DISEODISEO DE PUENTE DE SECCION COMPUESTA-SANCARRAGRADATOS Y ESPECIFICACIONESLOSA DE CONCRETO ARMADO :LONGITUD ENTRE EJES DE APOYO (L)=24.475M.ANCHO DE VIA (A)=3.60M.NUMERO DE VIAS DEL PUENTE (NV)=1VIAESPESOR DE LA LOSA (t)=0.20M. (Del Predimensionamiento)RESISTENCIA DEL CONCRETO EN LOSA (f'c)=210.00KG/CM2FLUENCIA ACERO DE REFUERZO EN LOSA (fy)=4,200.00KG/CM2SOBRECARGA MOVIL HL-93 (Pc)(POR EJE)=3.5714.7814.78TNP1P2P2SOBRECARGA MOVIL TANDEM (Pt)(POR EJE)=11.2011.20TNPPSOBRECARGA DISTRIBUIDA (S/C)=0.96TN/MSOBRECARGA PEATONAL EN VEREDA (S/Cv)=0.36TN/M2PESO DE LA BARANDA METALICA ( )=0.20TN/M3PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO ARMADO ( )=2.40TN/M3VIGA DE ACERO :ESPACIAMIENTO DE VIGAS ENTRE EJES (S)=2.30M.ESPACIAMIENTO DE VIGAS ENTRE EJES DE ALAS (S'')=2.10M.ESPACIAMIENTO DE VIGAS ENTRE ALAS (S')=1.90M.FLUENCIA DEL ACERO ESTRUCTURAL (f'y)=2,530.00KG/CM2ASTM A36PESO ESPECIFICO DEL ACERO EN VIGAS ( )=7.85TN/M3La norma especifica que para tener en cuenta los efectos de amplificacin dinmica y de impacto, se deber de incrementar las cargas vivas,este incremento se da para los efectos del Camion de diseo Hl-93 o Tndem de diseo mas no para la Sobrecarga.Incremento por efectos dinmicos y de impacto = I =33.00%PREDIMENSIONAMIENTO DE LA SUPERESTRUCTURADIMENSIONAMIENTO :PERALTE MINIMO DE LA VIGA DE ACERO0.82M.0.90M.PERALTE MINIMO DE LA VIGA INCLUIDO LOSA0.98M.1.10M.ESPESOR DE LA LOSA0.20M.PARA LUCES SIMPLES0.21M.Asumir :0.20M.ESFUERZOS TIPICOS DE DISEO-Resistencia Mnima a la fluencia del acero :2,530.00KG/CM2-Esfuerzo Mnimo admisible en flexin del acero :1,260.00KG/CM2ESPESOR DEL ALMA0.55CM.0.950CM.3/8"ANCHO DEL PATIN22.03CM.0.40M.ESPESOR DEL ALA O PATINDe la formula anterior se deduce :1.73CM.3.000CM.ANALISIS Y DISEO DE LA LOSA DE CONCRETO ARMADODISTRIBUCION DE LAS CARGAS DE LAS RUEDAS EN LA LOSA DE CONCRETOPara nuestro caso se considera la armadura principal de la losa perpendicular a la direccin del trfico.TRAMO INTERIORLUZ EFECTIVAPara nuestro caso como son 02 vigas de acero (tramo simple), la luz de clculo ser la distancia entre los ejes de soporte,para secciones con mas de 02 vigas del tipo de viga en donde se apoya.2.30M.MOMENTO POR SOBRECARGA MOVILMOMENTO FLECTORPara luces de 0.60 m. a 7.20 m., el momento debido a la carga viva para tramos simples se determina por la siguienteformula :donde :Peso de la Rueda ms pesada.1.79TN-M.7.39TNMOMENTO POR IMPACTO0.59TN-M.MOMENTO POR PESO PROPIOMetrado de Cargas :pp losa =0.480TN/Msup. rodadura =0.086TN/M0.566TN/MPara obtener los momentos negativos y positivos se consider un coeficiente de 1/10, de acuerdo a las recomendacionesde las normas AASHO y ACIMpp =0.254TN-M.Ms.r =0.046TN-M.0.300TN-M.VERIFICACION DEL PERALTE POR SERVICIOPara este caso se asumir que el concreto y el acero alcanzan hasta un 40% de su resistencia.Esto con el objetivo que los esfuerzos y deformaciones sigan siendo proporcionales.Donde :Peralte til de losa.Ancho de losa.100.000CM.Momento por Servicio.2.682TN-M.Esfuerzo de compresin en el concreto.84.00KG/CM2Esfuerzo permisible en el acero de refuerzo.1,680.00KG/CM2Modulo de elesticidad del acero de refuerzo.2,100,000.00KG/CM2Modulo de elasticidad del concreto.217,370.65KG/CM2Relacin del modulo de elasticidad del acero y del concreto.9.66< > 10Relacin entre la tensin del acero y del concreto.20.00Factores adimensionales.0.3260.89110.487CM.OKDISEO DEL ACERO DE REFUERZO POR ROTURADonde :Factor que se refiere a la ductilidad.1.00Factor que se refiere a la redundancia.1.05Factor que se refiere a la importancia operacional.0.951.00Momento ltimo (Momento Total factorizado)Factor de Carga.Momento de carga por cada tipo "i".Para el estado limite de Resistencia I, se tiene :1.251.504.56TN-M.Area de Refuerzo Positivo y Negativo :Recubrimiento a utilizar=5.00CM. del acero a utilizar=1/2PULG.Area del acero=1.27CM2.Peralte (d)=14.37CM.Dar un valor aproximado para "a" :2.13CM.9.06CM2.2.13CM.OKVerificacin de Cuanta :0.850.02168cuantia balanceada0.01626cuantia maxima0.00333cuantia minimaEn nuestro caso :0.00631OK9.06CM2.Separacin entre varillas :13.98CM.13.50CM.Se usar :1/2PULG. @ 13.5 CM.Acero de distribucin o reparticin :, es un porcentaje del acero principal., para refuerzo principal perpendicular al trfico.Area del acero principal9.06CM2.Longitud efectiva del tramo.2,300.00MM.67.00%6.07CM2/M del acero a utilizar =1/2PULG.Area del acero =1.27CM2.20.87CM.20.00CM.Se usar :1/2PULG. @ 20 CM.Acero por temperatura y retraccin de fragua :Para un ancho de 1.00 m. se tiene :3.60 del acero a utilizar =3/8PULG.Area del acero =0.71CM2.19.79CM.19.50CM.Se usar :3/8PULG. @ 19.5 CM.TRAMO EN VOLADIZOPara nuestro caso, calculado por metro de ancho, se tiene :ANCHO DE VIA (A)=3.60M.ANCHO DE VEREDA (C)=0.60M.ANCHO DE SARDINEL (B)=0.20M.ALTURA DE BARANDA=0.90M.ANCHO DE BARANDA=0.15M.Z=0.05M.U=0.10M.I=0.45M.G=0.40M.N=0.20M.SECCIONCARGA (TN)BRAZO (M)MOMENTO (TN-M)10.2880.9000.259Peso Muerto20.0120.5830.007Peso Muerto30.0120.7170.009Peso Propio40.3360.3500.118Peso Propio5 (SUP. ROD.)0.0480.2750.013Peso Muerto6 (SARDINEL)0.1921.3000.250Peso Muerto7 (BARANDA)0.0271.3000.035Peso MuertoS/Cv (Peatones)0.2160.9000.194MOMENTO POR CARGA MUERTA DE COMPONENTES ESTRUCTURALES Y NO ESTRUCTURALES :0.392TN-MMOMENTO POR CARGA MUERTA DE SUPERFICIE DE RODADURA Y DISPOSITIVOS AUXILIARES :0.298TN-MMOMENTO POR CARGA VIVA PEATONAL :0.194TN-MMOMENTO POR SOBRECARGA MOVIL :Donde :Peso de la rueda mas pesada7.390TN.Brazo de ubicacin de la fuerza "P"0.250M.Franja Efectiva (Cantilever)1.348M.1.370TN-MMOMENTO POR IMPACTO :0.452TN-MDISEO DEL ACERO DE REFUERZO POR ROTURAPara el estado limite de Resistencia I, se tiene :1.251.501.004.467TN-MArea de Refuerzo :Recubrimiento a utilizar=5.00CM. del acero a utilizar=1/2PULG.Area del acero=1.27CM2.Peralte (d)=14.37CM.Ancho (b)=100.00CM.Dar un valor aproximado para "a" :2.09CM.8.87CM2.2.09CM.OKVerificando el area de acero por cuantia, se tiene :8.87CM2.Comparando con el acero superior de la losa interior, se asume :9.06CM2.Separacin entre varillas :13.98CM.13.50CM.Se usar :1/2PULG. @ 13.5 CM.DISEO DE LAS VIGAS PRINCIPALES METALICAS DE ACEROPREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA METALICACHEQUEO POR PANDEO DEL ALMA94.74OKCHEQUEO POR PANDEO DEL ALA EN COMPRESION13.33OKDEL GRAFICO ANTERIOR SE DEFINE :Ancho del ala superior en compresin.Ancho de platabanda en compresin.Ancho del ala inferior en traccin.Ancho de platabanda en traccin.Espesor del ala superior en compresin.Espesor de platabanda en compresin.Espesor del ala inferior en traccin.Espesor de platabanda en traccin.Espesor del alma.Altura del alma.Altura del alma entre centros de alas.Altura de la viga metlica en cms.PARA NUESTRO CASO :40.00CM.0.00CM.50.00CM.40.00CM.3.00CM.0.00CM.3.00CM.2.50CM.0.950CM.90.00CM.94.25CM.98.50CM.AREA DE LA SECCION455.50CM2.PESO UNITARIO POR METRO LINEAL DE LA VIGA0.36TN/M.METRADO DE CARGAS :SECCIONCARGA (TN/M)10.288Peso Muerto20.012Peso Muerto30.012Peso Propio40.936Peso Propio5 (SUP. ROD.)0.168Peso Muerto6 (SARDINEL)0.192Peso MuertoVIGA DE ACERO0.358Peso PropioVIGA DIAFRAGMA0.300Peso Propio7 (BARANDA)0.027Peso MuertoS/Cv (Peatones)0.216MOMENTO POR CARGA VIVA DE DISEO :CALCULO DE LA CONCENTRACION DE CARGA1.261PMOMENTO POR CAMION DE DISEO HL-93 Y SOBRECARGA DISTRIBUIDA1.- Indicar el valor "X", de ubicacin de la rueda trasera P2 :7.94M.OK2.- Indicar el valor "Y", en donde se desea calcular el momento :12.24M.OK3.- Calculo de los factores f1, f2 y f3 :3.969, para P16.119, para P23.969, para P2102.926TN-MMomento producido para cada viga.33.966TN-MMomento producido para cada viga.35.942TN-MMomento producido para cada viga.4.- Segn el Teorema de Baret el valor "n" es :0.727M.8.665M.12.965M.103.377TN-MColocar el valor calculado cambiando los valores "X" e "Y"34.114TN-M35.815TN-M4.- En el Centro de luz :7.938M.12.238M.102.926TN-MColocar el valor calculado cambiando los valores "X" e "Y"33.966TN-M35.942TN-MMOMENTO POR TANDEM Y SOBRECARGA DISTRIBUIDA1.- Indicar el valor "X", de ubicacin de la rueda trasera P :12.24M.OK2.- Indicar el valor "Y", en donde se desea calcular el momento :12.24M.OK3.- Calculo de los factores f1y f2 :6.119, para P5.519, para P82.171TN-MMomento producido para cada viga.27.116TN-MMomento producido para cada viga.35.942TN-MMomento producido para cada viga.4.- Segn el Teorema de Baret el valor "n" es :0.300M.11.938M.11.938M.82.223TN-MColocar el valor calculado cambiando los valores "X" e "Y"27.134TN-M35.920TN-M4.- En el Centro de luz :12.238M.12.238M.82.171TN-MColocar el valor calculado cambiando los valores "X" e "Y"27.116TN-M35.942TN-MDE LO ANTERIOR SE PUEDE NOTAR QUE PREDOMINA EL CAMION DE DISEO HL-93+S/C DISTRIBUIDACALCULO DE MOMENTOS POR PESO PROPIO, PESO MUERTO Y CARGA PEATONAL :- Momento por Peso Propio :1.606TN/M.119.797TN-MMomento producido para cada viga.120.222TN-MMomento producido para cada viga.- Momento por Peso Muerto :0.687TN/M.51.295TN-MMomento producido para cada viga.51.477TN-MMomento producido para cada viga.- Momento por Peso de Sobrecarga en Vereda :16.117TN-MMomento producido para cada viga.16.174TN-MMomento producido para cada viga.CALCULO DEL MOMENTO MAXIMO POR SERVICIO :360.515TN-MMomento producido para cada viga.360.706TN-MMomento producido para cada viga.AJUSTE DEL DISEO DE LA VIGA METALICA149.692CM2.CALCULO DE LA CORTANTE1.- Calculo de los factores f1, f2 y f3 :1.000, para P20.824, para P20.649, para P12.- Calculo de la Cortante por HL-93+S/C Distribuida :18.458TNCortante producido para cada viga.6.091TNCortante producido para cada viga.5.874TNCortante producido para cada viga.3.- Calculo de la Cortante por Tandem+S/C Distribuida :1.000, para P0.951, para P13.776TNCortante producido para cada viga.4.546TNCortante producido para cada viga.5.874TNCortante producido para cada viga.DE LO ANTERIOR SE PUEDE NOTAR QUE PREDOMINA EL CAMION DE DISEO HL-93+S/C DISTRIBUIDA4.- Calculo de las Cortantes por Peso Propio, Peso muerto y Carga Peatonal :19.648TNCortante producido para cada viga.8.413TNCortante producido para cada viga.2.643TNCortante producido para cada viga.5.- Calculo de la Cortante por Servicio :61.128TNVERIFICACION POR CORTANTELa fuerza cortante lo absorve el alma de la viga metlica, por lo tanto el esfuerzo actuante en la viga es :714.949KG/CM2el esfuerzo actuante se compara con el esfuerzo admisible, el cual es:834.900KG/CM2OK! CONFORMEDEFLEXIONES1.- Deflexin por Carga Muerta :; (Para Carga Distribuida); (Para Carga Concentrada)Donde :Deflexin de la Viga (CM.)Carga Distribuida (KG/CM.)Carga Concentrada en el punto medio de la luz (KG.)Longitud del Claro (CM.)Modulo de Elasticidad (KG/CM2.)Momento de Inercia (CM4.)Para nuestro caso P=0, ya que la viga se lanzar sin apoyo temporal.2.- Calculo de las Deflexiones por Peso Propio, Peso muerto y Carga Peatonal :16.056KG/CM6.875KG/CM2.160KG/CM2,447.500CM2,100,000.000KG/CM2796,641.701CM41,323,442.066CM44.484CM1.156CM0.363CM3.- Deflexin por Carga Viva :Deflexin por sobrecarga (PULG.)Peso del Eje Frontal del Camin Tipo HL-93, afectado por factor de Concentracin e Impacto (KIPS.)Longitud del Claro (PIE)Modulo de Elasticidad (KSI)Momento de Inercia (PULG4.)6.600KIPS80.278PIE29,868.300KSI45,528.776PULG40.751PULGDeflexin producida por el Camin HL-93Dede cumplir :0