DISEÑO DE UN PUENTE VIGA – LOSA

CURSO : PUENTES Y OBRAS DE ARTEDOCENTE : ING. EDGAR CHURA A.ALUMNOS : MILTON HERNAN HUANACUNI CONDORI 2009-34513

ROSMERY JULIA CHOQUE MAMANI 2009-34525

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNE. A. P. INGENIERÍA CIVIL

OBJETIVOS:OBJETIVOS GENERALES:• Diseñar la estructura del puente tipo Viga- Losa, de acuerdo a las normas vigentes

en el Perú, y los reglamentos internacionales (AASHTO).

OBJETIVOS ESPECIFICOS• Realizar los estudios básicos estipulados en la norma, para la ejecución del proyecto.• Efectuar un óptimo predimensionamiento del puente, para darle la rigidez y la

estabilidad que permita el normal funcionamiento. Entre los que tenemos :SuperestructuraSubestructuraDispositivos de Apoyo

• Realizar el diseño del puente en su conjunto verificando en cada caso las diferentes condiciones que debe de cumplir, dentro de los parámetros establecidos.

DATOS GENERALES

• El puente a diseñar será de concreto armado, apoyado sobre 2 estribos diseñados para una sobrecarga de H20-S16 (Tomando en cuenta las combinaciones descritas en AASHTO (1994) LRFD Bridge Specifications designadas como HL-93 para cargas en carreteras aceptadas en 1993.) y una longitud de 16.00 m. Para la ejecución del presente trabajo, se ha tenido en cuenta las siguientes fuentes para las especificaciones.• Especificaciones de diseño

- Reglamento Norteamericano de la AASTHO- Manual de diseño de puentes- Reglamento de normas para el diseño de puente ACI

SE CONSIDERARA LAS SIGUIENTES CARGAS:

• Peso propio del concreto P.e. = 2400 kg/m3• Peso propio del asfalto P.a = 2000 Kg/m3• Peso de la baranda = estimado.• Sobrecarga en las veredas = 400 Kg/m2• Sobrecarga de diseño = H20- S16 ( consiste en un camion AASTHO de 36 Tn.

Distribuidas del siguiente modo 4Tn en el eje delantero, y 16 Tn en cada uno de los ejes posteriores.

• Carga de impacto estimado un porcentaje de la sobrecarga.• Peso propio de las veredas de concreto = P.e. = 2400 Kg/m3

El puente a diseñar será de concreto armado, apoyado sobre 2 estribos diseñados para una sobrecarga de H20-S16 (modelo AASHTO HL – 93) y una longitud de 16.00 m.

SECCION DEL PUENTE VIGA LOSA

VISTA LONGITUDINAL DEL PUENTE VIGA LOSA

DISEÑO DE LOSA• PREDIMENSIONAMIENTO: Se considero S=2.57m. y según: S/15 -> Espesor

t = 20cm• DEL METRADO DE CARGA: WPP = 0.58Tn/m• MOMENTO POR PESO PROPIO: MPP = 0.42Tn-m• MOMENTO POR SOBRECARGA: MS/C = 2.18Tn-m• MOMENTO POR IMPACTO: M I = 0.523Tn-m

VERIFICACION DEL PERALTE:

• REFUERZO PRINCIPAL ( METODO DE CARGAS DE SERVICIO):

• VERIFICANDO LA CANTIDAD MÍNIMA POR CUANTÍA:Espaciamiento: varillas de 5/8” (1.98cm2)

• ACERO DE REPARTICION:

Espaciamiento: varillas de 1/2” (1.27cm2)

• ACERO DE TEMPERATURA: Espaciamiento:

varillas de 3/8” (0.71cm2)

DISEÑO DE LA VIGA INTERIOR:

• PREDIMENSIONAMIENTO: hv=1.15m bv=0.5m• METRADO DE CARGAS:

a.1) Carga muerta Wd = 2.655

Peso del diafragma = 0.932 Tn

a.2) Carga viva: I = 0,28

• Calculo de momentos:b.1) Momento por carga muerta (MD): MD = 89,806 Tn - m

b.2) Momento por sobrecarga (ML): Ms/c final = 165,894Tn - m

b.3) Momento por sobrecarga equivalente: M s/c = 44,44 Tn-m b.4)Momento por impacto:

MI = 46,82 Tn - m

Diseño de la viga " T " por flexión:c.1) Determinación del ancho b

b ≤ L/4 = 4,00 m

b ≤ 16*t + bv = 4,24 m

b ≤ S ' + bv = 2,57 m

Usar el menor: b = 2,57 m

• c.2) Determinacion del peralte por servicio:

MTT= 302,519 Tn - m

• C.3) Determinacion de la cantidad de acero por el metodo de la rotura:

Mu = 578548,71 kg-m , As = 159,97 cm2

• c.4) Verificando la cuantía:Determinación de la cuantía balanceada:

p b = 0,02168 , p max = 0.75*p b = 0.01626

La cuantía de la viga :

p = As/(b x d) = 0,00594 < p max = 0,01626

c.5) Distribución de acero:Se tiene : As = 157,17 cm2 ( 30 varillas )

La distribución de las varillas será de la siguiente manera:

DISEÑO DE LA VIGA EXTERIOR• PREDIMENSIONAMIENTO: Para V. Longitudinal: hv = 1.15m Y bv=0.50m.A) VIGA EXTERIOR• METRADO DE CARGAS:

a.1)Carga muerta WPP = 4.41Tn/ma.2) peso de la viga diafragma Pd =0.466Tna.3) Carga viva: I = 0.28• CALCULO DE MOMENTOS:

b.1) MOMENTO POR PESO PROPIO: MPP = 143.436Tn-m

b.2) MOMENTO POR SOBRECARGA: MS/C =82.947 Tn-m

b.3) MOMENTO EQUIVALENTEMeq final = 44.44Tn - mDe las dos alternativas se escoge el mayor:M s/c = 82.947 Tn - mb.4) MOMENTO POR IMPACTO: I = 0.28 MI = 23.41Tn - m• DISEÑO DE LA VIGA " T " POR FLEXIÓN:

c.1) DETERMINACIÓN DEL ANCHO B

b ≤ L/4 = 4.00 mb ≤ 16*t + bv = 3.70 mb ≤ S ' + bv = 2.57 mUsar el menor: b = 2.57 m

• c.2) Determinacion del peralte por servicio:

El peralte mínimo es :d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2) d req. = 88.38cmInicialmente en el diseño se supondrá que la armadura estará distribuida en tres capas con varillas de Ø 1 ". Por lo tanto el valor de " d " se asumirá:d asum = 115 - 12 cmd asum = 103 > 88.380 cm Correcto• c.3) Determinacion de la cantidad de acero

Mu = 1.30*(MD + 1.67 ( ML + MI )) , Mu = 417.367 Tn - mMu = 417366.89 kg-mro por el metodo de la rotura:As = 111.33 cm2

• c.4) Verificando la cuantía:

p max = 0.75*p b = 0.01626• c.5) Verificando por fatiga en servicio:

Momento por servicio máximo:f s max = 2,446.04 kg/cm2Momento por servicio mínimo:f s min = 1,404.57 kg/cm2Rango de esfuerzos actuantes:1,041.47 kg/cm2Rango de Esfuerzo Admisible:∆ f = 1,041.47 kg/cm2 (Ok.)

• c.5) Distribución de acero: Se tiene: As = 111.54cm2 (22 varillas ) La distribución de las varillas será de la siguiente manera:

CORTE DE ACERO EN VIGAS " T ":d.1) momento por carga muerta MD =107.709Tn - md.2) Momento por sobrecarga (ML): Ms/c final =66.654 Tn - md.3) Momento por sobrecarga equivalente: Meq final = 33.36 Tn - md.4) momento por impacto:I = 0.28 MI =18.81 Tn - md.5) Determinación de la cantidad de acero por el método de la roturaMu = 1.30*(MD + 1.67 ( ML + MI )) , Mu = 325566.78

kg-mAs = 91.27 cm2

DISEÑO CORTANTE DE LA VIGA LONGITUDINALA.)Esfuerzo cortante a la distancia " d " de cara delapoyo:• Por carga muerta : Vd = 30.579 Tn• Por sobrecarga (Vs/c): Vd s/c=13.532 Tn• Por impacto : Vd I = 6.149Tn

B.) Esfuerzo cortante en el centro de la luz del puente:• Por carga muerta : VCL = 0.000Tn• Por sobrecarga (Vs/c): VCL s/c = 6.825 Tn• Por impacto : VCL I = 3.101Tn

• DISEÑO DE LA VIGA " T" POR CORTE:

• Cortante Último por rotura: A la distancia “d” de la cara del apoyo Vud = 1.30*(VD + 1.67 ( VL + VI )) Vud = 100.400

TnEn el centro de la luz: VuCL = 30.588 Tn• Esfuerzo admisible del concreto:

ΦVc =Φ x 0.53 x (f ´c)(1/2) x bw x d ; Ø =0.85ΦVc =Φ x 0.53 x (210)x(1/2) x 50 x 97.5

ΦVc = 31825.78 kg