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MEMORIA DE CALCULO PUENTE LA ESPERANZA

DISEÑO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE DE PUENTE ESPERANZA CALCULO DE LA FUERZA DEL SISMO SX NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN - NEC NEC-SE-DS CARGAS SÍSMICAS DISEÑO SISMO RESISTENTE

Z=

0,25 ORELLANA

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SUELO TIPO B SUELO ARCILLOSO Vs< 1500

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Fa = 1

Fd= 1

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Fs= 0,75

ƞ= 2,6

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I=

1,5

Ct= 0,055 ᾁ= 0,9

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R=

2

FUERZA SISMICA DETERMINADA CON LOS FACTORES DE TIPO DE SUELO Y ZONA SISMICA POR EL PROGRAMA SAP2000 Z = 0,25 ORELLANA I = 1,50 SEGUN LA CATEGORIA DE LA ESTRUCTURA Sa(Ta)=ƞ*Z*Fa = 0,650 R = 2,00

NORMAS Y CODIGOS UTILIZADOS EN EL DISEÑO ·   ESPECIFICACIONES AASHTO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL METODO LRFD          Para el diseño de armaduras, se utilizó los criterios del ACI en los capítulos referentes a Cuantías máximas y mínimas de acero para vigas y columnas. • NEC SE-DS, NEC-SE-CG          ACI 318S/318SR 7.11          ACI 318S/318SR 9.5.2          ACI 318S/318SR 10.3.2          ACI 318S/318SR 10.5          ACI 318S/318SR 10.9          ACI 318S/318SR 11.1          ACI 318S/318SR 11.3          ACI 318S/318SR 11.5          ACI 318S/318SR 11.10.9          ACI 318S/318SR 21.3.2          ACI 318S/318SR 21.4.4 MODELACIÓN DE LA ETRUCTURA EN PROGRAMA SAP2000 V. 14.2 GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA

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PERSPECTIVA

VISTA LATERAL DEL PUENTE

DEFINICION DE MATERIALES

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DEFINICIÓN DE CARGAS

DEFINICION DE CASOS DE CARGA

CARGA MOVIL

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DEFINICION DE LINEA DE TRAFICO

LINEA DE TRAFICO DEL PUENTE

DEFINICION DE VEHICULO TIPO SEGÚN NORMA AASHTO

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DEFINICION DE CLASE DE VEHICULO TIPO - CARGA DE IMPACTO

LINEA DE TRAFICO

DEFINICION DE COMBINACIONES DE CARGAS

CALCULO DEL EMPUJE ACTIVO DEL SUELO EN ESTRIBOS ´=tan^2(pi()/4 - Ø/2) Ka= Coeficiente de empuje activo

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ɣ natural= ɣ relleno mejorado= Øaproximado relleno =

H= Ka= H=2 H=3 H=4 H=5 H=6

1,04 2,00 35

ton/m3 ton/m3 ⁰

7,52 0,271 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

m

ARCILLA Y LIMOS ORGANICOS DE MEDIA COMPRESIBILIDAD GRAVA ARCILLOSA PARA CAMBIO DE SUELO

Ea = Ea = Ea = Ea = Ea =

1,08 2,44 4,34 6,77 9,76

EMPUJE ACTIVO EN ESTRIBO 1

ton/m ton/m ton/m ton/m ton/m

´+ el 25 % sismo 1,35 3,05 5,42 8,47 12,19

EMPUJE ACTIVO EN ESTRIBO 2

APLICACIÓN DE CARGA VIVA

CORRIDA DEL PROGRAMA

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DEFORMADA DE LA ESTRUCTURA

DIAGRAMA DE MOMENTOS POR CARGA MUERTA

DIAGRAMA DE MOMENTOS POR SISMO SX

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DIAGRAMA DE MOMENTOS POR CARGA VIVA

DIAGRAMA DE MOMENTOS POR EMPUJE DEL SUELO EN ESTRIBOS

REACCIONES DE MOMENTO RESPECTO A LINEA DE INFLUENCIA DEL PUENTE

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REACCIONES DE CORTE RESPECTO A LINEA DE INFLUENCIA DEL PUENTE

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DEFORMADA DEL PUENTE COM RESPECTO AL SISMO SX

FUERZA AXIAL EN COLUMNAS, POR CARGA MUERTA

DISEÑO DEL PUENTE

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ARMADURA DE ESTRIBOS PARED

Mmax(+ -)= 25,14 espesor = 100 F`c = 280 Fy= 4200 FUERZA DE COMPRESION C= FUERZA DE TENSION T = C=T As = `=0.85*F`c*a*b/Fy As = 5,667 `=Ø*As*Fy*(d-a/2) Mu = 2514000 -2013480 10710 a^2 a1= 186,74 a2= 1,26 As = 7,12 Asmin=(14/fy)XbXd As < As min, Para As(+) AS (SENTIDO VERTICAL) = AS (SENTIDO HORIZ.) =

ton-m/m cm kg/cm2 kg/cm2 `=0.85*F`c*a*b `=As*Fy

`*a *a -2013480 cm cm cm2/m

`a

10710 2514000

`*a^2 ´=0

OK

31,67 cm2 Utilizo As min para el diseño

DE ACI 318S/318SR 10.5.1

25,33 19,00

cm2/m cm2/m

2,53 1,90

20,1 70 280

ton-m/m cm kg/cm2

=1 ∅ 14 mm + 1 ∅ 12 mm @ 0,10 m =1 ∅ 16 mm @ 0,10 m

ZAPATA

Mmax(+ -)= espesor = F`c =

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Fy= 4200 FUERZA DE COMPRESION C= FUERZA DE TENSION T = C=T As = `=0.85*F`c*a*b/Fy As = 5,667 `=Ø*As*Fy*(d-a/2) Mu = 2010000 -1370880 10710 a^2 a1= 126,52 a2= 1,48 As = 8,41 Asmin=(14/fy)XbXd As < As min, Para As(+) AS (SENTIDO LONGITU.) = AS (SENTIDO TRANSV.) =

kg/cm2 `=0.85*F`c*a*b `=As*Fy

`*a *a -1370880 cm cm cm2/m

`a

10710 2010000

OK

21,67 cm2 Utilizo As min para el diseño

DE ACI 318S/318SR 10.5.1

17,33 13,00

1,73 1,30

cm2/m cm2/m

`*a^2 ´=0

=1 ∅ 16 mm @ 0,10 m =1 ∅ 14 mm @ 0,10 m

ARMADURA DE PILAS ZAPATA

Mmax(+ -)= 1,38 espesor = 100 F`c = 280 Fy= 4200 FUERZA DE COMPRESION C= FUERZA DE TENSION T = C=T As = `=0.85*F`c*a*b/Fy As = 5,667 `=Ø*As*Fy*(d-a/2) Mu = 138000 -2013480 10710 a^2 a1= 187,93 a2= 0,07 As = 0,39 Asmin=(14/fy)XbXd As < As min, Para As(+) AS (SENTIDO LONGITU.) = AS (SENTIDO TRANSV.) =

ton-m/m cm kg/cm2 kg/cm2 `=0.85*F`c*a*b `=As*Fy

`*a *a -2013480 cm cm cm2/m

`a

10710 138000

OK

31,67 cm2 Utilizo As min para el diseño

DE ACI 318S/318SR 10.5.1

25,33 19,00

2,53 1,90

cm2/m cm2/m

`*a^2 ´=0

=1 ∅ 14 mm + 1 ∅ 12 mm @ 0,10 m =1 ∅ 16 mm @ 0,10 m

ARMADO DE VIGAS, COLUMNAS Y LOSA ARMADO DE VIGAS SECCIÓN 40x50 cm Mag = Donde: Mag= f't=

f't * I /Y Momento de agrietamiento 3,5 x (f'c)^(1/2)

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I= Y=

inercia Centroide

PARA VIGA RECTANGULAR

DATOS: b= h= d= f'c= fy=

40,00 50,00 44,00 280,00 4200,00

cm cm cm kg/cm2 kg/cm2

RESULTADOS Y= f't= I= Mag= Asmin=

25,00 58,57 416666,67 9,76 5,87

cm kg/cm2 cm4 T-m cm2

Rb= Asmax= Asmax=

0,02890 0,5 * Rb * bw * d 25,43

cm2

ARMADO DE VIGAS SECCION 40X50 cm, AS (cm2) As(-) = 12,72 cm2 As(+) = 10,17 cm2

Centroide Esfuerzo de agrietamiento Inercia Momento de agrietamiento

6 Ø 16 mm 5 Ø 16 mm

CORTE EN VIGAS

DISEÑO A CORTE

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TRAMO VD VSX Vu=1.4VD+1.7VSY Vc=0,53*(F'C)^,5*bw*d Vs=(Vu-0,85*Vc)/0,85 Av=Vs*S/*(Fy*d) Numero de ramas UTILIZO AV min=

A L=2,00 m 2,15 13,15 25,37 15,61 14,23 0,77 1 0 Av en fi de 10 mm 1 e Ø 10 mm @ 0,10 m y @ 0,20 m

B 2,15 13,15 25,37 15,61 14,23 0,77 1

DISEÑO DE COLUMNAS DE HORMIGON ARMADO Sección de columna 80x80 cm a= 80 cm b= 80 cm Ro=

0,010

Se utiliza la cuantía de acero del 1,0 % para el cálculo de la armadura As (cm2)= Ro x Ag = 64,00 cm2 Ø 20 mm As (cm2)= Ro x Ag = 20 espaciamiento de As= 10 cm

14 16 20

1,54 2,01 3,14

CALCULO DE ACERO TRANSVERSAL EN COLUMNAS RECTANGULARES

DATOS: d'= b= h= f'c= fy= s= hcol= Mb y-y (r. cortas) = Mb x-x (r. largas) =

MODIFICAR 1 80 80 280 4200 10 4 37,08 37,08

(1 SIERRA, 0 COSTA) cm cm kg/cm2 kg/cm2 cm m t-m t-m

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Lo = Longitud de confinamiento RESULTADOS d' = 6 h" (r corta)= 74 h" (r larga)= 74 PARA RAMAS CORTAS Ash1= 0,3xSxh"xf'c*(Ag/Ac - 1)/ fy= Ash2= 0,09xSxh"xf'c / fy= AS ramas cortas =

4,44 6

Lo=

80

10 16 20

cm cm cm

2,50 4,44

cm

cm2@ 10 cm cm2@ 10 cm

cm2@ 10 cm 3 e Ø 10 mm @ 10 cm

Vc= 0,53 xraiz(f'c)x bw x d = Vu=2xMbx-x / hcol = Vs= Vu- 0,85xVc / 0,85= Av= Vs x S / (fy x d)= RESTO DE COLUMNA Av mínimo

52,50 18,54 -30,69 -0,99 -1,26

ton ton ton 210,008 cm2@ 10 cm 1 e Ø 10 mm @ 10 cm

PARA RAMAS LARGAS Ash1= 0,3xSxh"xf'c*(Ag/Ac - 1)/ fy= Ash2= 0,09xSxh"xf'c / fy=

2,50 4,44

cm2@ 10 cm cm2@ 10 cm

AS ramas largas =

4,44 6

Vc= 0,53 xraiz(f'c)x bw x d = Vu=2xMbx-x / hcol = Vs= Vu- 0,85xVc / 0,85= Av= Vs x S / (fy x d)= RESTO DE COLUMNA Av mínimo

0,79 2,01 3,14

ton = 4xVc

cm2@ 10 cm 3 e Ø 10 mm @ 10 cm 52,50 18,54 -30,69 -0,99 -1,26

ton ton ton 210,008 cm2@ 10 cm 1 e Ø 10 mm @ 10 cm

ton = 4xVc

RESUMEN DE ARMADURA POR CORTE Y CONFINAMIENTO EN COLUMNAS En Lo=80 cm altura de confinamiento, Ash = 3e Ø 10 mm @ 10 cm (3 ramas Cortas + 3 ramas largas) En el resto de altura de columna, Av mín = 1 estribo Ø 10 mm, cada 10 cm (2 ramas)

LOSA SUPERIOR DE ARRIOSTRAMIENTO DE COLUMNAS

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Mmax(+)= 9,17 espesor = 40 F`c = 280 Fy= 4200 FUERZA DE COMPRESION C= FUERZA DE TENSION T = C=T As = `=0.85*F`c*a*b/Fy As = 5,667 `=Ø*As*Fy*(d-a/2) Mu = 917000 -728280 10710 a^2 a1= 66,72 a2= 1,28 As = 7,27 Asmin=(14/fy)XbXd As < As min, Para As(+) AS (SENTIDO DE A) = AS (SENTIDO DE B) =

ton-m/m cm kg/cm2 kg/cm2 `=0.85*F`c*a*b `=As*Fy

`*a *a -728280 cm cm cm2/m

`a

10710 917000

OK

11,67 cm2 Utilizo As min para el diseño

DE ACI 318S/318SR 10.5.1

11,67 11,67

1,67 1,67

cm2/m cm2/m

`*a^2 ´=0

=1 ∅ 14 mm @ 0.15 m =1 ∅ 14 mm @ 0.15 m

AS NEGATIVO

Mmax(-)= 9,17 espesor = 40 F`c = 280 Fy= 4200 FUERZA DE COMPRESION C= FUERZA DE TENSION T = C=T As = `=0.85*F`c*a*b/Fy As = 5,667 `=Ø*As*Fy*(d-a/2) Mu = 917000 -728280 10710 a^2 a1= 66,72 a2= 1,28 As = 7,27 Asmin=(14/fy)XbXd As < As min, Para As(-) AS (SENTIDO DE A) = AS (SENTIDO DE B) =

ton-m/m cm kg/cm2 kg/cm2 `=0.85*F`c*a*b `=As*Fy

`*a *a -728280 cm cm cm2/m

`a

10710 917000

OK

11,67 cm2 Utilizo As min para el diseño

DE ACI 318S/318SR 10.5.1

11,67 11,67

1,67 1,67

cm2/m cm2/m

`*a^2 ´=0

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=1 ∅ 14 mm @ 0.15 m =1 ∅ 14 mm @ 0.15 m

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DISTRIBUCION DE SUPER ESTRUCTURA DEL PUENTE DIAFRAGMAS TRANSVERSALES - CON TUBERIA PETROLERA Ø= 4 1/2 PULG, ESPESOR 6 mm (CADA 4.5 m)

VIGAS LONGITUDINALES - CON TUBERIA PETROLERA Ø= 4 1/2 PULG, ESPESOR 6 mm SON 5 VIGAS

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PROFESIONAL RESPONSABLE:

ING. MAURICIO PADILLA LP: 17-6593

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