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DISEO DE LA VIGA DIAFRAGMA DE CONCRETO ARMADOIng. Walther Maguia Salazar
Ing. Walther Maguia Salazar
Ing. Walther Maguia Salazar Diseo de la Viga Diafragma I. DEFINICION.-La viga diafragma es un elemento que brinda a la superestructura una conectividad importante entre las vigas principales haciendo posible que esta funcione como un conjunto. Es importante sealar que las vigas diafragma proveen la resistencia necesaria a las fuerzas laterales y excntricas que actan sobre la superestructura.An as, las vigas diafragma pueden ser omitidas en el diseo, si es que el anlisis estructural muestra un adecuado comportamiento de los elementos principales sin ellas.
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Ing. Walther Maguia SalazarII. DISEO - MTODO DE COURBON.-
Se presenta una superestructura, como se muestra en lafigura, con cierto nmero de diafragmas:SECCION TRANSVERSAL
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Ing. Walther Maguia SalazarVigas Diafragmas en Puentes deConcreto Armado.
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Ing. Walther Maguia Salazar SECCION LONGITUDINALSegn este anlisis, se considera a las cargas concentradas simtricas para los efectos en los diafragmas, ya que producen deformaciones diferentes en las vigas longitudinales y a la vez deformacin en los diafragmas, las cargas concentradas producen las condiciones ms desfavorables a diferencia de las cargas repartidas.
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SUPUESTOS:
I) Con respecto a la seccin longitudinal.a) Considerando la cargas de camin (tres ejes):
a.1).-En la deformacin del diafragma i, solo intervendrn las fuerzas entre los diafragmas adyacentes: i - 1 i + 1
a.2).-Se consideran rotulados los extremos, por lo que la Reaccin ( R ) en el diafragma i es como sigue y deberser afectada del impacto por ser efectos de la lnea de camin. : R = Pi a + Pi + Pj b q q
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SUPUESTOS:
I) Con respecto a la seccin longitudinal.b) Considerando la carga distribuida:
b.1).-De igual forma:
b.2).-Considerando rotulados los extremos, la Reaccin en i es W = 2 ( w . q /2 )W = w.qCarga en forma de cuchilla en el ancho de va.
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Ing. Walther Maguia Salazar II) Con respecto a la seccin transversal.a.) Posicin extrema de la S/C para Momento Mximo Negativoa.1).- Con la carga de camin: Acta R con impacto= R (I)
a.2) Con la carga distribuida:
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Rn = 4R (I) + 2W Donde n = Nmero de vigas n Resultados: Se obtienen el Mmax (-) Vmax SECCION TRANSVERSALNota:Suponemos que la viga diafragma es capaz de deformarse como se muestra, a consecuencia del posicionamiento de la sobrecarga, por lo que el clculo de las reas de acero requeridas en este caso han de satisfacer la condicin para Momento Mx. Negativo (-).Del diagrama de cargas podemos deducir que la reaccin en las vigas principales es:
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Ing. Walther Maguia Salazar II) Con respecto a la seccin transversal.b.) Posicin de extrema de la S/C para Momento Mx. Positivo
b.1).- Con la carga de camin:
b.2) Con la carga distribuida:
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Ing. Walther Maguia Salazar Rn = 4R (I) + 2W Donde n = Nmero de vigas n Resultados: Se obtienen el Mmax (+) Vmax SECCION TRANSVERSALNota:Suponemos que la viga diafragma es capaz de deformarse como se muestra, a consecuencia del posicionamiento de la sobrecarga, por lo que el clculo de las reas de acero requeridas en este caso han de satisfacer la condicin para Momento Mx. Positivo (+).Del diagrama de cargas podemos deducir que la reaccin en las vigas principales es :
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Ing. Walther Maguia SalazarEjemplo: Luz de Puente:20.00 m - Diafragmas:5 VD @ 5.00 (centro a centro) - Altura de VD : 1.25 m - Vigas Principales: 4 VP @ 2.20 (centro a centro) - Altura de VP :1.45 m - Ancho calzada:8.00 m - Sobrecarga:HL-93 - fc : 280 kg/cm2 - fy : 4200 kg/cm2
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Ing. Walther Maguia Salazar Calculo de las cargas actuantesCalculamos R = 8.67 tnR(I) = 8.67*1.33 = 11.531 tnCalculamos W = 4.85 tnCalculamos Rn = 13.956 tn
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Ing. Walther Maguia SalazarPara el clculo del Momento Mximo Negativo por s/c: Rn = [4R(I) + 2W] / n = [ 4(11.531) + 2(4.85) ] / 4 Rn = 13.956 tn
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Ing. Walther Maguia Salazar Diagrama de Fuerzas CortantesM max (-) = 8.38 t-m
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Ing. Walther Maguia SalazarPara el clculo del Momento Mximo Positivo por s/c: Rn = [4R(I) + 2W] / n = [ 4(11.531) + 2(4.85) ] / 4 Rn = 13.956 tn
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Ing. Walther Maguia SalazarDiagrama de Fuerzas CortantesM max (+) = 19.54 t-m
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Ing. Walther Maguia Salazar Cargas Muertas:
WDC = 1.06 t/mMDC = 1.06 x 2.22 / 10 = 0.51 t-m
Modificadores de Carga:
nD = 0.95 (componentes y conexiones dctiles)nR = 0.95 (redundante)nI = 1.05 (es de importancia operativa)
Momento ltimo:
Mu = n (1.25 MDC + 1.75 ML+I)
Mu Positivo = 0.948 (1.25 x 0.51 + 1.75 x 19.54) = 33.02 t-mMu Negativo = 0.948 (1.25 x 0.51 + 1.75 x 8.38) = 14.51 t-mAcero Positivo: 33/4Acero Negativo: 25/8
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