Trabajo Del Curso de Puentes
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE DISEÑO DE PUENTE VIGA-LOSA DE TRES VIGAS 1 0.25 e = 0.25 n´= 1.35 1.2 0.1 0.950 4.5 0
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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
DISEÑO DE PUENTE VIGA-LOSA DE TRES VIGAS 1 0.25 e = 0.25 n´= 1.35
1.2
0.1
0.950
4.5 0.7
2.25
0.1 2.25
0.7
DATOS: Ancho = 4.5 m Luz Libre L = 22 m Tren de Cargas = HL-93 Cajuela C = 0.45 m f´c = 280 kg/cm^2 fy = 4200 kg/cm^2 Carga muerta de la baranda = 80 kg-ml Carga viva de la baranda = 150 kg/ml Espesor de asfalto e = 0.05 m Piso terminado = 0.1 tn/m^2 Número de Vigas = 3 1. PRESIMENSIONAMIENTO 1.1. Predimensionamiento de la Viga a) Luz de Cálculo de la viga L´ = L + c = 22.45 S´= 2.25 b) Ancho de la Viga b = 0.02L´*(√S´) b= 0.67 m S = S´- b =
Usaremos b =
70 cm
1.55 m
c) Peralte de la Viga t = L´/14 =
1.60
Usaremos
1.60 m
1.2. Predimensionamiento de la Losa a) Para Tramos Intermedios e= S = 1.55 15 15 e= 0.103 m ≈ 10.3 cm b) Para Tramos en Volados e = S1/10 = = 0.950 15 e= 9.5
DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE
S = Luz libre para tramos intermedios
S = Luz libre para tramos en volados
1.2 0.95
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
Según MTC e = (S+3000)/30 = e = 1550 + 30 e = 15.2 cm
3000 Usaremos = 24.7 cm
25
2. DISEÑO DE LA LOSA 2.1 Ancho Efectivo de las Franjas Longitudinales
𝐸 = 250 + 0.42
𝐿1. 𝑊1
E = 250 + E = 5499.16 E= 5.5 m
0.42 mm
√
Para un solo carril de 3.6m 22000 x 7100
2.2 Metrado de Cargas TRAMOS INTERMEDIOS a) Carga Muerta Peso Propio = 0.25 x Del asfalto = 0.05 x
2.5 2.2
x x
1 1
= 0.625 = 0.110 D1 = 0.735 Tn/m
EN VOLADOS Peso Propio = 0.5 P.Piso Term= 0.1
x x
2.5 1
x
1
= 1.25 = 0.10 D2 = 1.35 Tn/m
=
0.36 Tn/m
b) Carga Viva S/C = 0.36
x
1
2.3 Coeficiente de Impacto I=
0.33
2.4 Cálculo del Momento flector Barandas PD = 0 PL = 0
D2 = L2 =
1.35 0.36
D2 = L2 =
1.35 0.36
Barandas PD = 0 Tn/m PL = 0 Tn/m
D1 = 0.735 S/C vehicular
S´=
1.3
S = 0.950
DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE
S´= 2.25
S´= 2.25
S´=
S = 1.55
S=
S = 0.950
1.55
1.3
Luz entre ejes Luz libre
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
a) En Tramos Intermedios Por Carga Muerta MD = D1S^2 = 0.735 1.55 ^2 10 10 Por S/C Vehicular ML = 0.8(S+0.6)P 9.75
=
0.18 Tn/m
0.6
Para eje tandem = 5.6 tn 7.4 = Peso del Neumático 7.4 = 1.31 Tn-m
=
0.8
1.55
+ 9.75
1.305
x
0.33
=
+
1.75
x
1.31
+
1.75
^2
+
0
0.950
=
0.609 Tn-m
^2
+
0
0.950
=
0.162 Tn-m
+
1.7
x
0.162
=
1.13 Tn-m
ó
3.59 2
Carga por Impacto MI = 0.33*ML =
0.43 Tn-m
Mu =n(1.25MD + 1.75ML + 1.75MI) n = nD x nR x nI n= 1 x 1.05 x 1.05 n = 1.10 Mu = n(1.25MD + 1.75ML + 1.75MI) Mu = 1.10 x ( 1.25 x 0.18 Mu = 3.59 Tn/m
b) En Tramos en Volados Por Carga Muerta (-)MD = D2S^2 + PDS´ = 1.35 0.950 2 2 Por S/C Vehicular (-)ML = L2S^2 2
+
PL S =
Mu = 1.4WD + 1.7WL =
1.4
0.36 0.950 2 x
1.13 Tn-m
0.609
1.13 Tn-m
3.59 Tn-m Mu = 1.797 Tn-m
2.5 Verificación del peralte de la Losa (d) d=e-4= 25 4
=
21
+
0.43
a) Por Servicio
𝑑𝑚𝑖𝑛 =
2𝑀𝑠 𝑓𝑐. 𝑘. 𝐽. 𝑏
MS = MD + ML + MI = 0.18 MS = 1.91 Tn-m
+
DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE
1.31
cm
Por efectos de agua
x
=
0.43 )
1.797 Tn-m
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
fc = 0.45f´c = fs = 1700
𝑛=
𝐸𝑠 = 𝐸𝑐
𝑛𝑓𝑐 𝑛𝑓𝑐+𝑓𝑠
𝑘=
𝐽=1 − d min =
126 kg/cm^2 para fy = 4200 2 x 10^6 15000√f´c
=
𝑘 = 3
9.65 cm
=
8
1700
8
8 126
126 +
1
-
0.372 3
70
x
79.15 Tn
ØVc = 79.15
ok
NECESITA ESTRIBOS b) Corte Resistente del Acero Vs = Vn - Vc =
118.39 0.85
Vs = Vn - Vc =
46.17 Tn
DISEÑO DE PUENTES Y OBRAS DE ARTE
150
-
93.12
80
61.2 61.2
+
2.54 Ø1"
=
12.89
+
1.27
+
2.54
+
2.54
+
1
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
c) Verificación de la Sección 46.17 Tn ≤ 2.1√f´c.bw.d x√ ≤ 2.1 280 ≤ 368.97 Tn
Vs =
x
70 ok
x
150
x
70
x
150
d) Verificación del Espaciamiento Máximo 46.17 Tn ≤ 2.1√f´c.bw.d x√ ≤ 1.1 280 ≤ 193.27 Tn
Vs =
Smáx = d/2 = ó 60 cm
75
Espaciamiento "S" Si usamos
1/2"
Av =
𝐴𝑣. 𝑓𝑛. 𝑑 = 𝑉𝑠
𝑆=
2.58
Usaremos:
1/2"
(
1.29
x
4200 )( 46167.66
@
2
=
2.58
150
)
=
35.21 cm^2
20 cm
e) Acero por Confinamiento
𝐴𝑣 𝑚í𝑛 = 35𝑏𝑤.
𝑆=
𝑆=
𝑆 𝑓𝑦
𝐴𝑣 𝑚í𝑛. 𝑓𝑦 = 3.5𝑏𝑤
2.58 3.50
x x
4200 70
=
44.23
𝐴𝑣 𝑚í𝑛. 𝑓𝑦
2.58 3.35
x x
4200 70
=
46.26