es base= 0.536 Tonlm2Este ernpuie es de valor constante en toda la altura
Resultante de empuje Es= 17.363 t, en toda la longitud de estribobrazo al piso: yet= 2.025 m
ed: Empujes delanteros. Estos empujes se desprecian para el cálculoincluye el peso del relleno delantero como carga . h3 (m): ..
Parámetros para estabilidad al deslizamientoFricción f=tan (213 + )= 0.391 Cohesión: c= 0.000
11.2. CARGAS PROVENIENTES DE LA SUPERESTRUCTURAReacción Carga Muerta Nervios_~=~
Vigas Centrales:Vigas Laterales:Total reacción Carga Muerta SU[>erEtstn
Reacción Carga Viva NerviosSe adopta la carga viva de sobre toda el áreaVigas Centrales: Pd (t)= ..Vigas Laterales: Pd (t)=Total reacción Carga VIVaSuperestructura
11.3. CARGAS DE PESO DE ESTRIBO Y RELLENOSZarpa muro Peso: 29.38 Ton,Vástago inferior: Peso: 28.56 Ton,Vástago superior: Peso: 8.30 Ton,Relleno trasero: Peso: 44.82 Ton,Relleno delantero: Peso: 8.21 Ton,
Total peso estribo+relleno:l 119.26 ITon,11.4. CARGAS DE SISMO
e.E.I.
U.1-AVENIDAALO
se
(no se considera)
A= 5 Código Colombiano de PuentesS= Perfil suelo 54
Grupo: Puente esencialAceleración según Microzonificación Sismica Bogotá Am= ...•
Se adopta esta aceleración análisisCategoría Comportamiento Sismico CCS: abla A.3.5.2 CCP
Tipo de Puente: , una luz si leCs=A= 0.20
Se incluye además en la masa, un 30% de la carga VivaPLS= 11.76 t, sismo en carga viva
Las cargas obtenidas no se dividen por el coeficiente R para obtener las fuerzas de disenoFuerza sísmica superestructura: Fs=(PD+PLS)*Cq 17.15 !t, brazo= I 2.820 1mFuerzas sísmicas de la infraestructura: Fs=Ws*khMasa estribo+relleno+carga vivaZarpa muro Fh=Vástago inferior: Fh=Vástago superior: Fh=Relleno trasero: Fh=Relleno delantero: Fh=
Cálculo del coeficiente sismico:
.r--(
5.885.711.668.961.64
jr
máx
brazo x= 1.275 mbrazo x= 1.235 mbrazo x= 1.695 mbrazo x= 2.060 mbrazo x= 0.450 mbrazo x=f 1.533 1m
MZ-5
Ton,Ton,Ton,Ton,Ton,
brazoy=brazoy=brazo y=brazo y=brazoy=
0.301.713.692.330.90 m
mmmm
2 6Stls&-EstP .xIs-H=4.05
e.E.I.
It )
AVENIDAALO
TOTAL 23.85 ITon, brazo r-I 1.676 1mRelleno:Criterio Mononobe-Okabe (estático mas dinámico)
Ka= (l-av)Sen2(a+;+'I') D =[1+ Sen(;+I5)Sen(;-p-If/)f If/=tan-l(~)DACos;Sen2aSen(a-15-If/) A ~ Sen(a-15-If/)Sen(a +P) l-av
\JI= 0.1974 rads = 11.3099 grados+= 32 3= O ah= 0.2013=O a= 90 av= 0.00
DA= 2.06 Ka= 0.308
lE AE = 1/2¡H2 (1- kv)K_4E IEAE= 38.440 Ton para todo el estriboBrazo, (2H/3)= 2.700 m
11.5. CARGAS DE VIENTOSe consideran cargas de viento en Superestructura y en carga viva. Se evalúa su magnitud, y secompara con la carga de sismo proveniente de superestructura, para decidir la hipótesis severael diseño
Viento en superestructura: w= 0.25 tlm2 sobre area proyectadalargo aferente= l.12::;:
Altura tal:lllerlo+t,on1i11():t, en el apoyo
Viento en carga viva: w= 0.15 tlm en la longitudlargo aferente= l.12= 8.50 m
Pw= 1.275 t, en el apoyoTotal Carga Viento: I 4.314 It, en el apoyo
Esta carga es muy inferior a la carga de sismo, se descartan las hipótesis de viento11.6 OTRAS CARGASFUERZA LONGITUDINAL EN CARGA VIVA, LFCarga válida para los Grupos 111 y VISe considera una fuerza longitudinal equivalente al 5% de la carga viva sin impacto, en todos loscarriles que tengan la miSma dirección. En este caso particular, el puente es peatonalno aplicaFUERZA CENTRIFUGA, CFNo aplica. El puente está en alineamiento recto.FUERZA DE FLOTACION, BNo aplica. El puente no interftare la corriente de aguaFUERZA DE LA CORRIENTE, SFNo aplica. El puente no interfiere la corriente de aguaConsiderando las evaluaciones de carga anteriores, se concluye que para el diseño es suficienteconsiderar solo los Grupos de Carga I y VII Para estos grupos se evalua en primer lugar laestabilidad (Cargas de Servicio) y posteriormente el Refuerzo (Cargas Ultimas).11.7. ANALlSIS DE ESTABILIDAD Y ESFUERZOS EN EL TERRENOSe analiza el comportamiento del estribo para las combinaciones criticas de carga
CASO VII :Carga muerta, mas empuje de tierra, caso sismo, sin carga viva
jr 3 6Stlsa--Estp .xIs-H=4.05
e.E.!. AVENIDAALO
CASO 1: Carga muerta, mas sobrecarga, mas carga viva, mas empuje de tierrasSEGURIDAD AL VUELCO - CASO VII - SISMO
Cargas horizontales: Sismo y empuje de tierrasCargas verticales: Cargas muertas
Acciones estabilizantes: F (ton) Brazo (m) M(ton-m)Carga muerta Superestructura 73.99 1.24 91.38
Estribo+Relleno 119.26 1.53 182.82, SUMAS I 193.25 I I 274.19 I
Acciones desestabilizantes F (ton) Brazo (m) M(ton-m)Sismo superestructura 17.15 2.82 48.36
Sismo infraestructura 23.85 1.68 39.97Empuje tierras dinámico 38.44 2.70 103.79 (Mononobe Okabe)
SUMAS I 79.44 I 192.12 IFSV=MRIMV=_ 1.427
Este factor de seguridad no involucra el momento resistente generado por los pilotes, cuyasfilas exteriores provocan un par T-C que incrementa apreciablemente el factor de seguridadal vuelco.Si el brazo del par corresponde a la separación entre filas extremas, con la carga admisible delpilotaje, la fuerza de en dichas filas será:
#pilotes frontales= lotes oosteríores=ls
dpar T=Ctotal= 112.0Momento resistente Pilotaje: I 224.00 [t-m
SEGURIDAD AL DESLlZAMIENTO-CASO VII - SISMOConsiderando en principio solo la resistencia al deslizamiento de la zarpa
:EFh= 79.44 t :EFv= 193.25 tf=tan(3/4+)= 0.445 :EFv*f= 86.04 t
FSD=:EFv*fI:EFh= 1.08 Usar la contribución de los pilotes.Para garantizar un factor de seguridad mayor, se transfiere a la punta de los pilotes la cargahorizontal faltante.
Si se adopta un factor de seguridad al deslizamiento de FSD=La fuerza horizontal total resistente requerida será Fh= 119.2 tDescontando la resistencia al deslizamiento de la zapata, por fricción,la fuerza horizontal en la punta del grupo de pilotes será Fhp= 33.12 Ton
Esta fuerza se tendrá en cuenta en el análisis del pilotajeCarga Horizontal por pilote para cálculo: 4.1 t, por pilote
SEGURIDAD AL VUELCO - CASO I - NORMALCargas horizontales: Empuje de tierras y sobrecargaCargas verticales: Cargas muertas y vivas
Acciones estabilizantes: F (ton) Brazo (m)Carga muerta Superestructura 73.99 1.20
Carga viva Superestructura 39.20 1.20Estribo+Relleno 119.26 1.53
. SUMAS I 232.45
M(ton-m)88.7947.04182.82318.64
jr •• 6StJsa-EstP .xIs-H=4.05
e.E.1.
Q.;)AVENIDAALO
Acciones desestabilizantes F (ton) Brazo (m) M(ton-m),~__ Empuje de tierras normal 58.60 1.35 79.11
Empuje de tierras geobloques 0.00 0.00 0.00Empuje de tierras sobrecarga 17.36 2.03 35.16
SUMAS I 75.96 114.271FSV=MRIMV= 2.789 BIEN
Este factor de seguridad no involucra el momento resistente generado por los pilotes.Considerando estos. el factor de seguridad se incrementa asi:
Momento resistente Pilotaje= I 224.00 It-m Fsv=1 4.749 IBIENSEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO-CASO I - NORMALConsiderando en principio solo la resistencia al deslizamiento de la zarpa
tFh= 75.96 t tFv= 232.45 tf=tan(314+)= 0.445 tFv*f= 103.49 t
FSD=tFv*fItFh= 1.36 Usar la contribución de los pilotes.Para garantizar un factor de seguridad mayor, se transfiere a la punta de los pilotes la cargahorizontal faltante.
Si se adopta un factor de seguridad al deslizamiento de FSD=La fuerza horizontal total resistente requerida será Fh= 151.9 tDescontando la resistencia al deslizamiento de la zapata, por fricción,la fuerza horizontal en la punta del grupo de pilotes será Fhp= 48.43 Ton
Esta fuerza se tendrá en cuenta en el análisis del pilotajeCarga Horizontal por pilote para cálculo: 6.1 t, por pilote
ANALlSIS DE LA CIMENTACION - CALCULO DEL NUMERO DE PILOTESCASO I - CONDICION NORMAL
Carga vertical desde superestructura•.,.n.'•.•••.••...........- estudio oeotécníco:
Usando una eficiencia de grupo de eff=# de pilotes requerido npil= 4.04
SEAN I 8 Ipilotes/estriboFuerza axial/pilote para análisis: Pv= 14.15 TonFuerza horizontal/pilote para análisis: Ph= 6.05 Ton
CASOVII - CONDICION EXTREMATotal Carga vertical al nivel de la fundación 73.99 TonCon la misma capacidad por pilote, y la misma eficiencia de grupo# de pilotes requerido npil= 2.94 menor que caso normal
SEAN I 8 Ipilotes/estriboFuerza axial/pilote para análisis: Pv=1 9.25 ITonFuerza horizontal/pilote para análisis: Ph= 4.14 [Ton
Con estas fuerzas, para los casos I YVII, se realiza el cálculo del pilote11.8. DISEAo DEL REFUERZOPara el cálculo del refuerzo de los elementos de infraestructura, se considera el uso de cargasmayoradas, Estado Límite de la Resistencia. Para los grupos I y VII, se tienen:Grupo 1: GR- 1= r(PD *D + PL *L(l + i) + PeCF + PEE + PBB +PsSF)
r = 1.30;PD = l.OO;PL = 1.67; Pe = 1.00;PE = 1.30;PB = 1.00;Ps = 1.00
113.19 Ton28.00
)Ton
jr 5 6St1sa-EslP .xIs-H=4.05
e.E.!. AVENIOAAlO
GR -1 = r(PD • D + PL • L(1 + i) + PeCF + PEE + PsB + PsSF)r = 1.30;PD = 1.00;PL = 1.67; Pe = 1.00;PE = 1.30;Ps = 1.00;Ps = 1.00"--' En este caso, CF=O,8=0, y SF=O
Grupo VII GR- VII = r<PD• D + PEE +PsB +PsSF + PEQEQ)r = 1.00;PD == 1.00;PE = 1.30;Ps = 1.00;Ps = 1.00;PEQ = 1.00
En este caso, B=O,y SF=OZAPATA-ZARPA DELANTERA
Se disena para el momento mayorado generado por la carga puntual de pilotes.Para obtener el factor de mayoraci6n, se ponderan cargas muerta y viva en lahipótesis del IIlUpo 1,Y se usa el factor derI en la hipótesis de grupo VII
Factor de mayoración grupo I 1.45Factor de mayoraci6n grupo VI 1.30Carga/pilote mayorada grupo I 20.47 TonCarga/pilote mayorada grupo VII 12.02 Ton
Controla di.afto grupo I
Brazo del pilote al borde del vástago, x=Momento/pilote: 10.23
Separación entre pilotes, s=Momento/metro zarpa: Mu= 3.41 Ton-m
Refuerzo requerido:Concreto f 'e = 280Refuerzo fy= 4200
CUANTIA p req =CUANTIA MINIMA=
As=
kglcm2kg/cm20.000310.00330
b= 100 cmd= 55 cm
REFUERZO MENOR QUE MINIMOp usar: 0.00330
······,"":"¡"",¡::.:,.,,:CARAINFERIORCHEQUEO DE CORTANTE BORDE
Vulm= 6.82 Ton vu=L..1_..:..:1.::...:.,46:...,¡lkglcm2BIENZAPATA-ZARPA TRASERA
LBrazo= 0.49 mRefuerzo requerido:
Concreto f le = 280Refuerzo fy= 4200
CUANTIA p req =CUANTIA MINIMA=
As
Se calcula como voladizo para el peso de rellenodetrás del vástagoPeso relleno/m= 5.60 Ton/mFactor Carga Ultima: 1.3Momento último: 3.57 T-m
kg/cm2kg/cm20.000330.00120
b= 100 cmd= 55 cm
REFUERZO MENOR QUE MINIMOp usar: 0.00120
CARA SUPERIORCHEQUEO DE CORTANTE BORDE
jr 6 6St1sa-EstP .xIs-H=4.05
e.EJ.
Vulm= 7.28 TonVASTAGO INFERIOR
Se calcula como voladizo para el empuje de tierrasE = 9.50
Momento: 14.28E Momento último = 24.14
---+ Cortante último = 16.05
Refuerzo requerido:Concreto f 'e = 280.0 kg/cm2Refuerzo fy= 4200.0 kg/cm2
CUANTIA p req = 0.00188CUANTIA !!!~~z=....•0.00120
As
CHEQUEO DE CORTANTEVu= 16.05 Ton
INSTITUTODE DESARROllO ~RBANOe Centro de Dcumentacl~ \
AVENIDAALO
vu=la..._...;.;1.:.;;.56.;;..Jlkg/cm2BIEN
Factor Carga Ultima: 1.69Ton/m de estriboTon-m/m de estriboTon-mlm de estriboTon/m de estribo
b= 100 cmd= 60 cm
REFUERZO MAYOR QUE MINIMOp usar: 0.00188
CARA CONTRA RELLENO, vertical
VASTAGO SUPERIORSe calcula como voladizo para el empuje de tierras
E E= 2.66Momento: 2.30
Momento último = 3.88Cortante último = 4.49
Refuerzo requerido:Concreto f 'e = 280.0Refuerzo fy= 4200.0
CUANTIA r req =CUANTIA MINIMA=
As=
kg/cm2kgIcm20.002740.00120cm2
vu= 3.15 kg/cm2 BIEN
Factor Carga Ultima: 1.69Ton/m de estriboTon-m/m de estriboTon-m/m de estriboTon/m de estribo
b= 100 cmd= 20 cmREFUERZO MAYOR QUE MINIMOp usar: 0.00274
jr 7
CHEQUEO DE CORTANTEVu= 4.49 Ton
OTROS REFUERZOSREFUERZO VERTICAL CARA DELANTERA
As= cm2
vu= 2.64 kg/cm2 BIEN
p usar: 0.0006 área bruta/cara
Vertical, cara exteriorp usar: 0.0006 área bruta/cara
Horizontal muros, ambas carasr usar = 0.001 área neta/cara
Horizontal zapata, ambas caras
6St!s.Estp .xIs-H=4.05
e.E.!. AVENIDAALO
Se calcula a continuación el Pilote
jr 8 6SUsa-E$tp .xIs-H=4.05
CE'
;\AVENIDAAlO
e 12. DISEÑO DE PILOTES PARA CIMENTACIONESOBRA:1. ESQUEMA BASICO DEL PILOTE
!FvFh ---+
Kh
Se analiza el pilotaje para el estribo críticoGeometría del pilote:
L=· mm
Materiales pilote:tc{kglcm2)=fy(kglcm2)= .
Cargas en el pilote:Caso I:Condición normal
Fv=~TonFh=~Ton
Factor carga última vertical: ~Factor carga última horizontal: ~Caso VII : Condición extrema - Sismo
Fv=~TonFh=~Ton
Factor carga última vertical: ~Factor carga última horizontal: ~
Parámetros de apoyo
on/m3Con el objeto de Conocerel comportamiento del pilote a lo largo de su longitud, se modela unelemento tipo trame en SAP, fraccionado a intervalos de 1.0 m, con apoyos de resorte encada nudo. Se anexan los resultados del análisis. Con base en los valores de fuerzas internasobtenidos, se revisa el acero de refuerzo necesario.
Aferencia por nudo resorte horizontal:ancho=é= 0.400 m
largo tramo= 1.000 mkh= 300 Ton/m
Aferencia por nudo resorte vertical:perímetro= 1.257 m
largo tramo= 1.000 mkv: 377 Ton/m
CARGAS ULTIMAS CASO 1: Fh= 7.9 t Fv= 20.5 tCARGAS ULTIMAS CASO 2: Fh= 4.1 t Fv= 12.0 t
De los resultados del análsis se extraen las siguientes condiciones más severas para cálculodel refuerzo:Condición de mayor carga axial y momento, tramo superior
Mayor momento: l!(~w$;"III~}h..mMayor axial: 20.5 tMayor cortante: 7.9 t
jr 1 6StIsa-EstP .xJs-Pilote
CEI AVENIDAALO
Refuerzo requerido: Cálculo como columna a flexocompresiónP= 20469.19 kg sección += 40 cmM= 849000 kg.cm A= 1257 cm2e= 41.5 cm
p req= 0.0155As req= 19.5 cm2Flejes zuncho de confinamiento, paso 4J4= 15 cm diámetro #3Usar zuncho paso 0.075 en la zona superior, para confinamiento, articulación plástica
A partir de los 6 metros el momento disminuye drásticamente en la sección fo que hace quepueda reducirse el refuerzo. Dado que los pilotes deben reforzarse en toda su altura paracumplir el requisito del CCP, A.6.7.4.3, se colocará una cuantía mlnima del 50% enla sección, con el zuncho al doble del espaciamianto de la zona crítica
As req= 9.74 cm2Flejes zuncho de confinamiento, paso cj)12=30 cm
~/
ir 2 6Stlsa-EstP .xIs-PiIote
SAP2000 10/810722:45:13
.~
(ffr8
To
T
SAP2000 v10.0. 1 - File:PILSI-2- Mornen13-3 Diagram (LOAD1) - Ton, m, e Units
e.EJ.tt
AVENIDA ALO!
ANALlSIS y DISEÑO DE MUROS DE CONTENCIONOBRA: ESTRIBOS PUENTE ESPACIO PUBLICO SANTA ISABEL1-DIMENSIONAMIENTO GENERAL
t2
H
l
1.1 DATOS DE GEOMETRIAb1 (m)= 1.550 t1 (m)::::t--...•.Q_.4••..50_.....;¡ L(m)=1--_3;;';"z.;:50~.....•b2 (m)= 1.500 t2 (m)=I--..;.().;.::;;.2~50~...... Ht(m)=1--_3;;;,;..5.:;..;0~.....•h1 (m)= 3.000 t3 (m)= 0.500 a(grados)=1--_3~.8~1;,--"""h2 (m)= 0.300 Hr1(m)= 3.97 Hr2(m)=1....-_0~.8~O'--•...•
1.2 DATOS DE TIERRAS Y EMPUJESángulo fricción suelo, cf) =ángulo talud relleno, p =
ángulo fricción vástago-relleno, o =peso específico seco yr
peso específico saturado yst:
peso específico sumergido yb=altura agua izquierda hw1=altura agua derecha hw2=
1.3 PARAMETROS SISMICOSaceleración horizontal sismo, kh=11-~o~.2~OO~-t
aceleración vertical sismo, kv= •..•I_...;O.;..;;.ooo;...;...;..----J1.4 PARAMETROS FUNDACION
capacidad portante admisible CF,--~.;;..;;.:;;~~.;.;;,.;.;.;.;;",...---.
3215O
1.9002.0001.000.5000.000
gradosgrados(no se considera fricción-conservativo)ton/m3ton/m3
ton/m3mm
(yst-yw)
Cohesión fundación C=,"=-~~-.-.l2 - EVALUACION GENERAL DE CARGAS Análisis por metro lineal de muro.
2.1 PESO PROPIO DEL MURO DE CONCRETO
jrs
I elemento .peso ! brazo (A) .1 momentoI zapata 4.20 1.75 7.35ástago recto 1.80 1.63 2.93vástago incli. 0.72 1.82 1.31
TOTALES 6.72 ITon I 11.58centro gravedad muro concreto, x1A=1 1.724
v
Ton-mm
2.2 PESO DEL RELLENO SOBRA ZARPA TRASERAI elemento I peso I brazo (A) I momento
6Stlsa-Estp .xls-Aletas
e.E.I.
(
AVENIDAALOI ')
saturado 0.00 2.73 0.00seco horiz. 8.84 2.73 24.08seco talud 0.78 2.92 2.27TOTALES 9.61 ITon I 26.35
centro gravedad de rellenos, x2A= r 2.741Ton-mm
2.3 PESO DEL RELLENO SOBRA ZARPA DELANTERAelemento peso .1 brazo (A) I momentosaturado 0.00 0.75 0.00
seco 2.28 0.75 1.71TOTALES 2.28 ITon I 1.71
centro gravedad de rellenos, x3A=1 0.750Ton-mm
2.4 SUBPRESION BAJO ZAPATA
m2.5 EMPUJES DE TIERRAS Y AGUAS LADO IZQUIERDO - ESTATICOS
Criterio de cálculo de empuje: activo, Rankine
Ka = cos p(cos p - ~cos 2 P - cos 2 t/J) Componente hOrizon~~ •...1 --=-~:-=-~=-::~:--.....cos p + -Jcos 2 P - cos 2 t/J Componente vertical= 0.088
em uíes horizontales -
elemento fuerza I brazo (A) I momentouniforme 0.00 1.75 0.00triangular 0.88 2.33 2.04TOTALES 0.88 ITon I 2.04
brazo fuerza de subpresión, x4A=1 2.333
Línea recta entre niveles izquierdo y derecho
Ton-m
empuje horizontal~ empuje vertical
6.._1'_---...-t_...:ResultanteResultante R= 5.18 Ton
momentoempuje secoempuje sumergido
empuje agutriang.seco 3.76 1.66ectang.seco 1.08 0.25
triang.sumer. 0.04 0.170.13 0.17
6.230.270.010.026.531.30
3.531.020.04
momento
4.583.50
2.6 EMPUJES DE TIERRAS Y AGUAS LADO DERECHO - ESTATICOSCriterio de cálculo de empuje: reposo (conservativo, menor que pasivo)
Coeficiente
empuje secoempuje agua
empuje sumergido
braz2.7 EMPUJES DE SISMO EN RELLENOS LADO IZQUIERDO - DINAMICOS
Criterio de cálculo de empuje: activo, Mononobe-Okabe 1~(l-kv)co"¡(~-O-a)
KAE=------------~--~--~====~========~-..2 sen(fS+O)sen(fS-P-0)]2
cosé'cos acostx+8+0)[l+costx+ 8+0)costx- fJ) ~~~,J.o_
•••••• ..&Ij,OJI/ooOioio ••
empuje: Ko= 1-Sen q, = 0.47elemento fuerza I brazo (A) I momentotriang.seco 0.29 0.27 0.08
rectang.seco 0.00 0.00 0.00friang.sumer. 0.00 0.00 0.00
aaua 0.00 0.00 0.00TOTALES 0.29 ITon Ton~ 0.08o fuerza empuje horizontal, y2A (m) =1 0.27
jrs 2 6Stlsa-EstP .xls-AIetas
e.EJ.v~
AVENIDA ALO !+=~ O=~13=~ a=~9= are tan (kh I (1-kv» = 11.31 grados
~I 0.637 I EAE= 112~E ys Hr12=1Cálculo componente estática durante sismo: fónnula de ~ con a
KA=I 0.400 I EA= 112~ ys Hr12= Ibrazo de esta fuerza: Hr1 13 = 1.32
Cálculo componente dinámica durante sismo (Total- Estática):Ee= EAE-E"
brazo de esta fuerza: 2Hr1 I 3 =
kh=~kv=~
9.53 ITon0.00 grados5.99 ITon
m
3.54 tTonm2.65
brazo fuerza empuje combinado, y3A=2.7 EMPUJES DE SISMO EN RELLENOS LADO ñEi~~truiill~IAM~'\il,;~
Criterio de cálculo de empuje: pasivo, Mononobe-OkabeK (l-kv)coi'(t}-8+a)
PE cosIJcoi' acost;r-8-8)[1+ !sert;+6)serí;+P-8)t~cost;r-8 -8)cost;r- {J)
tL=WI :r-li-<-..•~-"-.~:- .• -.. >;"'•••••I :1 ~:: 19= are tan (kh I (1-kv» = 11.31 grados
~I 0.441 1 EPE= 112KpE18 HIT=I 0.27 ITon0.00 grados0.19 ITon
Cálculo componente estática durante sismo: fónnula de Kpecon aKA=I 0.307 I Ep= 112Kpys HIT= I
0.27 m
0.08 ITon0.53 m
0.09 Ton-m0.35 m
momento0.050.04
3 - ANALISIS DE ESTABILIDAD GENERAL3.1 CASOS POR CONSIDERAR EN ELANALlSISSe analizan 2 tipos de casos
CASO 1: CARGAS NORMALESCASO 2: CARGAS DE SISMO
(Condición normal)(Condición extrema)
3.2 FACTORES DE SEGURIDAD ADMISIBLESCONDICION F.S.D I F.S.V I F.S.F
Normal 1.50 2.00 1.20Extrema 1.20 1.20 1.10
3.3 FORMULAS DE EVALUACION DE FACTORESDeslizamiento, F.S.D W= Suma fuerzas verticales hacia abajo
e.EJ. AVENIDAALO / ~
FSD= (w -U)Jl+cAFH
U= SubpresiónFH= Suma de fuerzas horizontalesJI, c = fñcción y cohesión en la base
Volcamiento, F.S.V.FSV== Mr
MvFlotación, F.S.U W
FSU == - W= Suma fuerzas verticales hacia abajoU U= Subpresión
3.4 EVALUACION SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTOCASO 1 w-u=1 19.051Ton FH=I
FSD= 5.50 bienw-u-] 19.05JTon FH= IFSD= 2.81 bien
3.5 EVALUACION SEGURIDAD AL VOLCAMIENTOCASO 1 Mr= 44.30 Ton-m Mv=
Fsv=1 5.171bienMr= 44.32 Ton-m Mv=
Fsv=1 2.291bien3.6 EVALUACION SEGURIDAD A LA FLOTACION
CASO 1 w= 19.92 TonFSF=I 22.77lbienW= 19.92 Ton
FSF=I 22.77lbien" - EVALUACION DE ESFUERZOS EN EL TERRENO
4.1 CASOS POR CONSIDERAR EN ELANALISISSe analizan 2 tipos de casos
CASO 1: CARGAS NORMALES (Condición normal)CASO 2: CARGAS DE SISMO (Condición extrema)
4.2 ESFUERZOS ADMISIBLESCondición normal, omax=~TOnlm2Condición extrema, omax~TOnlm2, 33% de sobreesfuerzo
4.3 FORMULA DE CALCULO DE ESFUERZOS(T == P (1+6e) P=W-U A=Lx1.Om
1.2 A - L e=LJ2-l:MIP4.4 CALCULO DE ESFUERZOS EN EL TERRENO
CASO 1 P= 19.05 Ton l:M=e= -0.126
0'1=~TonIm2 biencr2=~TonIm2 bien no hay tensiones
CASO 2: P= 19.05 Ton l:M= 25.00e= 0.438
0'1=~TonIm2cr2=~TOnlm2
5 - CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO5.1 FACTORES DE MAYORACION DE CARGA
Empujes de tierras, caso 1, U= 1.3 Empujes de tierras, caso 2, U= 1.3Subpresiones, caso 1, U= 1.3 Subpresiones, caso 2, U= 1.3
Cargas verticales, caso 1, U= 1.3 Cargas verticales, caso 2, U= 1.35.2 CALCULO DEL VASTAGO
CASO 1, Mom.entoen la base...' .m.,orado......:Concreto kglcm2Refuerzo .. ~lknl/t"::m17
Mr = Suma de momentos resistentesMv = Suma de momentos de vuelco
4.72JTon
CASO 2 9.261Ton
8.57 Ton-m
CASO 2 19.32 Ton-m
U= 0.88 Ton
CASO 2 U= 0.88 Ton
35.73
bienbien no hay tensiones
jrs 4 6StIsa-EstP .xIs-AIetas
e.EJ.
L
jrs
AVENIDA ALÓ ~
b=1 100 [cm d=1 40 [cmCUANTIA r req = 0.00091 REFUERZO MENOR QUE MINIMOCUANTIA MINIMA=O¡0I1oor p usar = 0.00100
AREA DEACERO =1 4.001cm2Chequeo cortante
Vu= 6.51 Ton vc=.53.Jl'C= 8.87 kglcm2vu=1 1.92 Ikglcm2 bien
CASO 2, Momento en la base, mayorado:Mu=,...=~~
d=t 40 [em0.00288 REFUERZO MAYOR QUE MINIMOO¡ijQjjió/ p usar = 0.00288I 11.511cm2
Chequeo cortanteVu= 12.38 Ton vc=.53.Jl'C= 8.87 kg/cm2vu=' 3.64 Ikglcm2 bien
REFUERZO ADOPTADO = #1 5 A 0.15 Vertical, lado relleno, base vástago5.3 CALCULO ZARPA DELANTERA
CASO 1, Momento en el borde, mayorado:por esf.terreno, apunta= 4.27 TonIm2por esf.terreno, oborde= 5.27 Tonlm2
0.00 Ton/m20.21 Tonlm25.55 Tonlm27.14 Tonlm2
esf.terreno
subpresi6n
d=1 45 [cm0.00105 REFUERZO MENOR QUE MINIMO0.001.\ r usar = 0.00180I 8.101cm2
Chequeo cortanteVu= 9.51 Ton vc=.53.Jl'C=vu=' 2.49 Ikglcm2 bien
CASO 2, Momento en el borde, mayorado:por esf.terreno, opu~ta= 9.68por esf.terreno, aborde:: 5.99
8.87 kglcm2
Tonlm2TonIm2Tonlm2TonIm2TonIm2TonIm2
por subpresi6n, opunta=por subpresi6n, aborde=Total mayorado punta =T borde =
0.000.2112.588.07
Chequeo cortanteVu= 15.48vu=' 4.05
vc=.53.Jl'C=bien
8.87 kglcm2Ton!kglcm2
5
esf.terrenosubpresión
\AVENIOAALO I
REFUERZO ADOPTADO = " 5 A 0.20 Principal, cara inferior, borde zarpa5.4 CALCULO ZARPA TRASERA
CASO 1, Momento en el borde, mayorado:
1 por esf.terreno, apunta=por esf.terreno, aborde=por subpresi6n, apunta=por subpresi6n, aborde=Total mayorado punta =Total mayorado borde =Peso mayorado=
e.EJ.
6.62 Tonlm25.58 TonIm20.50 Tonlm20.28 Tonlm29.25 Tonlm27.61 Tonlm212.50 Ton
CUANTIA r req =CUANTIA MINIMA=
d=1 45 [cm0.00019 REFUERZO MENOR QUE MINIMOifOO11i.I r usar = 0.001801··················s.1olcm2
Chequeo cortanteVu= ..0.57 Ton vc=.53Jl'C'= 8.87 kgIcm2vu=' ..0.15 'kglcm2 bien
CASO 2, Momento en el borde, mayorado:por esf.terreno, apunta= 1.36 TonIm2por esf.terreno, aborde= 4.98 Tonlm2por subpresi6n, apunta= 0.28 TonIm2por subpresión, oborde= 9.25 Tonlm2Total mayorado punta = 2.13 Tonlm2
( Total mayorado borde = 18.49 Tonlm2'-, mayorado= 12.50 Ton
d=1 45 Icm0.00014 REFUERZO MENOR QUE MINIMO1~_iQ r usar = 0.00140I 6.301cm2
Chequeo cortanteVu= 3.48 Ton vc=.53Jl'C'= 8.87 kglcm2vu=' 0.91 'kglcm2 bien
REFUERZO ADOPTADO = "5 A 0.20 Principal, cara superior, borde zarpa5.6 OTROS REFUERZOSREFUERZO VERTiCAl CARA EXTERIOR r usar = 0.001 área bruta/cara
MEA DE ACERO = I 4.solcm2REFUERZO ADOPTADO = # 4 a 0.20 Vertical, cara exterior
REFUERZO HORIZONTAL MUROS r usar = 0.001 área bruta/caraMEA DE ACERO = I 4.50lcm2
REFUERZO ADOPTADO = #4 a 0.25 Ambas carasREFUERZO HORIZONTAL TEMPERATURA ZARPI r usar = 0.001 área bruta/cara
MEA DE ACERO = I 5.001cm2REFUERZO ADOPTADO = # 4 a 0.25 Ambas caras
r\
jrs 6 6Stlsa-EstP .xIs-AIetas
e
e
C.E.!.
DISEÑO DE JUNTA DE DILATACION TERMICAOBRA:DETERMINACION DE LA EXPANSION y CONTRACCION DEL TABLERO
DIMENSIONES BASICAS DETERMINADAS POR El SITIOTIPO DE PUENTE: •..",;••.->";,,c-.,;;,z~
LUZ DEL PUENTE l=
Junta de dilatació~~ ~~
J' ,.•-'.....•"." ''';- .0' ; • ' .. -',.
IRRADIACION SOLAR
/////
I(
II¡17.00m
8de Contracción-Expansión
H1-II <1 Temperatura promedio
para Bogotá= 134'(;Temp. Máxima= 260CTemp. Mínima= OOCf~·r-I
III 8de Temperatura= 134'(;
Coeficiente de Expansión-Contracción térmica para el concreto= 9.9xl0-6m/rnx"C
Expansión~Contracción (m)= (9.9xl0-6m/mx°C)xlJOCx17m= O.OO2187mO.21879cm
A de Contracción-Expansión= O.2187cm
Se selecciona la junta de menores especificaciones del tipo Transflex 200 o su equivalente,se anexa catálogo
jrs 1 7Stlsa-JO.xls-Junta-P
SOMOS EXPERTOS EN CAUCHO
un complejO ptosrama para la construccl6n:Apoyott •• truotur.I •• , Junta. de Tableto p.r. Puen••• (Tranan•• ),Oompen•• dor•• p.r.1\Ibtrf •• cr..Ufle"), M.n,Utr.a "!MOI,tel,Mold •• doa Oeuo!1o-Metal.
WTRELLEBORG_1_"""1It
Tr••••••••• lESA.._C1S-V,.,. ••~.zsE01.tol_.(Á •••..¡Il._T••.: ,u 91$ 437 090p_:, S4 94.\ 4S7 050I_O_f'--•.~
".1,*-. tESA. _ 0 •••.•.••••••2.••••••.'":CI RIcoM__ , 20·22el .•.•.J•••• LWMo v..--E2I1.1OOAoo- ••• !I.,.(M... ••)1!.,....T...:,S4918101100f..: ,34 918103 465••••••••kAtIr ••••••••••••••
(
TRANSFLEX®JUNTAS DE EXPANSiÓN PARA PUENTES
WTRELLEBORG_mTIMI
(
A.""' ••••••n... An •••••••anlCt.Jw D.¿ ;r.¡;•• ·,;r2••Detal" Junte Inet.led.
Mod•••• 400,650,900 Y1300
y 300
Aiujaml-ntu AnIJUI-
"¿1¿Zi;.¿1Modeloe 400, 850, 900 Y1300
150
200
38 ••••••(+-19) 1750 mm
50 mm (+-25) 1830 mm
•••••••••••••••••••••••••••
••••••••••
35mm
40 m•••
Z8K.
45 K.
UO••••••274 mm
12 mm
14 •••m27 mm 45Nm150mm 39 •••m 58 mm 70 mm 190 mm 250 mm-----32 ••.•m 100Nm 51 •••m 76 mm 80 mm 220 mm 305 mm
40 ••.•••• 100Nm 67 ••.•m 98 mm 92 mm 279 mm 305 mm
42 mm 175Nm 88...... 126mm 108 mm 342 mm 305 mm
150 ••••••
150mm
170mm
--250---65 mm(.;::3"3¡--183ií:::----:¡¡¡-.:::.--- 356 mm ------üZK;----T4-.;.--;:-300 80 mm (+-40) 1830 mm 54 mm 432 mm 88 K. 16 mm
400 102mm (+-51) 1830 mm
93 •••m
650
900
165 mm(+-83) 1830 mm
230 mm (+-115) 1830 mm
1300 330 mm (+-165) 1220 mm
54mm 150K.590 •••m 16 •••m
75 m••• 260K.
375 K.
20 ••.•m
24 mm
42 mm 175Nm 102 mm 152 mm 108mm 498 mm 305 mm
~_20_0_m_m __ 5_1_m_m__ l_90_N_••• 12_1_m_m__ 2_03_m_m__ I50-:-_m_m__ -:::6::-18:::-m_m__ -:30=5_m_",_220 mm 60 mm 275 Nm 158 mm 273 mm 180 mm 187 mm 305 mm
270 m... 70 mm 300 N... 216 mm 381 mm 260 mm 1080 mm 305 mm
170m •••
127mm 438 K. 21mm1201 mm
) (
s.. ",,..•.••• fürm..eldn d. plMa •• IHIpItlC •.•••• " V_N bcud.Uau.. .e •••.••U ".,trtM ••••U.."... d. tCHtuw 10111
mudMIu.a.T••n.ra.. (.•.••.al"","," ••.••••"'",,10•••••._ta ~.bl.) I p." p"opu"dunar l. tuJltln•.•kladd-'_U.du.
EJeIllJllU:
Tralllflex, móduloS 150, 200, 250 Yaoo
Tnuf •••• móduto. 400,850,800 r 1300
( (
QUI'Vll' lI' ••••• 1 d_rm.olin ••a Triínefl.x, ,e.m'''ulo a"f1oo "e mevlml,"e. máxime••• u. alt •• rllen ••• 41fe"nt •• m,"el ••• nfunlf'ndlf •••• UIO'0"'""'0 por •• Junta éOn el .Je IOnsltudlnal del tablero.
oTRANSFLEX 1300
3TTRANSFI-EX 900 • MODELO 1300TRANSFU!l( 650
2T
1TCOMPRESiÓN EXTENSIÓNon mI." onm/ •••
160 1010 120 100 80 60 40 20 O 20 010 60 80 100 120 1010 160 MODELO 900
MODELO 650
2T
EXTENSIÓN.~~/ ...
1TMODELO 300MODELO 250-+ MODELO 200MODELOJ50
MODELO 400
COMPRESiÓN• n •• 1••.
010 30 20 10 3020 4010
mm
9
1 'Iso2~7I ~
,---l--'~ ------ -----J~V60--- 1------,1--~J /
I <, jI t-... 1 I'!lll
J 1I P\ //
r--,...
~~-1- v~ vo
--/- 1\\
~O 1/ )~ vV vv\ ~O1 / ./I '-1 / / L
1 1/ /'i)V vK:' V~ 70
Jtz 1\ / \ -~-
DK~ v~ ~nV ¡... ~
1.1¡...¡...
80-""){
~
t---,;..,..
~ ~~¡...J...- ¡..-- f-~ tU
~ 1..- ¡..-WA -+- r-
HUIUo 100 200
COMPONENTE PARALELA A LA JUNTA
400
350
300
2250 2.
s<1:
200 Iz~
150 ~~OU
100
50
O300
(
Guía de aJuet. an función dé •• t.mpet'atura. INFORMACIÓN neMCA
ELAS1'OMIRO
DufttZJt el_ ht••••tadÓn 6O±5 s.......A ASTM02Z40
c................ >150
%
ASTM 0412/NFT4600Z
ASTM 041z/NFr46002
ASTM 0429 M.. •••d" B
oc ASTM01329----,----------------------------------------------,,-----Rudlltapc:ta ltJ uzu",q St.n .t..t•• ASTMPU49 M.•••du B
25 ••p•••• (48 h•••.•••• 38°C)
D..rol'P'addn tv",,.n-abt 35 %dMf. mll""m. ASTM 0395 M...ud •• B(24 hu, ••• 700C)
E~'mlMtltu t4rmico 5 s.."••.A ASTM0573-15 % In<. C•••• •••.•,. _lr •• c:alltomta
-25 % Ine. A...r•••tntllntu (70 h ••, ••• 700C)
214 ••* 299 mm ACERO(No IN' Incluyen mov.m'ent~ I~e •••lb'_ I'en,.nente.). ASTMTLp ••A36
DlN 17-l00T",u ST 37-2--------------
IIOr41:••• l •• ", •••...,,, lu4P ,,' .",w ••dI.o ••••_, •• "kt ••• _....-- lto
hl"'-r_ ••14uuk:ltkl" ••••lo',.••__ ,_ ""•••••••u ••••T•••••"""""" •••••• "4 •••••••• ""., •••••••• ~.'"', ••• 0UÑn. __ •••••••.•101••••• ' •••• <110
•••••••••• ,.,,. ~ ••••• " ••Q•••••.• -,ltW •••_ .••• N•••••.••ItW ••• "
__ ~bIJW •••• ""' •••••••••.••••••••. ...,..~~'"""*'_•••••.."......•••.•••••••••.••_ •••.•••••••II""'fPÓ'/t •••••• _IOI1 ••"•••.•••••,. ••••••\;w
CEI
14 - PRUEBA DE CARGA EN PUENTESVEHICULARES SIMPLESOBRA: ·iVENIDj{At.()~~rl1mtEiseAG101i.imé&--eA.ibsiN"'.~íSilEl.~••1.#1Im···
."."." "."." "."."."."." - -." "."."."."."."." "." "."."."." " " " "."." " " - ".-.- "." "." ".-."." :-".:.:.:.:.:.:-:.:-:.:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:.:.:.:.:.:-:.:.:.:.:.:.:.:.:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:.:-:.:-:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:-:::-:-:-:::::::-:.:-:.:-:-:-:-:.:-:-:-:
TIPO DE PUENTE:LUZ DEl PUENTETablero:ANCHO TOTALTABLERONúmero de vigas adoptado:Separación entre ejes de vigas adoptadalongitud de Voladizos v= 1.000
entre ejesm eje-borde
BT
Bb .1 .1
s v
bw=bi=tfi=bs=tfs=y=
Sp=Sv=
tadoptado=W 11 adoptado=tv2 {{ &1d,:& {
b=h= :':':':':',!J.f'~~""
mmmmmmm
0.800 mmmm
Ancho de! oímo de viga prefabricadaAncho de patín inferior de viga prefabricadaAltura del patín inferior de viga prefabricadaAncho de patín superior de viga prefabricadaAltura del patín superior de viga prefabri:cadaSobrealtura en losa en zonas de vigaLuzlibre losa tabl:ero, luces interioresLuzlibre losa tablero. luces voladizoEspesorde Placa luces oentralesEspesormayor placa voladiZosEspesormenor pkrco voladizos
Riostras: Cant=
DESCRIPCiÓN DE CARGA VIVA DE PRUEBA
Se adopta una carga uniforme sobre el tablero, que puede obtenerse con la colocación desacos de recebo uniformemente distribuidos sobre la superficieMaterial de SObrecarga: Granular suelto. y(tlm3)=Altura de relleno requerida 0.30 m., carga uniforme de 450 kg/m2
Colocar relleno en sacos sobre toda la superficie, en una alturade 30 centímetros para obtener la carga de diseño
Nota: la Prueba de Carga que realice el Contratista de Construcción debe verificarla carga realmente colocada, y ajustar los protocolos a los valoress reales de los sacosque use, bajo la aprobación de la Interventoría de Construcción.
jrs 1 6StlsaP-JDyPC .xls-PrCarga
CEI INSTITUTODEDESARRtl~~A~() 0·Centro de DOiCumentaclOIl
LOCALlZACION DEL SISTEMA DE CARGAS EN EL PUENTE:
Para obtener deflexión en el centro de luz sobre las vigas se coloca una carga en sacossobre toda el área del puente, ancho 7.6 metros, en toda la luz, 30 cm de altura
Apoyo Apoyo
V-1
V-2 _.-
V-3
MODELACION TEORICA DE LA ESTRUCTURA
Se modela el tablero del puente con el Programa SAP, y se carga con los valores de carga unifprme desacos de relleno en toda el área descontando bordillos. El programa calcula las deflexiones en el centrode la luz de las vigas, teórica, para ser comparada con la deflexión medida con deformímetros en el sitio.La modelación incluye las vigas según sus propiedades geométricas, tipo Frame, y la losa como unconjunto de elementos tipo Shell, vinculados a las vigas.Se incluye una impresión del modelo de SAP elaborado, y los resultados de las deflexiones en el centrode la luz de las vigas.
1.0Om
.r>.---í LJJi
"-.'-'//
3.00m
3.00m
1.00m
jrs 2 6StlsaP-JDyPC .xls-PrCarga
CEI AVENIDA ACbrVista Tridimensional Vigas y Riostras
Vista Tridimensional Grilla Shell Placa y Localización Cargas
jrs 3 6StlsaP-JDyPC.xls-PrCarga
CEI
Vista de la Deformada Obtenida
Deflexión por carga Viva en centro de luz: Viga V-1Viga V-2Viga V-3
17.4617.7417.46
mmmmmm
Para comprobación, el Contratista deberá colocar deformímetros en el centro de la luz. de las vigas, yen los apoyos de neopreno, de modo que puede establecerse la deflexión en el centro de la luz. como laresta entre las deformaciones medidas en deformímetros en el centro y en los apoyos.
Como parte de los protocolos, se recomienda tomar lecturas de deformación, tanto de manera instantánea,es decir, una vez colocados los sacos de carga, y también luego de 24 horas de carga constante, paradeterminar comportamiento ante cargas sostenidas.
El Contratista deberá presentar un protocolo detallado de la Prueba de carga del Puente, con base en lasconsideraciones anteriores, y haciendo los ajustes respectivos según las características y pesos reales delos sacos de relleno que se proponga utilizar, bajo la supervisión de la Interventoría de Construcción.
jrs 4 6StlsaP-JDyPC .xls-PrCarga
Top Related