1.1.- NORMAS DE DISEÑOEl diseño estructural del puente se realiza en base a los reglamentos AASHTO-1996 (AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AN TRANSPORTATION OFFICIALS) para puentes.

1.2. DISEÑO PUENTE DE H°P° DE UN TRAMO DE UNA VIA DE LONG. TOTAL 50 m

1.2.1. GENERALIDADESLa estructura propuesta consiste en un puente de hormigón armado de un tramo de 50 m . teniendo una longitud total de 50 m total. de doble vía con un ancho de calzada de 8.0 m. y está conformado por: vigas postensadas, losa, bordillo, aceras, postes y pasamanos para la superestructura. El estribo es de hormigón ciclópeo vaciado en sitio que compone la infraestructura.

1.2.1.1- CARGAS CONSIDERADASLas cargas consideradas son el peso propio del hormigón armado .

Υ H A =24KN /m 3

La carga viva está constituida por el CAMIÓN TIPO HS-20, que posee las características siguientes Separación entre ejes: 4,3 - 9,10 m.

Carga por eje delantero: 36 kN. Carga por eje trasero: 144 kN. Luz cálculo del puente: 50.0 m. Ancho de calzada: 8.0 m.

1.2.1.2.- CARACTERÍSTICAS RESISTENTES DE LOS MATERIALESEl hormigón y el acero de construcción deben cumplir las siguientes especificaciones:

f'c = 21 MPa (Losa y Complementos)fy = 420 MPa ( Acero Normal)

1.2.2.DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA DEL PUENTE.

1.2.2.1. CALCULO Y DISEÑO DE LA ACERA PEATONAL

1.2.2.1.1 PASAMANOS DE HORMIGÓN ARMADO

Se realizara una verificación considerando solo el eje gravitacionalSección cuadrada ( asumida): 12.5x15 cm. Separación entre postes: 2.00 m. Carga viva: 0.75 kN/m. Peso propio: 0.45 kN/m.

Mayorando cargas:

qu=1.3 (CM+1.67CV )

qu=1.3 (0.45+1.67∗0.75 )

qu=2.21KN /m

Suponiendo la baranda simplemente apoyada:

MU=q l2

8

MU=2.21∗22

8=1.10K−m

Vu=ql2

Vu=2.21∗22

=2.21Kn

Refuerzo por flexión:

b pas.h°a = 150 mm. rrecub . = 20 mm. d = 101 mm. Ф= 8 mm.

Probando con : 2 Ø8 área: 100.53 cm².

a=A s∗f y

0.85∗f 'c∗b

a= 100.53∗4200.85∗21∗150

=15.77mm

MU=∅∗A s∗f y∗(d−a2 )

M u=8∗100.53∗420∗(101−15.772 )=3.54 Km−m

3.54Kn−m>1.10Kn−mCorrecto

Por lo tanto se usara como refuerzo mínimo: E Ø6 c/15

verificación por cortante: Probando con : Ø6 área: 0.28 cm².

V C=√ f ' c6

bw∗d

V c=√216150∗101=11571.00N

∅V C=11571.00∗0.28=3239.88N3239.88N>2210N Correcto

1.2.2.1.2. POSTES DE LOS PASAMANOSMomentos respecto al punto "O"

M=2·P1·h1+2·P2·h2+2·P3·b1+2·P4·b1

DATOSP1= 0.75 kN/m.P2= 0.75 kN/m. M = 1.87 kN-m.P3= 0.75 kN/m. Mu = 1.3·(1.67·M)P4= 0.75 kN/m. Mu = 4.06 kN-m.h1= 0.821 m. .h2= 0.376 m. V=2*P1+2*P2b1= 0.025 m. V = 3.0 kN.

Vu =1.3·1.67·V

Vu = 6.5 kN.

Refuerzo por flexión:rec = 25 mm.d = 163 mm.b = 200 mm.φ = 12 mm.

Probamos con: 2 Ø12 As = 226.19 mm².

a=A s∗f y

0.85∗f 'c∗b

a= 226.19∗4200.85∗21∗200

=26.61mm

MU=∅∗A s∗f y∗(d−a2 )

M u=12∗226.19∗420∗(163−26.612 )=12.09Km−m

12.09Kn−m>4.06Kn−mCorrecto

Utilizar : 2 Ø12verificación por cortante:

Probando con : Ø6 área: 0.28 cm².

V C=√ f ' c6

bw∗d

V c=√216200∗163=24898.6 N

∅V C=24898.6∗0.28=6971.6N6971.6N>6500N Correcto

Por lo tanto el refuerzo mínimo será: E ¢ 6 c/15

1.2.2.1.3. ACERA PEATONAL Peso propio pasamanos de H°A

P = 0.45 kN/m.

Peso propio postes

P = 0.6912 kN/m.

Carga distribuida pasamanos y postes

PP=Ppasamanos+Ppostes

Separacion

PP=0.45+0.69122.00

=0.7956KN /m

Momento por carga muerta respecto al punto "O"Longitud de la losa B: 600 mm.Asumimos un espesor de e: 150 mm.Mcm = 0.79 kN-m.

Momento por carga viva respecto al punto "O"qa = 4.15 kN/m².Pasamanos = 1.50 kN/m².Postes = 2.25 kN/m².Mcv = 3.31 kN-m.

Momento por impacto

M i=0.30M cv

M i=0.30∗3.31=0.9993KN−m

Momento MayorandoMu = 1,3 * (Mcm + 1,67 * (Mcv + Mi)) Mu = 10.29 kN-m.

Refuerzo por flexióne = 150 mm.rec = 25 mm.d = 120 mm.b = 1000 mm.

Probando con: Ø10 c/20 área: 393 mm².

a=A s∗f y

0.85∗f 'c∗b

a= 393∗4200.85∗21∗1000

=9.24mm

MU=∅∗A s∗f y∗(d−a2 )

M u=10∗393∗420∗(163−9.242 )=16.18Km−m

16.18Kn−m>10.29Kn−mCorrecto

Acero mínimo por agrietamiento:

f'c = 21 N/mm².b = 1000 mm.h = 120 mm.

f r=0.63∗√ f ' c

f r=0.63∗√21=2.887N /mm2

MCR=1.2∗(b∗h2 )∗f r

6

MCR=1.2∗(1000∗1202 )∗2.887

6=8314625N−mm

Mcr = 8.31 kN-m.

M u=1.2∗M cr

M u=1.2∗8.31=9.98 kN−m

Asmin = 225 mm². < As = 392.70 mm².

Acero de distribución Lc = 4.50 m.

D=0.552√LC

D= 0.552√4.50

=0.26<0.5Correcto

Asdist = 0,5*As = 196.35 mm².

Asdist = Ø 10 c/40

1.2.2.1.1. BORDILLO

Momento torsor por carga muerta

TD = 1.26 kN-m.

Momento torsor por carga viva

TL = 4.62 Kg-m.

Momento torsor por impacto

Ti = 0.30*Tl

Ti = 0.30*4.62 Kg-m

Ti = 1.386Kg-m

T u=1.3∗(T D+1.67∗(T l+T i ))T u=1.3∗(1.26+1.67∗(4.62+1.386 ) )

T u=14.69kN−m

Refuerzo por torsorbw = 200 mm. Pcp = 1300 mm.h = 450 mm. Acp = 90000 mm².rec = 25 mm. Ph = 1100 mm.¢ = 10 mm. Aoh = 60000 mm².d = 425 mm.

La torsión se ignora si:

T u≤∅√ f 'c12

∗[ ( ACP)2

PCP]

T u≤10√2112

∗[ (90000 )2

1300 ]=2.3kN−m

14.69 kN-m < 2.3 kN-m re

Refuerzo transversal (estribos)

A t

s=

T u

2∗∅∗Ao∗¿∗f y¿

A t

s= 14.692∗10∗6000∗420

A t

s=0.0448

Si tomamos: S = 16 At = 7.176 Ø10 c/ 16

Calculo del refuerzo longitudinal:

AL=AT

S∗PH

AL=7.17616

∗1100=493.35mm2

Refuerzo mínimo Longitudinal

ALmin=5√ f ' c∗Acp

f y

−( At

S )∗Ph

ALmin=5√21∗90000

420−( 7.17616 )∗1100

Almin = 30.38 cm2 < 493.3 mm². Correcto

Usar : 5 Ø12 As = 565.5 mm².

Refuerzo mínimo por flexión

A smin=1.4f y

∗by∗d

A smin=1.4420

∗200∗425=283.33mm2

Usar : 3 Ø12