memoria de calculo puntes

8/7/2019 memoria de calculo puntes

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Diseo de Puente Urkupia - Nuevo Amanecer

Hasta luces de10m se adopta un sistema de Losa llena maximo hasta 12m.1.

Luces de 12-20m se adopta un sistema de Viga - Losa.2.

Para luces Mayores a 20m se adopta un sistema de Vigas HP-Losa.3.

Calculo del Espesor de la Losa:1.

Datos:Longitud de clculo del Puente: lc 3.5m:=

Formula de la

tabla anterior.h 1.2

lc 3.05m+

30:= h 0.26m= Adicionalmente debemos sumar un .capa de

rodadura y desgaste de 2cm

Espesor total de la Losa:

hLt h 2cm+:= hLt 0.28m=

Peso unitario del Hormigon Simple: PUHS 24kN

m3

:= Peso de la Losa: gL PUHS hLt:= gL 6.77kN

m2

=

Momento por peso Propio: Mg1

8gL lc

2:= Mg 10.36

1

mkN m=

Efecto de la carga Viva (ulisamos el camion de diseo MS-18)

P 71.2kN:= x4.27m P( )2 P

:=

x 2.13m=x

21.07m=

l1

lc x( )2

0.68m=:= l2

lc x+( )2

4.27m 1.45 m=:= m1

lc x( ) lc x+( )4lc

:= m1 0.55m= m2 l2

2m1

x lc+:= m2 0.28 m=

podemos ver que solo ingresara una rueda por tanto el momento

maximo se ubicara e n el centro del tramo:

mlc

lc

2

lc

2

lc:= mlc 0.88m=

Calculo de Impacto:

I 0.315.24m

lc 38.1m+0.3>if

15.24m

lc 38.1m+otherwise

:=

I 0.3=


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Calculo del ancho de distribucion para A//al

Trfico:Para una fila de ruedas (maximo 2.1m): Ed 1.22m 0.06lc+:= Ed 1.43m=

Momento por carga Viva + Impacto: Mcv_i mlc( )P

Ed 1 I+( ):= Mcv_i 56.64

1

mkN m=

Comparacion con la carga equivalente (estos valores toman la carga total del camin):

(Para Momentos)Peq 80.06 kN:= qeq 9.34

kN

m:=

Mcvi

1

8qeq lc

2

1

4Peq lc+

1

2Ed 1 I+( ):= Mcvi 38.34

1

mkN m=

McvI Mcv_i Mcv_i Mcvi>if

Mcvi otherwise

:=

McvI 56.641

mkN m=

Momento Ulmo para el Grupo I: Mu 1.3 Mg 1.67 McvI+( ):= Mu 136.431

mkN m=

Diseo de la seccion:

Para un ancho unitario de losa b 1m:=

Recubrimiento: rec 4cm:= Armadura Longitudinal Principal Posible: L20mm

20.01m=:=

Altura Ul: d hLt 2cm rec+L

2+

:= d 0.22m= 0.9:= fd = *fc Resistencia que se puede aceptar en obra si el

constructor no puede llegar a la de diseo:

Resistencia Caracterisca del hormigon: fc 21MPa:= fd fc 18.9 MPa=:=

Resistencia Caracterisca del Acero: fy 420MPa:=

Mu m

0.85 fc b d2

:= 0.18= a 1 1 2 ( ) d:= a 0.04m=

a

d 0.2= As

a

d b d 0.85

fc

fy:= As 18.49 cm=

De tablas areas de barras de diametro separadas una ancho de 1metro:

Armadura final:

Para una barra de: Separacion entre barras:

b 20mm:= Ab

4b( )

23.14 cm

2=:= Sb

Ab

Asb:= Sb 17 cm= nb

As

Ab:= nb 5.88= nbf 6:=

Asr nbf Ab:= Asr 18.85 cm2

= sbf

Ab

Asrb:= sbf 16.67 cm= Armado: b 20 mm= cada sbf 16.67 cm=

finalmente la armadura principal: b 20 mm= cada sbc 15cm:= (para un ancho de 1m)

para el ancho del puente: ancho 3.6m:= nbarrasancho

sbc1+:= nbarras 25=

armadura construcva: en la fibra inferior barras transversales de 16mm cada

20cm

en la fibra superior armadura de retraccion: barras paralelas al trafico de 12mm cada 15

cmbarras perpendiculares al trafico de 12mm cada 20

cmcaballetes de 10 mm, en lo posible 4 para en un area de 1 m2


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Verificaciones

1) Armadura Minima:

Calculo tension de Traccin: ft 0.622 fc MPa:= ft 2.85 MPa=

Calculo Momento de Fisuracin:

Inercia gruesa de la seccion sin considerar armadura:

Ig

b h3

12:= Ig 0.001 m

4= yt

h

20.13m=:=

Momento de fisuracion: Mcr

ft Ig

yt:= Mcr 32.61 kN m=

T C=

Calculo del momento resistente: ac

Asr fy

0.85 fc b:= ac 0.04 m=

Mn Asr fy dac

2

:= Mn 138.81 kN m= Cond1 "cumple" Mn 1.2 Mcrif

"No Cumple" otherwise

:=Cond1 "cumple"=

Nota: En caso de que no cumpliera esta condicion podemos incrementar en 11

3 la Armadura de Diseo

2) Armadura Maxima:

ab 0.85600MPa d

600MPa fy+

:= ab 0.11 m=

Cb 0.85 fc ab b( ):= Cb 1936.72 kN=

Tb Cb:= Tmax 0.75 Tb:= Tmax 1452.54 kN=

Tr Asr fy:= Tr 791.68 kN=

Cond2 "Cumple" Asr fy Tmaxif

"No cumple" otherwise

:= Cond2 "Cumple"=

3) Verificacin a la Faga a E.L.S:

Modulo de eslascidad: Ec 44.05 MPa PUHSm3

kN

3

2fc

MPa:= Ec 23734.08 MPa=

Modulo de elascidad del acero: Ey 200000MPa:=

Homogenizando : nEy

Ec:= n 8.43=


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Seccion Rectangular

y1

d-y1

d

yf

EN

nAs

Area H*

y1 root1

2

b

m y

2

Asr

m2

n y+

Asr

m2

nd

m y, 0,

h

m,

m:= y1 0.069 m=

Calculo de la Inercia Fisurada Icr1

3b y1

3

Asr n d y1( )2

+

:= Icr 0.00046 m4

=

Tensin minima: fmin

Mg m d y1( )Icr

n:= fmin 28.32 MPa= fcvI fmin

McvI

Mg:= fcvI 154.79 MPa=

r 0.3 h:= ff 144.79MPa 0.33 fmin 55.12MPar

h

+:= ff 151.98 MPa=

Cond3 "cumple" ff fcvI>if

"No cumple" otherwise

:=Cond3 "No cumple"=

el error es pequeo: fcvI ff

fcvI1.81 %=

se puede admir

4. calculo del ancho de fisuracion:

Condicion Agresiva (1) y No agresiva (2): CA 1:= Factor Z: Z 23m CA 1=if

30m otherwise

:= Z 23m=

dc rec

b

2+:= dc 5 cm= AtH

2 dc b

nbf166.67 cm

2=:=

Ancho de fisuras: fsZ

3dc AtH

MPa:= fs 244.41 MPa= 0.6 fy 252 MPa=

Cond4 "Cumple" fs 0.6 fyif

"No Cumple falla a fisuracion" otherwise

:= Cond4 "Cumple"=

5. Verificacion a la deformacion.

Momento de

Inercia Efecva:Ma Mg McvI+ 67 kN=:= Ie

Mcr

Ma m

3

Ig 1

Mcr

Ma m

3

Icr+ 0.0006m

4=:= Ig 0.0015m

4=

Cond5 "Cumple" Ie Igif

"No Cumple falla a fisuracion" otherwise

:=

Cond5 "Cumple"=

Diseo Viga de Borde

Diseo para una seccion:

hvb 0.53m:= bvb 0.25m:= gvb hvb bvb PUHS 3.18kN

m=:=

Momento por peso Propio: Mgvb1

8gvb lc

2:= Mgvb 4.87 kN m=

Momento por carga viva e impacto:

Mcvivb

1

10P lc 1 I+( ):= Mcvivb 32.4 kN m=


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Momento ulmo en la viga de borde:

Muvb 1.3 Mgvb 1.67 Mcvivb+( ):= Muvb 76.66 kN m=

altura ul de la viga de borde:

dvb hvb 2cm rec+ 1cm+

b

2+

0.45m=:=

vb

M

uvb

0.85 fc bvb dvb2

:= vb 0.094= avb 1 1 2 vb( ) dvb:= avb 0.04m=a

vbdvb

0.1=

Asvb

avb

dvbbvb dvb 0.85

fc

fy:= Asvb 4.74 cm

2=

Armadura final:

Para una barra de: bvb 10mm:= Abvb

4bvb( )

20.79 cm

2=:=

numero de barras: nbvb

Asvb

Abvb:= nbvb 6.04= nbfvb 6:=

Asrvb nbfvb Abvb:= Asrvb 4.71 cm2

=

Armado:

Estribos de 8 mm cada 20 cm 6 barra de 10 acomodadas en la seccion de la viga de borde


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DISEO DE ESTRIBOS PUENTE NUEVO AMANECER

CARGA TRANSMITIDA DE LA SUPERESTRUCTURA A LA INFRAESTRUCTURA.

Linea de Influencia de la reaccion:

Losa: Luz del tramo: Bordillo:h.losa=0.28 m LC=3.20 m b.bord=0.25 m

L.losa=4.10 m L1=0.15 m h.bord=0.25 m

Pu HA=24 KN/m3 L2=0.15 m

g.losa=27.55 KN/m g.bo=3.0 KN/m

g.pp=30.55 KN/m

Area de la linea de Influencia A.Li=1.75m2 Reaccion en el Appoyo: P=53.47 KN

DATOS DE DISEO:

Geometria (mts):

Prediseo: h=2.00 m b=1.00 m

h1=h/8 a h/6 h1=0.40 m b1=0.20 m

b=0.5h a 0.7h bx=1.00 m b2=0.30 m

b2=0.3 m a h/12 b3=0.20 m

b1=0.5h1 a h1 P=53.47 KN b4=0.30 m

b5=0.00 m

Materiales:

Hormigon ciclopeo: suelo:Pu HS=23 KN/m3 t.HC=11 MPa gs=18 KN/m3

carga sobre el terreno: =30

q=6 KN/m2 t.adm=0.17 MPa

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.5 1 1.5

alturadelmuro

base del muro

Muro de contencion

1.047 1.000

0.000 -0.047

-0.5

0

0.5

1

1.5

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4


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Determinacin de la sumatoria de momentos resistentes para el muro de contencion..

Seccion Area Peso/longitud brazo de momento Momento

m2 unitaria del muro desde la punta

A1 0.24 5.52 0.40 2.21

A2 0.48 11.04 0.65 7.18

A3 0.00 0.00 0.80 0.00A4 0.40 9.20 0.50 4.60

A5 0.00 0.00 0.80 0.00

A6 0.32 5.76 0.90 5.18

p.del puente 53.47 0.50 26.74

N=84.99 KN MR=45.90 KN-m

h'=0.33 m altura p/carga

ka=0.33 coeficiente empujeE=16.00 KN empuje del suelo

he=0.75 m altura del empuje

Mv=12.00 KN-m momento de vuelco

M=33.90 KN-m diferencia de momentos

x=0.40 m posision de la resultante

e= 0.10m debe verificarse: e b/6

b/6= 0.17m cumple

VERIFICACIONES:

Verificacion al Vuelco:

Fsv=3.83 cumple

Verificacion al Deslizamiento:

FsD=3.07 cumple

Verificacion de la tension admisible del terreno:

tA=136.54 KN/m2 tA=0.137 MPa cumpletB=33.44 KN/m2 tB=0.033 MPa compresion pura

ka 1 sen

1 senh

q

gE ka

1

2 g h

h q

Mv E he

M MR Mv

x M

N

he h 3h h

3 2h h

e b

2

Fsv M

Mv 1.5

FsD g

E 1.5

/ NB1 6


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VERIFICACIONES EN SECCIONES CRITICAS DEL MURO:

base muro (mts) t.suelo Mpa

0 136.54

1 33.44

Verificacion de la punta y taco:


0.2 115.92

0.8 54.06

Momento en la seccion punta y taco:

base muro (mts) M.s-s

0.2 2.59

0.8 0.81

t.compresion t.traccion

4.4 0.43

Seccion a-a, punta

t.c/t=0.097 MPa cumple a compresion cumple a traccion

Seccion b-b, talon


136.54

33.44

115.92

54.06

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Tensiondelterreno

base del muro

tensiones del terreno KN/m2

/ 6

/ 6


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DISEO DE ESTRIBOS PUENTE URKUPIA

CARGA TRANSMITIDA DE LA SUPERESTRUCTURA A LA INFRAESTRUCTURA.

Linea de Influencia de la reaccion:

Losa: Luz del tramo: Bordillo:h.losa=0.28 m LC=3.20 m b.bord=0.25 m

L.losa=4.10 m L1=0.15 m h.bord=0.25 m

Pu HA=24 KN/m3 L2=0.15 m

g.losa=27.55 KN/m g.bo=3.0 KN/m

g.pp=30.55 KN/m

Area de la linea de Influencia A.Li=1.75m2 Reaccion en el Appoyo: P=53.47 KN

DATOS DE DISEO:

Geometria (mts):

Prediseo: h=1.50 m b=1.00 m

h1=h/8 a h/6 h1=0.40 m b1=0.20 m

b=0.5h a 0.7h bx=1.00 m b2=0.30 m

b2=0.3 m a h/12 b3=0.20 m

b1=0.5h1 a h1 P=53.47 KN b4=0.30 m

b5=0.00 m

Materiales:

Hormigon ciclopeo: suelo:Pu HS=23 KN/m3 t.HC=11 MPa gs=18 KN/m3

carga sobre el terreno: =30

q=6 KN/m2 t.adm=0.17 MPa

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 0.5 1 1.5

alturadelmuro

base del muro

Muro de contencion

1.047 1.000

0.000 -0.047

-0.5

0

0.5

1

1.5

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4


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Determinacin de la sumatoria de momentos resistentes para el muro de contencion..

Seccion Area Peso/longitud brazo de momento Momento

m2 unitaria del muro desde la punta

A1 0.17 3.80 0.40 1.52

A2 0.33 7.59 0.65 4.93

A3 0.00 0.00 0.80 0.00A4 0.40 9.20 0.50 4.60

A5 0.00 0.00 0.80 0.00

A6 0.22 3.96 0.90 3.56

p.del puente 53.47 0.50 26.74

N=78.02 KN MR=41.35 KN-m

h'=0.33 m altura p/carga

ka=0.33 coeficiente empujeE=9.75 KN empuje del suelo

he=0.58 m altura del empuje

Mv=5.63 KN-m momento de vuelco

M=35.73 KN-m diferencia de momentos

x=0.46 m posision de la resultante

e= 0.04m debe verificarse: e b/6

b/6= 0.17m cumple

VERIFICACIONES:

Verificacion al Vuelco:

Fsv=7.35 cumple

Verificacion al Deslizamiento:

FsD=4.62 cumple

Verificacion de la tension admisible del terreno:

tA=97.71 KN/m2 tA=0.098 MPa cumpletB=58.33 KN/m2 tB=0.058 MPa compresion pura

ka 1 sen

1 senh

q

gE ka

1

2 g h

h q

Mv E he

M MR Mv

x M

N

he h 3h h

3 2h h

e b

2

Fsv M

Mv 1.5

FsD g

E 1.5

/ NB1 6


12/12

VERIFICACIONES EN SECCIONES CRITICAS DEL MURO:


0 97.71

1 58.33

Verificacion de la punta y taco:


0.2 89.83

0.8 66.20

Momento en la seccion punta y taco:

base muro (mts) M.s-s

0.2 1.90

0.8 1.22

t.compresion t.traccion

4.4 0.43

Seccion a-a, punta


Seccion b-b, talon


97.71

58.33

89.83

66.20

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Tensiondelterreno

base del muro

tensiones del terreno KN/m2

/ 6

/ 6

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