M-: 31.62 0.00 31.62

FSV = 143.02=

4.5231.62

1.0 x = T

x + > 1.5, Cumple

12.3 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO II (Esfuerzos 125%)

F-: 13.55 13.55

FSD = 0.42 49.74 13.67=

2.5513.55

1{D + E + B + SF + W} Esfuerzos 125% SF: Presin por flujo de la corriente

+ + - + + ) = T

+ + - - - ) = T.m

a: m e: - = m e < B/6

M: 1( 143.02 5.19 0.00 31.62 0.00 1.08

Grupo II:

N: 1( 49.74 3.71 0.00 0.00

115.52

115.52 2.16 2.40 2.16 0.24

0.00 0.00 53.45

- La resultante cae dentro del tercio central de la base

P1: T/m cumple, < Presin admisible*1.25 (Presin en el lado de la puntera)

P2: T/m cumple, < Presin admisible*1.25 (Presin en el lado del taln)

+ + = T.m

53.45. = . . . .

14.46

7.81

M+: 143.02 5.19 0.00 148.22

+ + = T.m

> 2.0, Cumple

+ + - = TF+: 49.74 3.71 0.00 0.00 53.45

M-: 31.62 0.00 1.08 32.70

FSV = 148.22=

4.53

32.70

+ = T

x + > 1.5, Cumple=

2.6413.70

F-: 13.55 0.15 13.70

FSD = 0.42 53.45 13.67

23


24/81

12.4 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO III Casos 1 y 2CF: Fuerza centrfuga

1{D + (L + I) + CF + EE + B + SF + 0.3W + WL + FL} SF: Presin por flujo de la corrienteGrupo III:Esfuerzos 125% E: 1.0

caso 1: Actuando la sobrecarga encima del relleno: (dentro de la base)

+ + + + + + 1.0 x -+ + .3x + + ) = T

+ + + + - + -

N: 1( 49.74 3.71 0.00 3.84

efecto sobrecarga

M: 1

3.24 0.00 0.000.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60.53

- - .- + - .3x - - ) = T.m



. . . . . .

60.53120.41

=1.99 2.40 1.99 0.41

.31.62 0.00 0.00 1.08 0.71 3.09 120.41

19.08


+ + + + = T.m

+ 1.0 x + + .3x + + == T.m

3.0943.87

M-: 8.13 31.62 0.00 1.08 0.71

6.14

M+: 143.02 5.19 0.00 5.38 10.69 164.28

> . , ump e

+ + + + - = T

+ 1.0 x + .3x + + = T

x + > 1.5 Cum le

= .=

.43.87

FSD = 0.42 60.53 13.67 2.39

0.00 60.53

F-: 2.32 13.55 0.15 0.08 0.35 16.35

F+: 49.74 3.71 0.00 3.84 3.24

. ,

caso 2: Actuando la sobrecarga por fuera del relleno: (por fuera de la base)

- = TN: 60.53 3.24 57.29

. . . = .16.35

- = .m




. . .

19.17

4.70

57.29109.72

=1.92 2.40 1.92 0.48

- = T.m

T.m

> 2.0, Cumple

M-: 43.87

FSV = 153.59=

3.5043.87

M+: 164.28 10.69 153.59

24


25/81


26/81

Fuerzas ssmicas debidas al peso del vstago: de la tabla N1

Posicin de la resultante de fuerzas ssmicas del vstago:Volumen Peso Z Maa

Z = m

Fuerza ssmica horizontal:

x = T/m

(Ton) (m) (T.m)21.04

=2.89

D4 0.05 5.383 0.26D5 0.48 5.500 2.64

D2 5.04 2.625 13.23 7.28D3 1.26 1.750 2.21

0.91D7 0.46 5.925 2.70 2D6 0.00 5.600 0.00 0.25 7.28

Tabla N 2

Fuerzas ssmicas debidas al peso de la superestructura: T brazo: m

Empuje por Sobrecarga : x x = T/m

D = 7.28 MZ = 21.04

0.93 5.73

. . .

0.307 1.08 6.40 2.12

Se verifican los grupos de carga crticos para este elemento:

Momento para el grupo de carga: I: 1.3{D + 1.67(L + I) + CF + EE + B + SF} E: 1.3

Mu (I) : x x + x x = T.m

Momento para el grupo de carga: VII: 1{D + E + B + SF + EQM}

2.171 2.12 3.20 1.69 11.33 2.13 55.59

Mu (VII): x + x + x+ x = T.m

Momento ltimo mximo: T.m

espesor efectivo d: m K = kg/cm p =

=

19.35 0.0055

0.93 5.73 45.22

55.59

0.536 55.59

11.33 2.13 3.41 3.84 0.91 2.89

As = cm

Refuerzo mnimo: para la seccin rectangular de la base del vstago

1.2Mcr: 1.2x2.0*fcxIg 1.2 x 2 x 210 x 60 ^3 x 100 T.m12x 30 x

.29.33

= =20.87

yt 100000

K = kg/cm As = cm p =

As def: cm Usar 1 N 6 C/0.10 m, en la cara interior del vstago

13.2 REVISION A CORTANTE DEL VSTAGO

2.87

29.33

20.87=

7.26 10.54 0.002

Vu (I) : x + x = T

Vu (VII): + + + = T

Cortante ltimo mximo: T

23.75

11.33 3.41 0.91 0.93 16.58

2.171 2.12 1.69 11.33

23.75

26


27/81

Esfuerzo cortante ltimo: Kg/cm23753=

4.435360

Esfuerzo cortante resistido por el concreto: vc = 0.85x0.53*fc: Kg/cm

Cumple, no requiere estribos

13.3 REFUERZO POR RETRACCION Y TEMPERATURA

Asmin: 3 cm Smax: 45 cm o cm

6.53

180

Usar 1 N 3 C/0.20 - 0.25 m, en las superficies expuestas

13.4 DISEO A FLEXION DE LA PUNTERA O DEDO DE LA ZAPATA


Para el grupo: VII: 1{D + E + B + SF + EQF}

Para este grupo se producen los siguientes esfuerzos ltimos sobre el suelo: T/mT/m

Luz de diseo puntera: m Longitud del diagrama de presiones = m

Presin P1: x ( - ) + = T/m

1.20 4.08

26.18 4.08 1.20 0.00 18.48

P1 = 26.18P2 = 0.00

Presin en la base de la puntera

Peso propio de la puntera: T Brazo con respecto a la base de la puntera: m

Carga por flotacin: T Brazo con respecto a la base de la puntera: m

Momento ltimo: x ^2 + x 1 x 2 x ^2 + x -0.60

4.08

1.73 0.60

0.00 0.60

18.48 1.20 7.69 1.20 0.00

x = T.m

Para el grupo: I: 1.3{D + 1.67(L + I) + CF + EE + B + SF} E: 1.3


Luz de diseo del taln: m Longitud del diagrama de presiones = mP2 = 5.39

1.20 4.80

1.73 0.60 15.96

P1 = 29.96

Presin P1: x ( - ) + = T/mPresin en la base de la puntera

Momento ltimo: - 1.3{ x - x } + x ^2

+ x 1 x 2 x ^2 = T.m2 3

24.57 4.80 1.20 5.39 23.82

1.2026.14 1.20 18.75

4.80

1.73 0.60 0.00 0.60 23.82



As = cm

0.536 18.75=

6.53 0.00182.873

18.75

9.45

27


28/81

Refuerzo mnimo:

1.2Mcr: 1.2x2.0*fcxIg 1.2 x 2 x 210 x 60 ^3 x 100 T.m= =

20.8712x 30 x


As def: cm Usar 1 N 5 C/0.20 m, en la cara inferior de la zapata10.54

20.87=

7.26 10.54 0.0022.87

yt 100000

13.5 REVISION A CORTANTE DE LA PUNTERA DE LA ZAPATA

Vu (VII): ( + ) x + - = T2

Vu (I): - 1.3{ - } + = T

26.18 18.48 1.20 0.00 1.73 25.07

1.73 0.00 32.27 30.02


Esfuerzo cortante ltimo: Kg/cm



30022 = 5.605360

6.53

30.02

13.6 DISEO A FLEXION DEL TALON DE LA ZAPATA




Luz de diseo del taln: m Longitud del diagrama de presiones = m

Presin P2: x ( - ) + = T/mPresin en la base del taln

26.18P2 = 0.00

3.00 4.08

26.18 4.08 1.80 0.00 14.64

P1 =

4.08

Peso del relleno sobre el taln D8: T Brazo con respecto a la base del taln: m



Peso propio del taln: T Brazo con respecto a la base del taln: m4.32 1.50

28.35 1.50

6.21 1.50

0.04 0.00

Carga por flotacin: T Brazo con respecto a la base del taln: m

Momento ltimo: x + x + x +

x - x 1 x 1 x ^2 - x ^2 - x2 3

= T.m

0.00 1.50

4.32 1.50 28.35 1.50 6.21 1.50

0.00 1.502

45.60

0.04 0.00 14.64 2.28 0.00 2.28

28


29/81





Peso de la sobrecar a en la base: T Brazo con res ecto a la base del taln: m

P2 = 5.393.00 4.80

24.57 4.80 1.80 5.39 20.75

P1 = 29.96

4.80

3.24 1.50

Momento ltimo: 1.3{ x + x + x +

x + x x - x } -

x ( x 1 x 1 x ^2 + x ^2) = T.m2 3

1.0 15.35 3.00 5.39 3.00

0.04 0.00 1.67 3.24 1.50 0.00

. .

4.32 1.50 28.35 1.50 6.21 1.50

39.062

1.50



As = cm

Refuerzo mnimo:

23.75

45.60

0.536 45.60=

15.87 0.00442.873



= =20.87

yt 100000

20.87=

7.26 10.54 0.0022.87

. ,

13.7 REVISION A CORTANTE DEL TALON DE LA ZAPATA

Vu (VII): + + + - - = T

Vu (I) : 1.3{ + + + + x - } -

0.00 16.92

4.32 28.35 6.21 0.00 1.67 3.24 0.00

.

4.32 28.35 6.21 0.00 21.96

} = T



39.22 18.36

18.36

18363=

3.435360



6.53

29


30/81

13.8 DISEO A FLEXION DEL DENTELLON

Luz de diseo del dentelln: m1.40

Presin pasiva en la base de la zapata: x x = T/m

Presin pasiva en la base del dentelln: x x = T/m

Mom ltimo: x ^2 + x 2 x 1 x ^2 ) = T-3 2

3.25 2.10 2.00 13.67

1.69x( 4.10 1.40 9.57 1.40

3.25 2.10 0.60 4.10

17.362


As = cm

Refuerzo mnimo:

1.2Mcr: 1.2x2.0*fcxIg 1.2 x 2 x 210 x 60 ^3 x 100 T.m

8.73

= =20.87

0.536 17.36=

6.04 0.00162.873

12x 30 x


As def: cm Usar 1 N 5 C/0.20 m, en la cara exterior del dentelln

0.0022.87

yt 100000

10.54

20.87 = 7.26 10.54

13.9 REVISION A CORTANTE DEL DENTELLON

+ ) x = T


21.022

21022=

3.925360

Vu: 1.69 x ( 4.10 13.67 1.40



6.53

30


31/81


DISEO DE ALETAS

31


32/81


NOTA PARA EL DISEO DE LAS ALETAS:

Las aletas se disearon segn la informacin del levantamiento topogrfico y elestudio de suelos, y corresponden a una estructura de 5 metros de longitud, quevan desde los 7 metros de altura, a partir del estribo, y finalizan en una altura de 3metros. Para su diseo se realiz el clculo de estabilidad y refuerzo, para cuatroalturas promedio, a lo largo de la aleta, correspondientes a 6.5, 5.5, 4.5 y 3.5metros, lo que permite establecer una transicin adecuada en la geometra y en ladistribucin del refuerzo para la estructura.

32


33/81

DISEO DE ALETAS PARA ESTRIBO





-

CCDSP-95 S3Alta 1

0.25 II

Peso unit del concreto: T/m ngulo fricc entre suelo y muro:

Angulo de friccin: rad: ngulo de inclinacin del talud: Capacidad portante: T/mCoeficiente de friccin:Nivel fretico H/zapata: mPeso unit suelo cimen: T/m

ng. de fric. Suel-cim: rad:

2.40 032 0.5585 0

. -

2.1032 0.5585

20.00.420.00


b3 L1= m

L2= m

0.95

0.50

Sobrecarga

LT= m

h1= m

h2= m

D10 HT= m

HT hd= m

hs= m

h2 D8 hf= mD2 0.00

.

4.30

0.50

6.00

6.50

1.40

0.00

b3= m

bd= m

N.F D3 m

m

hf m

h1 D1 hs

d zap: 0.064

d dent: 0.058

0.30

0.25

d vst: 0.064

A xhd L3 L2 L1 Factor segur al volcamiento:

z Factor segur al deslizamiento:bd Volumen de aleta/m: m/m

Presiones y Factores de Seguridad:

OK OK OKEsf

I (1) 13.05 6.85 4.26 2.59 100%

2.001.50

5.08

Grupo P1 P2 FSV FSD

OK OK OK

P1: Presin en la puntera, P2: Presin en el talnVII 23.29 0.00 2 1.5 133%

33


34/81

2 MOMENTOS ESTABILIZANTES POR PESO PROPIO DE LA ALETA (+)

Notas: 1). Los clculos se llevan a cabo por metro de aleta. 2). Los pesos de los volmenes (D1,D2,D3) seaplican en el centroide de los mismos y se tiene en cuenta que actan en sentido horizontal para poder incluirlos efectos inerciales. 3). No se incluye el peso de la llave o dentelln.

(Momentos con respecto al punto A)

x x ==



11.09 0.250 1.29D1 4.30 0.50 2.40 5.16 2.150

x x / 2 =x x =x x / 2 =

Tabla N 1 D =

. .D3 0.20 6.00 2.40 1.44 1.317 1.90 2.500

. . . . . .3.60

D8 2.85 6.00 1.80 30.78 2.875 88.49 3.500 107.734.500 4.86D10 0.20 6.00 1.80 1.08 1.383 1.49

42.78 MX = 107.73 MZ = 132.60




=

1 - Sen =

0.47=

0.3071 + Sen 1.53

2

MEa,A: x = T.m


Coef de Empuje activo dinm Kae: cos(--) = 0.8478 = 0.398

. . . .

11.68 2.17 25.31

*cos*cos*cos(++)

: {1+ sen(+)*sen(--i) } = (1+ ) =cos(++)*cos(i-)

= } = rad:

donde: : n ulo de friccin del suelo: rad:

2.1303

1 - Kv32 0.5585

0.2229 2.17630.987arctan { kh 7.125 0.1244

: ngulo de fricc entre suelo y muro: rad: (Trasds liso)i : ngulo de inclinacin del talud: rad: (Relleno horizontal) : ngulo del vstago: rad:


Kv : Coefic ssmico vertical (se toma):

Empuje act dinm Ea: 1 p.unit*(1-Kv)*Kae*H : 1 x x x ( ) = T

1.91 0.03330.125

0

1.80 0.398

.

0 0.00000 0.0000

6.50 15.13




15.13 11.68 3.45

11.68 2.17 3.45 3.90 38.76

34


35/81




Momento producido por el peso del estribo tomado como fza inercial horizontal/ m de estribo: T/Punto de aplicacin de la resultante de fzas horiz inerciales: m (desde la base)

42.78

132.60132.60

=3.10




0.125

0.125 42.78 5.35

5.35 3.10 16.58

.




h dentelln

1 + Sen =

1.53=

3.251 - Sen 0.47

Empuje pasivo Ep: 1 x x x ( )= T2


2.10 3.25 1.90 12.34


Peso del Estribo Momento por peso del estribo +Empuje esttico del suelo Momento empuje esttico -Empuje dinmico del suelo Momento por empuje dinm -Empuje por flotacin Momento por flotacin -Fuerza ssmica por estribo Mom fza ssmica por estribo -Empuje por Sobrecarga Mom por empuje sobrecarga -Peso de la sobrecarga Mom por peso de sobrecarga +

Ea 11.68 MEa,A 25.31Eae 15.13 MEae,A 38.76

DE 42.78 MDE,A 107.73

EQe 5.35 MEQe, A 16.58B 0.00 MB,A 0.00

S 0.00 MS,A 0.00SL 0.00 MSL,A 0.00

Empuje pasivo dentelln

Se revisarn los grupos de carga criticos y/o representativos para el diseo de la aleta: Grupos I y VII.


Ep 12.34

12.1 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO ICF: Fuerza centrfuga


35


36/81


37/81

+ + = T.m

+ + + = T.m

M+: 107.73 0.00 0.00 107.73

M-: 38.76 0.00 16.58 0.00 55.34 .

> 2.0, Cumple

+ + - = T

+ + = T

0.00 0.00 42.78

F-: 15.13 5.35 0.00 20.48

FSV = 107.73=

255.34

F+: 42.78 0.00

. . . . .

x + > 1.5, Cumple

13 DISEO ESTRUCTURAL

FSD = 0.42 42.78 12.34=

1.520.48

.

altura del vstago : m Seccin crtica en la unin del vstago con la zapata

Empuje activo esttico Ea: 1 x x x ( )= T2

Empuje activo dinm Ea: 1 x x x ( ) = T

6.00

1.80 0.31 6.00 9.96

1.80 0.398 6.00 12.892

Eae: - = T (El brazo se toma como 0.60 h vstago)


Posicin de la resultante de fuerzas ssmicas del vstago:

Ton m T.m

12.89 9.96 2.94

Volumen Peso Z Maa

Z = m

Fuerza ssmica horizontal:x = T/m

Tabla N 2

.15.84

=2.75

D2 4.32 3.000 12.96 5.76D3 1.44 2.000 2.88

0.25 5.76 0.72D = 5.76 MZ = 15.84 2





0.00 -0.50

0.307 0 6.00 0.00

Mu (I) : x x + x x = T.m


Mu (VII): x + x + x+ x = T.m

2.171 0.00 3.00 1.69 9.96 2.00 33.65

0.00 -0.50 32.479.96 2.00 2.94 3.6 0.72 2.75

37


38/81


espesor efectivo d: m K = kg/cm p ==

17.701 0.005

33.65

0.436 33.65

As = cm

Refuerzo mnimo: para la seccin rectangular de la base del vstago


1.90121.69

= = 14.49yt 100000


As def: cm Usar 1 N 6 C/0.12 m, en la cara interior del vstago

13.2 REVISION A CORTANTE DEL VSTAGO

1.90

21.69

14.49=

7.62 9.01 0.0021

Vu (I) : x + x = T

Vu (VII): + + + = T



16.82

9.96 2.94 0.72 0.00 13.61

2.171 0.00 1.69 9.96

16.82

16824 3.86



6.53

=4360

.

Asmin: 3 cm Smax: 45 cm o cm

Usar 1 N 3 C/0.20 - 0.25 m, en las superficies expuestas

13.4 DISEO A FLEXION DE LA PUNTERA O DEDO DE LA ZAPATA

150




Luz de diseo untera: m Lon itud del dia rama de resiones = m0.95 3.67

P1 = 23.29P2 = 0.00


Peso propio de la puntera: T Brazo con respecto a la base de la puntera: m

Carga por flotacin: T Brazo con respecto a la base de la puntera: m

. .

23.29 3.67 0.95 0.00 17.273.67

1.14 0.48

0.00 0.48

38


39/81

Momento ltimo: x ^2 + x 1 x 2 x ^2 + x -2 3

0.482

17.27 0.95 6.02 0.95 0.00

x = T.m




0.95 4.30

1.14 0.48 9.06

P1 = 20.17



+ x 1 x 2 x ^2 = T.m2 3

14.48 4.30 0.95 5.70 16.97

0.952

3.20 0.95 7.92

4.30

1.14 0.48 0.00 0.48 16.97



As = cm

Refuerzo mnimo:

0.436 9.06=

4.77 0.00131.901

9.06

5.58



14.49=

7.62 9.01 0.00211.90

= =14.49

yt 100000

. ,


Vu (VII): ( + ) x + - = T2

.

23.29 17.27 0.95 0.00 1.14 18.12

Vu (I): - 1.3{ - } + = T



Esfuerzo cortante resistido or el concreto: vc = 0.85x0.53*fc: K /cm

18124 = 4.164360

6.53

1.14 0.00 17.64 16.16

18.12

. .


.

39


40/81






Presin P2: x - + = T/m

23.29P2 = 0.00

2.85 3.67

23.29 3.67 1.45 0.00 14.10

P1 =

Presin en la base del taln


Peso propio del taln: T Brazo con respecto a la base del taln: m


. . . . .

3.42 1.43

0.00 1.43

3.67

30.78 1.43


x - x 1 x 1 x ^2 - x ^2 - x2 3

= T.m


3.42 1.43 30.78 1.43 0.00 1.18

0.00 1.432

37.12

0.00 0.00 14.10 2.22 0.00 2.22




P2 = 5.702.85 4.30

14.48 4.30 1.45 5.70 15.29

P1 = 20.17

4.30

Peso de la sobrecarga en la base: T Brazo con respecto a la base del taln: m


x + x x - x } -

x ( x 1 x 1 x ^2 + x ^2) = T.m1.0 9.59 2.85 5.70 2.85

0.00 0.00 1.67 0.00 1.43 0.00

0.00 1.43

3.42 1.43 30.78 1.43 0.00 1.18

27.24

1.43

2 3



As = cm24.09

2

37.12

0.436 37.12 = 19.524 0.00551.901

Refuerzo mnimo:


= =14.49

yt 100000

40


41/81

K = kg/cm As = cm p =14.49=

7.62 9.01 0.00211.90

As def: cm Usar 1 N 6 C/0.12 m, en la cara superior de la zapata


Vu (VII): + + + - - = T

Vu I : 1.3 + + + + x - -

0.00 14.11

3.42 30.78 0.00 0.00 1.67 0.00 0.00

24.09

3.42 30.78 0.00 0.00 20.09

.

} = T



. . . . . . .

29.90 14.56

14.56

14555=

3.344360




6.53

Luz de diseo del dentelln: m



Mom ltimo: x ^2 + x 2 x 1 x ^2 ) = T-

3.25 2.10 1.90 12.99

1.69x( 3.42 1.40 9.57 1.40

1.40

3.25 2.10 0.50 3.42

16.22


As = cm

Refuerzo mnimo:

9.98

0.442 16.22=

8.30 0.00231.9536




0.002

1.95

= =14.49

yt 100000

9.98

14.49=

7.42 8.88

41


42/81


+ ) x = T19.40Vu: 1.69 x ( 3.42 12.99 1.40



Cum le, no re uiere estribos

6.53

2

19405=

4.394420

,

42


43/81






-

CCDSP-95 S3Alta 1

0.25 II




2.40 032 0.5585 0

. -

2.1032 0.5585

20.00.420.00


b3 L1= m

L2= m

0.85

0.50

Sobrecarga

LT= m

h1= m

h2= m

D10 HT= m

HT hd= m

hs= m

h2 D8 hf= mD2 0.00

.

3.65

0.50

5.00

5.50

1.15

0.00

b3= m

bd= m

N.F D3 m

m

hf m

h1 D1 hs

d zap: 0.064

d dent: 0.058

0.30

0.25

d vst: 0.064




OK OK OKEsf

I (1) 10.93 5.93 4.30 2.66 100%

2.001.50

4.26

Grupo P1 P2 FSV FSD

OK OK OK

P1: Presin en la puntera, P2: Presin en el talnVII 19.60 0.00 2.0 1.51 133%

43


44/81

2 MOMENTOS ESTABILIZANTES POR PESO PROPIO DE LA ALETA (+)

Notas: 1). Los clculos se llevan a cabo por metro de aleta. 2). Los pesos de los volmenes (D1,D2,D3) seaplican en el centroide de los mismos y se tiene en cuenta que actan en sentido horizontal para poder incluirlos efectos inerciales. 3). No se incluye el peso de la llave o dentelln.

(Momentos con respecto al punto A)

x x ==



7.99 0.250 1.10D1 3.65 0.50 2.40 4.38 1.825

x x / 2 =x x =x x / 2 =

Tabla N 1 D =

. .D3 0.20 5.00 2.40 1.20 1.217 1.46 2.167

. . . . . .2.60

D8 2.30 5.00 1.80 20.70 2.500 51.75 3.000 62.103.833 3.45D10 0.20 5.00 1.80 0.90 1.283 1.16

30.78 MX = 65.96 MZ = 80.05




=

1 - Sen =

0.47=

0.3071 + Sen 1.53

2

MEa,A: x = T.m


Coef de Empuje activo dinm Kae: cos(--) = 0.8525 = 0.401

. . . .

8.37 1.83 15.34

*cos*cos*cos(++)

: {1+ sen(+)*sen(--i) } = (1+ ) =cos(++)*cos(i-)

= } = rad:

donde: : n ulo de friccin del suelo: rad:

2.1279

1 - Kv32 0.5585

0.2229 2.17720.9857arctan { kh 7.125 0.1244

: ngulo de fricc entre suelo y muro: rad: (Trasds liso)i : ngulo de inclinacin del talud: rad: (Relleno horizontal) : ngulo del vstago: rad:


Kv : Coefic ssmico vertical (se toma):

Empuje act dinm Ea: 1 p.unit*(1-Kv)*Kae*H : 1 x x x ( ) = T

2.29 0.04000.125

0

1.80 0.401

.

0 0.00000 0.0000

5.50 10.91




10.91 8.37 2.54

8.37 1.83 2.54 3.30 23.73

44


45/81




Momento producido por el peso del estribo tomado como fza inercial horizontal/ m de estribo: T/Punto de aplicacin de la resultante de fzas horiz inerciales: m (desde la base)

30.78

80.0580.05

=2.60




0.125

0.125 30.78 3.85

3.85 2.60 10.01

.




h dentelln

1 + Sen =

1.53=

3.251 - Sen 0.47

Empuje pasivo Ep: 1 x x x ( )= T2


2.10 3.25 1.65 9.30


Peso del Estribo Momento por peso del estribo +Empuje esttico del suelo Momento empuje esttico -Empuje dinmico del suelo Momento por empuje dinm -Empuje por flotacin Momento por flotacin -Fuerza ssmica por estribo Mom fza ssmica por estribo -Empuje por Sobrecarga Mom por empuje sobrecarga -Peso de la sobrecarga Mom por peso de sobrecarga +

Ea 8.37 MEa,A 15.34Eae 10.91 MEae,A 23.73

DE 30.78 MDE,A 65.96

EQe 3.85 MEQe, A 10.01B 0.00 MB,A 0.00

S 0.00 MS,A 0.00SL 0.00 MSL,A 0.00

Empuje pasivo dentelln

Se revisarn los grupos de carga criticos y/o representativos para el diseo de la aleta: Grupos I y VII.


Ep 9.30

12.1 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO ICF: Fuerza centrfuga


45


46/81


+ + + + + + 1.0 x -N: 1( 30.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

+ ) = T

+ + + + - + - 1.0 x

- + ) = T.m


efecto sobrecarga

M: 1( 65.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 30.78

15.34 0.00 0.00 50.62

0.00




50.62=

1.64 1.83 1.64 0.1830.78

10.93

,


+ + + + = T.m

+ 1.0 x + = T.m

65.96

M-: 0.00 15.34 0.00 15.34

.

M+: 65.96 0.00 0.00 0.00 0.00

. .

> 2.0, Cumple

+ + + + - = T

+ 1.0 x = T

. . . .

0.00 0.00 0.00 0.00 30.78

F-: 0.00 8.37 8.37

FSV = 65.96=

4.3015.34

F+: 30.78 0.00

x + > 1.5, Cumple

12.5 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO VII

+ + + +

FSD = 0.42 30.78 9.30=

2.668.37

+ + - + + ) = T

+ + - - - - -) = T.m

a: m e: - = m e > B/6

N: 1( 30.78 0.00 0.00 0.00

10.01 0.0032.23

32.23 1.05 1.83 1.05 0.78

0.00 0.00 30.78

M: 1( 65.96 0.00 0.00 23.73 0.00 0.00

La resultante cae por fuera del tercio central de la base



=

19.60

0.00

30.78

46


47/81

+ + = T.m

+ + + = T.m

M+: 65.96 0.00 0.00 65.96

M-: 23.73 0.00 10.01 0.00 33.73 .

> 2.0, Cumple

+ + - = T

+ + = T

0.00 0.00 30.78

F-: 10.91 3.85 0.00 14.75

FSV = 65.96=

2.033.73

F+: 30.78 0.00

. . . . .

x + > 1.5, Cumple


FSD = 0.42 30.78 9.30=

1.5114.75

.




5.00

1.80 0.31 5.00 6.91

1.80 0.401 5.00 9.012




Ton m T.m

9.01 6.91 2.10

Volumen Peso Z Maa

Z = m


Tabla N 2

.11.00

=2.29

D2 3.60 2.500 9.00 4.80D3 1.20 1.667 2.00

0.25 4.80 0.60D = 4.80 MZ = 11.00 2





0.00 -0.50

0.307 0 5.00 0.00

Mu (I) : x x + x x = T.m


Mu (VII): x + x + x+ x = T.m

2.171 0.00 2.50 1.69 6.91 1.67 19.47

0.00 -0.50 19.206.91 1.67 2.10 3 0.60 2.29

47


48/81


49/81


50/81


51/81


52/81


+ ) x = T14.28Vu: 1.69 x ( 3.42 11.28 1.15




6.53

2

14279=

3.234420

,

52


53/81


54/81


55/81


56/81


57/81

+ + = T.m

+ + + = T.m

M+: 36.19 0.00 0.00 36.19

M-: 12.93 0.00 5.39 0.00 18.31 .

> 2.0, Cumple

+ + - = T

+ + = T

0.00 0.00 20.28

F-: 7.28 2.54 0.00 9.81

FSV = 36.19=

2.018.31

F+: 20.28 0.00

. . . . .

x + > 1.5, Cumple


FSD = 0.42 20.28 6.23=

1.509.81

.




4.10

1.80 0.31 4.10 4.65

1.80 0.399 4.10 6.042




Ton m T.m

6.04 4.65 1.39

Volumen Peso Z Maa

Z = m


Tabla N 2

.6.05

=1.89

D2 2.46 2.050 5.04 3.20D3 0.74 1.367 1.01

0.25 3.20 0.40D = 3.20 MZ = 6.05 2





0.00 -0.40

0.307 0 4.10 0.00

Mu (I) : x x + x x = T.m


Mu (VII): x + x + x+ x = T.m

2.171 0.00 2.05 1.69 4.65 1.37 10.74

0.00 -0.40 10.534.65 1.37 1.39 2.46 0.40 1.89

57


58/81


59/81

Momento ltimo: x ^2 + x 1 x 2 x ^2 + x -2 3

0.382

10.99 0.75 4.35 0.75 0.00

x = T.m




0.75 3.00

0.72 0.38 3.64

P1 = 13.26



+ x 1 x 2 x ^2 = T.m2 3

8.94 3.00 0.75 4.32 11.03

0.752

2.24 0.75 3.17

3.00

0.72 0.38 0.00 0.38 11.03



As = cm

Refuerzo mnimo:

0.342 3.64=

3.11 0.00081.1696

3.64

2.84



9.27=

7.93 7.36 0.00221.17

= =9.27

yt 100000

. ,


Vu (VII): ( + ) x + - = T2

.

15.35 10.99 0.75 0.00 0.72 9.16

Vu (I): - 1.3{ - } + = T



Esfuerzo cortante resistido or el concreto: vc = 0.85x0.53*fc: K /cm

9158 = 2.683420

6.53

0.72 0.00 9.11 8.17

9.16

. .


.

59


60/81






Presin P2: x - + = T/m

15.35P2 = 0.00

1.85 2.64

15.35 2.64 1.15 0.00 8.67

P1 =

Presin en la base del taln


Peso propio del taln: T Brazo con respecto a la base del taln: m


. . . . .

1.78 0.93

0.00 0.93

2.64

13.65 0.93


x - x 1 x 1 x ^2 - x ^2 - x2 3

= T.m


1.78 0.93 13.65 0.93 0.00 0.73

0.00 0.932

11.05

0.00 0.00 8.67 1.49 0.00 1.49




P2 = 4.321.85 3.00

8.94 3.00 1.15 4.32 9.83

P1 = 13.26

3.00

Peso de la sobrecarga en la base: T Brazo con respecto a la base del taln: m


x + x x - x } -

x ( x 1 x 1 x ^2 + x ^2) = T.m1.0 5.52 1.85 4.32 1.85

0.00 0.00 1.67 0.00 0.93 0.00

0.00 0.93

1.78 0.93 13.65 0.93 0.00 0.73

8.02

0.93

2 3



As = cm8.82

2

11.05

0.342 11.05 = 9.4466 0.00261.1696

Refuerzo mnimo:


= =9.27

yt 100000

60


61/81


62/81


63/81






-

CCDSP-95 S3Alta 1

0.25 II




2.40 032 0.5585 0

. -

2.1032 0.5585

20.00.420.00


b3 L1= m

L2= m

0.60

0.40

Sobrecarga

LT= m

h1= m

h2= m

D10 HT= m

HT hd= m

hs= m

h2 D8 hf= mD2 0.00

.

2.35

0.40

3.10

3.50

0.65

0.00

b3= m

bd= m

N.F D3 m

m

hf m

h1 D1 hs

d zap: 0.058

d dent: 0.058

0.25

0.25

d vst: 0.058




OK OK OKEsf

I (1) 6.75 3.99 4.43 2.68 100%

2.001.50

2.16

Grupo P1 P2 FSV FSD

OK OK OK

P1: Presin en la puntera, P2: Presin en el talnVII 12.15 0.00 2.0 1.50 133%

63


64/81


65/81


66/81


+ + + + + + 1.0 x -N: 1( 12.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

+ ) = T

+ + + + - + - 1.0 x

- + ) = T.m


efecto sobrecarga

M: 1( 17.52 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 12.63

3.95 0.00 0.00 13.56

0.00




13.56=

1.07 1.18 1.07 0.1012.63

6.75

,


+ + + + = T.m

+ 1.0 x + = T.m

17.52

M-: 0.00 3.95 0.00 3.95

.

M+: 17.52 0.00 0.00 0.00 0.00

. .

> 2.0, Cumple

+ + + + - = T

+ 1.0 x = T

. . . .

0.00 0.00 0.00 0.00 12.63

F-: 0.00 3.39 3.39

FSV = 17.52=

4.433.95

F+: 12.63 0.00

x + > 1.5, Cumple

12.5 PRESIONES SOBRE EL SUELO Y FACTORES DE SEGURIDAD : GRUPO VII

+ + + +

FSD = 0.42 12.63 3.77=

2.683.39

+ + - + + ) = T

+ + - - - - -) = T.m

a: m e: - = m e > B/6

N: 1( 12.63 0.00 0.00 0.00

2.57 0.008.75

8.75 0.69 1.18 0.69 0.48

0.00 0.00 12.63

M: 1( 17.52 0.00 0.00 6.19 0.00 0.00

La resultante cae por fuera del tercio central de la base



=

12.15

0.00

12.63

66


67/81

+ + = T.m

+ + + = T.m

M+: 17.52 0.00 0.00 17.52

M-: 6.19 0.00 2.57 0.00 8.77 .

> 2.0, Cumple

+ + - = T

+ + = T

0.00 0.00 12.63

F-: 4.45 1.58 0.00 6.03

FSV = 17.52=

2.008.77

F+: 12.63 0.00

. . . . .

x + > 1.5, Cumple


FSD = 0.42 12.63 3.77=

1.506.03

.




3.10

1.80 0.31 3.10 2.66

1.80 0.404 3.10 3.492




Ton m T.m

3.49 2.66 0.84

Volumen Peso Z Maa

Z = m


Tabla N 2

.3.46

=1.43

D2 1.86 1.550 2.88 2.42D3 0.56 1.033 0.58

0.25 2.42 0.30D = 2.42 MZ = 3.46 2





0.00 -0.40

0.307 0 3.10 0.00

Mu (I) : x x + x x = T.m


Mu (VII): x + x + x+ x = T.m

2.171 0.00 1.55 1.69 2.66 1.03 4.64

0.00 -0.40 4.742.66 1.03 0.84 1.86 0.30 1.43

67


68/81


69/81


70/81


71/81

K = kg/cm As = cm p =9.27=

7.93 7.36 0.00221.17

As def: cm Usar 1 N 5 C/0.25 m, en la cara superior de la zapata


Vu (VII): + + + - - = T

Vu I : 1.3 + + + + x - -

0.00 4.57

1.30 7.53 0.00 0.00 1.67 0.00 0.00

7.36

1.30 7.53 0.00 0.00 4.25

.

} = T



. . . . . . .

7.44 4.04

4.57

4574=

1.343420




6.53

Luz de diseo del dentelln: m



Mom ltimo: x ^2 + x 2 x 1 x ^2 ) = T-

3.25 2.10 1.05 7.18

1.69x( 2.73 0.65 4.44 0.65

0.65

3.25 2.10 0.40 2.73

2.03


As = cm

Refuerzo mnimo:

1.58

0.342 2.03=

1.74 0.00051.1696




0.0022

1.17

= =9.27

yt 100000

7.36

9.27=

7.93 7.36

71


72/81


+ ) x = T5.44Vu: 1.69 x ( 2.73 7.18 0.65




6.53

2

5443.2=

1.593420

,

72


73/81


DISEO DE APOYOS

73


74/81

DISEO DE APOYOS ELASTOMETRICOS (NEOPRENO SIMPLE)

DATOS INICIALES:

Luz de calculo: 7.40 m (entre ejes de apoyos)Nmero de carriles: 1Nmero de estribos: 2

Nmero de vigas: 3Ancho de vigas: 0.30 m (b de la seccin transversal)Longitud del apoyo: 0.40 m (en el estribo)fc concreto: 210 Kg/cmTemperatura: 20 Mod. Elastic. Ccto Ec: 173897 Kg/cm (12000-15000*fc)

Esf admisible adm: 56 Kg/cm (del neopreno para apoyos simples)

Peso puente Wpuente: 42.30 Ton

MD: 33.35 Ton-m (De la seccin total)

ML: 44.25 Ton-m (por carril)F.I.: 1.30

Ig: 0.0384 m4 (De la seccin total)Yt: 0.45 m (De la seccin total)ICR 0.0221 m (De la seccin total)

2Acero negativo As': 40.00 cm (De la seccin total)

Acero positivo As: 91.26 cm2 (De la seccin total)

Yt: 0.449 m (De la viga)MD: 11.37 Ton-m (De la viga)

ML: 14.78 Ton-m (De la viga sin impacto)

Mcr: 8.20 Ton-m (De la viga)Ig: 0.0127 m4 (De la viga)ICR 0.0064 m (De la viga)

Calculo de Inercia efectiva (Ie) en la seccin total:

Momento mximo: Ma= 33.35+(44.25*1*1.3)= 90.875 Ton-m. . . .

fr: mdulo de rotura: 2.0*fc = 2.0*210= 28.98 kg/cm = 290 Ton/m

Mcr: Mom agrietam: fr*Ig/yt = 290*0.0384/0.4507= 25 Ton-m

(Mcr/Ma)

3

= (25/90.875)= 0.021Momento de inercia efectiva Ie


75/81

Deformacin vertical:

K = 3-12(A's/As)= 3-1.2*(40/91.26)= 2.5

Para la deformacin en el centro de la luz se asume un diagrama de momento parablico

D=(5*M*L2)/(48*Ec*I) =

0.005 m

plstica: P = K*D = 2.5*0.005= 0.013 m

(L+I)=(5*M*L2)/(48*Ec*I) =

(5*33.35*7.4)/(48*1738970*0.0225) =

5*(57.525*7.4)/* * 0.008 m

contraflecha mnima= 0.026 m

Deformacin longitudinal:

Por esfuerzos: (no se incluye impacto)

(48*1738970*0.0225)=

e =(2/3)*((MD+ML)*YtVIGA)/(E*I)*L =

0.44 cm

Por temperatura:

T = 0.000011*T*L = 0.000011*20*740= 0.1628 cm

(2/3)*{((33.35+44.25*1)*0.449)/(1738970*0.0225)}*740=

Por curvatura:

C = (8/3)*(contraflecha/L)*L = (8/3)*(2.6/740)*740= 0.02 cm

L1 = e + T + C = 0.44+0.1628+0.02= 0.62 cm

L2 = e - T + C = 0.44-0.1628+0.02= 0.30 cm

Se toma el mayor valor (no importa el signo) L= 0.62 cm

Carga en el apoyo:

4.00 4.00

7.5 7.5 5.0 adm = 56 Kg/cm

Wpuente = 42.3 Ton

1.00 0.459 0.000

7.4

QL = (7.5*1+7.5*0.459+5*0)*(1 carriles)/(3 apoyos) = 3.65 Ton

QD = Wpuente/(N estribos * N apoyos) = 42.3/(2*3) = 7.05 Ton

P = QL + QD = (3.648 + 7.05) = 10.70 Ton

adm = P / An An = P / adm = (10698/56) = 191 cm

75


76/81

Dimensionamiento del Neopreno:

Datos:

Ancho de vigas: 0.30 m

Longitud del apoyo: 0.40 mEsf admisible adm: 56 Kg/cm (del neopreno para apoyos simples)

L= 0.62 cm (deformacin longitudinal)L = 0.20 m (longitudinal, entre mas corto sea, mas fcil puede girar)

W = 0.30 m (transversal)Dureza del neopreno = 60 (propiedad del neopreno)Modulo cortante G = 9 (propieded del neopreno - variaciones de 9, 10 - 14)Factor Modificador = 1.8 (para apoyos simples sin refuerzo)

rea plana An = 600 cm

= = = n .

adm > n 56 > 17.83 OK dimensiones W - L

Chequeo por deformacin longitudinal:

Factor de forma S = Ap = 2 * (L + W) * hirea del permetro (Ap) hi = altura del caucho

adm (G * S) / 17.83 (9/1.8) * (600/(2 * (20 + 30) * hi ) hi 1.68 cm

hi a usar hi = 1.7 cm OK

* = * =

rea plana (An)

. .

cumplir que: hi 2 * L 1.67 > 1.24 OK dimension hi

Chequeo por giro:

Se asume una distribucin parablica, por lo tanto la distribucin de las cargas son iguales.

PD = 7.05 Ton

PL = 2.50 Ton

P = 9.55 Ton

n = P / An = 9550 / 600 = 15.92 K /cm .

Factor de forma S = (L + W) = 20 * 30 = 3.592 * (L + W) * hi 2 * (20+30) * 1.67

S / = 3.59 / 1.8 = 2

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Con los valores de S/ y n , se entra a la curva esfuerzo-deformacin y determino la deformacin

(%) = 5.2 %

C = * hi = 0.052 * 1.67 = 0.0868 cm

giro mximo del apoyo: = 2 * C / L = 2 * 0.0868 / 20 = 0.00868 radianes

Calculo del giro mximo de la viga:

giro mximo en la viga: = (q * L) / (24 * E * I)

Carga muerta sobre la viga qD = PD / (L /2) = 7.05/ (7.4 / 2) = 1.91 Ton/m

Carga viva sobre la viga qL = PL / (L /2) = 2.5/ (7.4 / 2) = 0.68 Ton/m

Momento de inercia efectiva Ie

(Mcr/Ma)*Ig+{1-(Mcr/Ma)}*ICR= 0.0067 m

(Ie < Ig) = 0.0067 < 0.0127 Ie = 0.0067 m4

(8.2/(11.37+14.78))*(0.0127)+ {1-(8.2/(11.37+14.78))}*0.00635=

El giro de la viga debido a la carga muerta mas la carga viva es:

= (q * L) / (24 * Ec * I) = (1.91 + 0.68) * 7.4 / (24 * 1738970 * 0.0067) = 0.00375 radianes

Se debe cumplir que: 0.00868 > 0.00375 OK GIRO

Chequeos por estabilidad:

hi L/5 1.67 < 4 OK dimensiones

hi W/5 1.67 < 6 OK dimensiones

Especificaciones del neopreno a utilizar

eje transversal (en el sentido del estribo)

Neopreno de dureza 60 en la escala de dureza Shore A, cuyas medidas son: L = 20 cm, W = 30 cm y

hi = 1.67 cm. Sin refuerzo.

hi = 1.7 cm

W = 30 cmeje longitudinal

(en el sentido de las vigas)

L = 20 cm

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DISEO DE BARANDA

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DISEÑO PUENTE 7M QBDA LOS LINDEROS