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• Hernany Palomino

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DISEÑO ESTRUCTURAL PUENTE LOSA METODO H20-S16, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m

Longitud Libre del Puente= Ls= 20.3+0.167L = Se Asume Ls 30-40cm=

6m 20.40 cm 40 cm

Dato

L= Luz Libre + Ls L= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte h= L/15 h= h, asumido=

defec= h - recubrimiento defec= 0.46 m

0.43 m 0.50 m

DATOS A= h= C= D= E= e Asfalto= recubrim. =

4.1 0.50 0.25 0.75 0.25 0.05 0.04

m m m m m m m

Ancho Efectivo E= 1.219 + .06*L E= 1.60

< 2.134

OK

CALCULO DE LA CARGA MUERTA (WD) Peso del Concreto = Peso del Asfalto = WD =

MOMENTO POR CARGA MUERTA 1.20 Tn/m 0.10 Tn/m 1.3 Tn/m

2 MD = WD * L /8 MD = 6.66 Tn-m

CALCULO DE CARGA VIVA Buscando el Punto más Crítico PRIMER CASO : CUANDO LAS CARGAS SE ENCUENTRAN EN CUALESQUIER PUNTO

A= a= b= B= c= d= e= 4P=

4.47 2.24 0.08 6.4 1.05 4.47 0.88 14.5

m m m m m m m Tn

ML= 4P*d1 + 4P*d2 ML= 14.82 Tn-m

d1= c*(d+e)/B d1= 0.88

m

d2= d1*e/(d+e) d2= 0.14 m

ML/2E=

4.62

SEGUNDO CASO : CUANDO LAS CARGAS MAXIMAS SE ENCUENTRAN EQUIDISTANTES DEL CENTRO LUZ

A= a= B= c=

4.47 2.24 6.4 0.97

m m m m

Y= B/4 Y= 1.6

m

Tn-m

d= e= 4P=

4.47 m 0.97 m 14.5 Tn

d1= Y*e/(B/2) d1= 0.49

ML= (4P*d1)*2 ML= 14.07 Tn-m

m

ML/2E=

4.39

Tn-m

7.24

Tn-m

6.02

Tn-m

TERCER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= B= 4P=

3.2 m 6.4 m 14.5 Tn ML= ML=

Y= B/4 Y= 1.6

4P*Y 23.20 Tn-m

m

ML/2E=

CUARTO CASO : CONSIDERANDO LA SOBRE CARGA EQUIVALENTE

a= B= P= w=

3.2 6.4 9 0.96

m m Tn Tn/m

ML= P*Y +( W*Y*B)/2 ML= 19.32 Tn-m

Y= B/4 Y= 1.6

ML/2E=

m

QUINTO CASO : CONSIDERANDO CARGAS TANDEM

a= B= b= c= P=

2.6 6.4 1.2 3.2 12

m m

d1=d2= (B/4)*a/c d1=d2= 1.3

m Tn

ML= P*d1*d2 ML= 20.28

ML/2E= Mlmax. =

POR TANTO

7.24 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO I= 15.24 / (L + 38 ) I=

< 30%, OK

0.34 Tn -m

FALSE

MI= I * ML.max. MI = CALCULO DE CARGA DE SERVICIO M= MD + ML + MI M=

16.06 Tn-m

CALCULO DE CARGA ULTIMA Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI )) Mu=

29.04 Tn-m

VERIFICACION DEL PERALTE DE SERVICIO dserv. =

√(2M/(fc * K * j *b) donde:

< h calculado k = n/(n+r) r=fy/fc n=Es/Ec Ec=15000√f'c j=1 - k/3 fc=0.45*f'c fy=0.45*f'y

2.17 Tn-m

6.33 Tn-m

datos : f'c= f'y= fc= fy= r= Es= Ec= n= K= j= b= Ǿ= dserv. =

280 4200 126 1890 15 2.60E+06 250,998.01 10.36 0.41 0.86 100 0.85

26.88 cm

Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2

cm. (Tomando 1m de ancho de Losa)

OK

CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL 2 Asp = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

Asp =

18.81 cm2

Distribución del Acero Principal Ǿ

3/4

Pulg.

@

15

cm

1/2

Pulg.

@

30

cm

1/4

Pulg.

@

35

cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN Asr = Asp * 55/(100 * √L) Asr =

4.09 cm2

Distribución del Acero de Repartición Ǿ

B. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA Ast = 0.018 * b * h Ast =

0.90 cm2

Distribución del Acero de Temperatura Ǿ

DISEÑO DE LA VIGA DE SARDINEL

A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL Datos :

b= c= E= recubrimiento= d= F= h=

100 25 25 4 21 0.75 0.50

ML= F * E ML=

cm cm cm cm cm Tn/m cm

f'c= f'y= Ǿ=

280 Kg/cm2 4200 Kg/cm2 0.85

0.19 Tn-m

Mu= 1.3 ( 5/3 * ML ) Mu=

0.41 Tn-m

2 Asp = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

Asp =

0.75 cm2

Distribución del Acero Principal Ǿ B. CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL

3/8

Pulg.

@

95

cm

CALCULO DE LA CARGA MUERTA (WD) Peso del Concreto = Peso de Baranda =

MOMENTO POR CARGA MUERTA 2 MD = WD * L /8 MD = 2.30 Tn-m

0.30 Tn/m 0.15 Tn/m 0.45 Tn/m

WD = CALCULO DE LA CARGA VIVA (WL)

P'= Pr * ( E/2 -X) / E 4P = L= X= E=

14.5 6.40 0.30 1.723

P' : Peso de la Llanta más Pesada Tn m m, Norma m

Pr= 4P/2 Pr=

7.25 Tn

P'=

2.36 Tn

ML = P' * L / 4 ML=

3.78 Tn-m

CALCULO DE MOMENTO DE IMPACTO I= 15.24 / (L + 38 ) I=

< 30%, OK

0.34 Tn -m

FALSE

MI= I * ML.max. MI =

1.13 Tn-m

CALCULO DE CARGA ULTIMA Mu= 1.3 ( MD + 5/3( ML + MI )) Mu=

13.64 Tn-m

CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL Datos :

b= h=

25 cm 75 cm

recubrimiento= d=

6 cm 69 cm

f'c= f'y= Ǿ=

280 Kg/cm2 4200 Kg/cm2 0.85

2 Asp = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

Asp =

5.88 cm2

Distribución del Acero Longitudinal

Ǿ

5/8

Pulg.

@

3

Varillas

METODO HL-93, LUZ=6.0m Y Ancho=3.60m

Longitud Libre del Puente= Ls= 20.3+0.167L = Se Asume Ls 30-40cm=

6m 20.40 cm 40 cm

Dato

L= Luz Libre + Ls L= 6.40 m

Predimensionamiento del Peralte h= L/15 h= h, asumido=

defec= h - recubrimiento defec= 0.46 m

0.43 m 0.50 m

DATOS A= h= C= D= E= e Asfalto= recubrimiento =

4.1 0.50 0.25 0.75 0.25 0.05 0.04

m m m m m m m

Ancho Efectivo E= 1.219 + .06*L E= 1.60

< 2.134

OK

CALCULO DE LA CARGA MUERTA (WD) Peso del Concreto = Peso del Asfalto = WD =

Peso de Baranda = Wm =

MOMENTO POR CARGA MUERTA 2 MD = WD * L /8 MD = 6.66 Tn-m

1.20 Tn/m 0.10 Tn/m 1.3 Tn/m

2 Mm = WD * L /8 Mm = 1.52 Tn-m

0.15 Tn/m 0.15 Tn/m

Mm =

0.37

Tn-m/m

CALCULO DE CARGA VIVA Buscando el Punto más Crítico PRIMER CASO : CUANDO LA CARGA MAS PESADA ESTA EN EL CENTRO DE LUZ

a= B= 4P=

3.2 m 6.4 m 14.5 Tn ML= 4P*Y ML=

Y= B/4 Y= 1.6

m

Y= B/4 Y= 1.6

m

23.20 Tn-m

SEGUNDO CASO : CONSIDERANDO LA CARGA EQUIVALENTE

a= B= w=

3.2 m 6.4 m 0.96 Tn/m ML= ( W*Y*B)/2 ML= 4.92 Tn-m

CALCULO DE CARGA DE IMPACTO I=

0.33

ML + MI= ML x 1.33 + Mequ ML + MI = (ML + MI)/2E =

35.77 Tn-m 11.16 Tn-m/m

CALCULO DE CARGA ULTIMA Mu= n ( 1.25x Mpp 1.5 x Mm + 1.75 * (ML + MI )) Mu=

n = 1 - 1.05

28.40 Tn-m

A. CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL Datos :

b= h=

100 cm 0.50 cm

recubrimiento= d=

6 cm 44 cm

f'c= f'y= Ǿ=

280 Kg/cm2 4200 Kg/cm2 0.85

2 Asp = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

Asp =

19.26 cm2

Distribución del Acero Principal Ǿ

3/4

Pulg.

@

15

cm

1/2

Pulg.

@

30

cm

1/4

Pulg.

@

35

cm

B. CALCULO DEL ACERO DE REPARTICIÓN Asr = Asp * 55/(100 * √L) Asr =

4.19 cm2

Distribución del Acero de Repartición Ǿ C. CALCULO DEL ACERO DE TEMPERATURA Ast = 0.018 * b * h Ast =

0.9 cm2

Distribución del Acero de Temperatura Ǿ

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PUENTE TIPO LOSA METODO HL-93, LUZ=22.0m Y Ancho=8.40m

DATOS: LONGITUD DEL PUENTE = DOS CARRILES = VEREDAS = ANCHO EFECTIVO = F'c = F'y = Peso Especifico Cº = Peso Especifico Aº = espesor Asfalto C = Peso Asfalta =

22 3.6 0.6 7.2 280 4200 2400 2250 0.075 200

m m m m Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/m3 Kg/m3 m Kg/m

ELEVACION

PLANTA 0.6 3.6

3.6 0.6

A. CHEQUEO DEL ESPESOR MINIMO DE LOSA (hmin) hmin = 0.1+(S )/30

S = L m=

hmin =

0.19 cm

hmin =

0.20 cm

B. CALCULO DE ANCHO DE FRANJA PARA CARGA VIVA Luz = 22m, paralelos al trafico Luz > 15' = 4.60m 1.- UN CARRIL CARGADO E = 10 + 5 √(L*W)

2.80

E=

232.94 Pulg.

E=

5.917 m

2.- DOS O MAS CARRILES CARGADOS E = 84 + 1.44√(L*W) < = 12 * W /NL E (Pulg) =

148.208

E (m) =

OK

3.76 m

C.- APLICACIÓN DE CARGA VIVA EN PUENTE LOSA 1.- CORTANTE MÁXIMO

4.3

4.30

3628

9.00

14512

14512

LINEAS DE INFLUENCIA CAMION HL-93 14512

14512 4.3

3628 4.3

13.4

0.80

0.61

1 Yi

L VA = VA =

Σ(Pi*Yi) 28,397.35

Kg

LINEAS DE INFLUENCIA CARGA DE CARRIL W=

952

1

L VA = VA =

1/2 * W *L 10,472.00

Kg

LINEAS DE INFLUENCIA POR CARGA TANDEM 11338

11338 1.2

20.8

( Kg )

0.95 1 Yi

L Σ(Pi*Yi) 22,057.56

VA = VA =

Kg

FACTOR DE IMPACTO FI = 1+IM/100 , Donde FI =

IM =

33%

1.33

2.- MOMENTO DE FLEXION MAXIMA EN EL CENTRO DE LUZ 14512

14512

6.7

4.3

3628 4.3

6.7

2.75

2.75 5.5

L 11338 11

11338 1.2

9.8

4.9 5.5

L

Mcamion =

129,701.00 Kg-m 2

Mcarril =

P*L /8

Mcarril =

57,596.00 Kg-m

Mtandem =

Σ(Pi*Yi)

Mtandem =

117,915.20 Kg-m

Mgobernante =

129,701.00 Kg-m

Mgobernante*Fi=

172,502.33 Kg-m

D.- CALCULO DE LOS EFECTOS DE CARGA VIVA 1.- FRANJA INTERIOR E (2 ó + carriles) =

3.764 m

E ( 1 Carril) =

5.917 m

3.764

VLL +IM =


>

En la Cara del Apoyo

Mu (-) 2do Apoyo

4.- CALCULO DEL REFUERZO F'c = F'y = Recubrimiento r superior = r inferior = d (+) = d (-) =

280 Kg/cm2 4200 Kg/cm2 5 2.5 16.70 15.70

cm cm cm cm

ACERO POSITIVO 2 As = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

As = As minimo=

4.11 cm2

.002*b*d =

3.34 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño Ǿ

5/8

Pulg.

@

48

cm

16

cm

ACERO NEGATIVO 2 As = (0.85-√(0.72 - 1.7*Mu/(Ǿ*f'c*b*d ))* f'c * b * d/f'y

As = As minimo=

12.32 cm2

.002*b*d =

3.14 cm2

Distribución del Acero Principal Asumiendo el Acero de Diseño Ǿ

5/8

ACERO DE DISTRIBUCION % = 3840/√Se

= 3 * ts

ó

45

Stem =

60

cm

Finalmanete Stem =

45

cm

cm

Ast >= 7.645 Ag/ Fy Ast =

3.640

cm2 colocar la mitad en cada cara

φ 5/8 @ 20 cm

φ 1/2 @ 45 cm

φ 5/8 @ 30 cm

(+)

As

As

(-)

=

=

Asdistri =

Ast =

Usar

φ 1/2 @ 31 cm

5.93 Ǿ

5/8

Pulg.

@

33

cm

Ǿ

5/8

Pulg.

@

14

cm

Ǿ

1/2

Pulg.

@

31

cm

Ǿ

1/2

Pulg.

@

70

cm

Ǿ

1/2

Pulg.

@

45

cm

14.14

4.06

1.82

v 0.60

H

p

0.90

c

0.25

ts

0.20

L 7.20

v 0.60

1.60

0.43

0.74

2.06

0.74

2.06

0.74

2.06

0.74

0.43

u

b

S

b

S

b

S

b

u

1.03

2.80

2.80

2.80

1.03

g

s

s

s

g

v 0.38

H

p

0.90

ts

0.20

L 7.20

v 0.38

1.60

0.95

0.74

2.06

0.74

2.06

0.74

2.06

0.74

0.43

u

b

S

b

S

b

S

b

u

1.33

2.65

2.65

#REF!

1.33

g

s

s

s

g

15.16

Modelos Analitico Estructural 474 0.127

540

1.33

Kg/m

2.65

480 Kg/m 2.65

2.65

2.65

40% L 1.061

1.8 171 Kg/m

0.38

2.65

2.65

2.65

2.65

10.00

10.46