01 Diseño Super-estructura 15.Xlsx
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1.- PREDIMENSIONAMIENTO1.01.- LUZ DEL PUENTE ( L ) : mts. 1.11.- ALTURA VIGA PRINCIPAL MENOS LOSA h : mts.
1.02.- NUMERO DE VIAS ( NV ) : 1.12.- ANCHO DE LA VIGA PRINCIPAL
1.03.- ANCHO DE LA CALZADA ( Ac ) : mts. b = 0.02 L (S 1/2) :
1.04.- ANCHO DE LA VEREDA ( Av ) : mts. SE ASUME b : mts.
1.05.- ESPESOR DE LA VEREDA ( Ev ) : mts. 1.13.- NUMERO VIGAS DIAFRAGMA :
1.06.- LONGITUD VOLADO DE LA VEREDA ( Lv ) : mts. 1.14.- ANCHO VIGAS DIAFRAGMA : mts.
1.07.- NUMERO DE VIGAS ( V ) : 1.15.- PESO DEL CONCRETO PC : T/m3
1.08.- SEPARACION DE VIGAS PRINCIPALES ( S ) : mts. 1.16.- RESIST. DEL CONCRETO fc : Kg/cm2
1.09.- ESPESOR DE LA LOSA ( T ) : mts. 1.17.- FLUENCIA DEL ACERO fy : Kg/cm21.10.- ALTURA DE LA VIGA PRINCIPAL 1.18.- MODULO DE ELASTICIDAD Es : Kg/cm2
ASUMIR EL MAYOR DE : L / 15 : mts. 1.19.- PESO DEL EJE (CAMION HL-93) P : Kg
0.07 x L : mts.
SE ASUME H : mts.
CONTRAFLECHA:Cf= L / 800L= ml
3.60 Cf= mlCf= cm
0.15
0.20
0.90
0.40 0.30 0.30 0.40
0.40 0.30 0.30 0.40
2.- ANALISIS DE LA CARGA PERMANENTE
VIGA
PRINCIPAL
0.70
VIGADIAFRAGMA
VEREDA
2.5000.55
VEREDA
LOSA
VIGA
PRINCIPAL
0.50 0.502.000
0.55
0.3000.300
DISEO DE PUENTE VIGA LOSA METODO LRFD
4,200.00
2,100,000
0.75
3,695.00
0.90
0.474
0.50
15.00
1.00
3.60
0.70
0.70
5.00
3.60
4.00
0.30
2.40
280.00
0.15
0.40
2.00
2.000
0.20
1.00
1.05
1.10
5.000
15.00
0.0191.875
5.000
.
2.1.- CARGA PERMANENTE DC
PESO PROPIO
PESO PROPIO LOSA : T/m
PESO PROPIO VIGA : T/m
BARANDA : T/m
ACERA : T/m
TOTAL PESO PROPIO POR METRO DE PUENTE Y DE VIGA WDC : T/m
PESO PROPIO DE DIAFRAGMAS PP DIAFRAGMA : Tn
WD=
1.875 1.875
3.75 3.75 3.75 3.75
MOMENTO POR CARGA PERMANENTE MDC : T-m
0.54 Tn 0.54 Tn 0.54 Tn
2.49 T/m
3.750
74.08
PP LOSA 1.01
0.54 Tn0.54 Tn
PP VIGA 1.08
PP BARANDA 0.15
2.49
0.54
PP ACERA 0.25
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CARPETA ASFALTICA
ASFALTO : T/m
TOTAL P.P. CARPETA ASFALTICA POR METRO PUENTE Y VIGA WDW : T/m
MOMENTO POR CARPETA ASFALTICA MDW : T-m
2.2.- FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS EN VIGA EXTERIOR
0.60 1.70 1.30Pr Pr
O
R
0.40 0.30 0.30 0.40
CALCULANDO MOMENTOS RESPECTO A O
2.5 R = 0.75 Pr + 2.45 Pr R = 1.28 Pr
FACTOR DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS VIGA EXTERIOR g =
2.3.- MOMENTO POR SOBRECARGA: HL-93 (LRFD)
3.2 + X 3.2 - X
VEREDA VEREDA
LOSA
VIGA
PRINCIPAL
VIGADIAFRAGMA
VIGA
PRINCIPAL
5.70
0.20
0.55 2.500 0.55
1.28
4.3 - X X 4.30
PP ASFALTO 0.20
P 4P 4P
C
A B
LUEGO :
A = 0.5 (3.2 + X ) A= A= ( + X ) PB = 0.5 (7.5 - X ) B= B= ( - X ) 4PC = 0.5 (3.2 - X ) C= C= ( - X ) 4P
MOMENTO POR SOBRECARGA
MS/C= (1.6 + 0.5X )P + (3.75 - 0.5X )4P + (1.6 - 0.5X )4P
SI X = MS/C= POR EJE DE RUEDAP =
(1.6 - 0.5X )4P 1.60 0.50
0.00 42.49 T-m
1.85
7.50 7.50
(1.6 + 0.5X )P 1.60 0.50
3.75 0.50
4.30 4.30
3.75
(3.75 - 0.5X )4P
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2.3.- SOBRE CARGA EQUIVALENTE
WD=
MOMENTO EQUIVALENTE Meq = T-m OCASIONADO POR LA SOBRECARGA EQUIVALENTE
CONSIDERANDO EL NUMERO DE VIGAS Meq = NV * Meq / V
LUEGO TENEMOS Meq = T-m
COMPARANDO LOS MOMENTOS RESULTANTES, ESCOGEMOS EL MAYOR:
MLL= MSCx g T-m
MOMENTO POR IMPACTO
IMPACTO 33% I =
LUEGO EL MOMENTO POR IMPACTO SERA MI= I * ML * g MI= T-m
0.33
22.97
7.50 7.50
57.39
28.70
54.39MLL=
8.17 Tn
0.95 T/m
3.75
LUEGO TENEMOS QUE :
= T-m
= T-m
= T-m
SI n = nDx nRx nL Donde Factor de Ductilidad (nD) = 1.05
Factor de Redundancia (nR) = 1.05 n =Factor de Imp.operacional (nI) = 0.95
SI DC = 1.20 LUEGO : Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m
DISEO
VIGA T
B= mts
0.15
0.20 LOSA
0.90
0.40 0.30 0.30 0.40
0.40 0.30 0.30 0.40
5.70
80.37
5.00
0.70 3.60 0.70
VEREDA VEREDA
2.50
160.14
MDWMLL+I
1.05
249.36
74.08MDC
2.000 0.50 0.300 5.000
0.55 2.500 0.55 5.000
VIGA
TEE
VIGADIAFRAGMA
VIGA
PRINCIPAL
0.75
0.300 0.50
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DETERMINANDO LOS VALORES
B= B = mt
B= B = mt
B= B = mt
EL ANCHO B ASUMIDO SERA EL MENOR VALOR DE LO OBTENIDO ANTERIORMENTE:
ASUMENDO : B = mt
SUPONIENDO QUE EL EJE NEUTRO SE ENCUENTRA DENTRO DEL ALA ( C < 0.20 )
POR LO TANTO SE CALCULARA COMO UNA VIGA RECTANGULAR DE ANCHO B = mts.
DISEO EN CONCRETO
DETERMINANDO EL PERALTE POR SERVICIO SI M = MD + ML + MI M = T-m
fc = 0.40 fc fc = Kg/cm2
fs = 0.40 fy fs = Kg/cm2
r = fs / fc r =
Ec= 15000*(fc)1/2 Ec=
n = Es / Ec n =
k = n / (n+r) k =
j = 1 - k/3 j =
SI : d = (2M / fc k j B)1/2 d = < cm BIEN ASUMIMOS d = m
DISEO DE ACERO POR ROTURA
Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]Mu =
Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B))) =
0.9 As fy = As
=
As fy As
1.70 fc B
= As - 224 936 418.78 415 800.00 133.41
b + 16 T 3.70
b + S 2.50
250,998.01
1.10
249.36 T-m
24,936,418.78
60.99 cm
2.50
2.50
160.14
112.00
1,680.00
15.00
Mu
3,780.00
8.00
0.35
0.88
d 110.00
=0.0353
110.00
L / 4 3.75
As2 - As + = LUEGO As 1 = cm2
As 2 = cm2
SE ASUME EL MENOR As = cm2
ACERO SUPERIOR POR PROCESO CONSTRUCTIVO
As = 0.002 * b * d As = cm2
VERIFICACION DE CUANTIA
0.85 fc B1 * 0.003 Es
CUANTIA BALANCEADA Pb = --------------------------- Pb =
fy * 0.003 Es + fy
= 0.75 Pb =
CUANTIA EN LA VIGA Pv = As / (B x d) Pv = LUEGO > Pv BIEN
VERIFICACION DE DEFLEXIONES
= 0.18 * fc / fy = LUEGO > BIEN
VERIFICACION DEL EJE NEUTRO
a = (As * fy) / (0.85 fc B) a = < BIEN EL EJE NEUTRO SE HALLA DENTRO DEL ALA DE LA VIGA
VERIFICACION POR FATIGA EN SERVICIO
MOMENTO POR SERVICIO MAXIMO Msm = MD + ML + MI Msm = T-m
fs max = Msm / (As * j * d) fs max = Kg/cm2
Pmax
Pmax Pmax 0.01200 0.0120 0.0025
2,380.70
, , . , . .
3,116.67 186,913.19 0.00
4.88 cm 20.00 cm
160.14
0.0025
Pmax
3,055.49
69.17
69.17
11.00
0.028900
Pmax 0.021675
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MOMENTO POR SERVICIO MINIMO Msmi = MD = T-m
fs min = Msmin / (As * j * d) fs min = Kg/cm2
RANGO DE ESFUERZOS ACTUANTES
ff = - = Kg/cm2
RANGO DE ESFUERZOS ADMISIBLES
ff = - 0.36 * fs min Kg/cm2 > Kg/cm2 BIEN
ESFUERZO DE CORTE
POR PESO PROPIO
WD=
0.25
0.50
0.75
3.75 3.75 3.75 3.75
VDC = WL/2 + P*(1+0.75+.50+0.25) VDC : T
POR CARPETA ASFALTICA
1.00
20.03
1,194.75
0.54 Tn 0.54 Tn 0.54 Tn
1,185.95
1,185.95
1,635.36 f f = 1,208.42
1,194.752,380.70
0.54 Tn 0.54 Tn
Msmin 79.78
2.49 T/m
VDW = WL/2 VDC : T
POR SOBRECARGA : HL-93 (LRFD)
4P P
0.427
1.00
4.30 4.30 6.40
VL = VL : Tn
POR IMPACTO
VI = CI * VL VI =
LUEGO TENEMOS QUE :
= T
= T
= T
17.22
5.68 Tn
VDC 20.03VDW 1.52
VLL+I 22.90
44.44
4P
0.713
1.52
15.00
q * (4*1 + 4*0.828 + 0.656)*P/2
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SI DC = 1.20 LUEGO : Vu = n[DCVDC+DWVDW+LLVLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Vu = T-m
DISEO POR ROTURA Vu =Vu = n[DCVDC+DWVDW+LLVLL+I] Vu =
ESFUERZO CORTANTE NOMINAL Vun = Vu / iBd Vun = Kg/cm2
ESFUERZO CORTANTE RESISTENTE DEL CONCRETO Vuc = f(0.5(fc1/2)+175p Vu d/Mu))
Vuc = Kg/cm2 Kg/cm2 BIEN
SE COLOCARA ACERO MINIMO CON ESTRIBOS DE 3/8", SIENDO EL ESPACIAMIENTO:
Se = Av * fy / (Vu - Vc)*b Se =
POR LO TANTO ESTRIBOS : 1 3/8 @ mts.
ACERO LATERAL AsL = 0.10 As AsL = cm2
ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS NO MAYOR DE = cm ASUMIMOS = cm
NO MAYOR DE ANCHO DEL NERVIO = cm
NUMERO DE FIERROS POR CADA LADO = LUEGO AsL = cm2
DISTRIBUCION DE ACERO TANTEO DE REA DE ACERO:
ACERO EN VIGAS As1 = cm2
ACERO SUPERIOR EN VIGAS As2 = cm2
ACERO LATERAL EN VIGAS As3 = cm2
TOTAL cm2
CUANTIA CON EL ACERO CALCULADO
r = As / (B * d) r= BIEN0.0028
2 3/8 0.953 0.710 0.560
(PULG.) (Cm) (Cm2) (Kg/ml)
1 1/4 0.635 0.320 0.248
114.00
CODIGO AREA PESO
7.65 4 5/8 6 2.00 12.00
6 1 5 5.10 25.50
69.17 6 1 15 5.10 76.50
1.91
CODIGO FIERRO CANT. AREA AREA
30.81 cm
0.25
7.65
30.00 30.00
50.00
75.74 Tn
3.2403
7.11 > 3.24
69.52
2.00
11.00
DISEO DE LA LOSA
MOMENTO POR PESO PROPIO
TRAMO INTERIOR PESO PROPIO = T/m
WDC = T/m
COEF. PARA MOMENTOS POSIT. Y NEGAT. POR PESO PROPIO =
LUEGO MDC= W * L / 10 MDC = T-m
ASFALTO = T/m
WDW = T/m
COEF. PARA MOMENTOS POSIT. Y NEGAT. POR PESO PROPIO =
LUEGO MDW = W * L / 10 MDW = T-m
MOMENTO POR SOBRECARGA
PARA LOSAS ARMADAS PERPENDICULARMENTE AL SENTIDO DEL TRAFICO
MLL = (S + 0.61)* P / 9.74 MLL = T-m1.98
0.480
0.480
1/10
0.096
0.100
0.100
1/10
0.020
6 1 2.540 5.100 3.973
7 1 3/8 3.493 10.060 7.907
5 3/4 1.905 2.840 2.235
3 1/2 1.270 1.290 0.994
4 5/8 1.587 2.000 1.552
. . .
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POR CONTINUIDAD ENTRE VIGA Y LOSA TENEMOS
MOMENTO POSITIVO M+ = T-m M+ = T-m
MOMENTO NEGATIVO M- = T-m M- = T-m
MOMENTO POR IMPACTO
FACTOR DE IMPACTO I = 33 % I =
SE ASUME I =
MOMENTO POSITIVO M+ = T-m M+ = T-m
MOMENTO NEGATIVO M- = T-m M- = T-m
DETERMINANDO EL PERALTE
MOMENTO POSITIVO M+ = M+ = T-m
MOMENTO NEGATIVO M- = M- = T-m
PERALTE MINIMO d = (2M / fc k j B)1/2 d = cm
RECUBRIMIENTO LOSAS rL = cm d = cm
= cm
ASUMIMOS d = cm
LUEGO TENEMOS QUE :
PARA ACERO POSITIVO = T-m
= T-m
= T-m
SI = 1.20 LUEGO : = + +
MDC 0.10MDW 0.02
MLL+I 2.11
2.22
18.00
2.20
2.47
11.31
5.00 13.41
5/8
0.330
I * M+ 0.52
I * M- 0.59
0.8 * ML 1.58
0.9 * ML 1.78
0.330
. +DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m
LUEGO TENEMOS QUE :
PARA ACERO NEGATIVO = T-m
= T-m
= T-m
SI DC = 1.20 LUEGO : Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m
DISEO POR ROTURA
ACERO POSITIVO Mu + = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =
Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =
0.9 As fy = As
=
As fy As
1.70 fc B
= As - As2
As2 - As + = LUEGO As 1 = cm2
As 2 = cm2
SE ASUME EL MENOR As = cm2
MDC 0.10MDW 0.02
MLL+I 2.37
2.49
4.50
4.01
197.92
6.08
6.08
=0.09
401,403.97 68,040.00 333.53
204.00 1,203.50 0.00
4.01 T-m
Mu 401,403.97
3,780.00
d 18.00
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VERIFICANDO CANTIDAD MINIMA POR CUANTIA
As = (14 / fy)*bd As = cm2 < cm2 BIEN
SE ASUME CUANTIA MINIMA As = cm2
SI = S1 = cm
A =
LUEGO EL ACERO POSITIVO : @
ACERO NEGATIVO Mu - = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =
Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =
0.9 As fy = As
=
As fy As
1.70 fc B
= As - As2
As2 - As + = LUEGO As 1 = cm2
As 2 = cm2
SE ASUME EL MENOR As = cm2
VERIFICANDO CANTIDAD MINIMA POR CUANTIA
197.16
6.84
6.84
=0.09
449,678.48 68,040.00 333.53
204.00 1,348.24 0.00
4.50 T-m
Mu 449,678.48
3,780.00
d 18.00
6.00 6.08
32.89
2.00
5/8 0.30 mts
6 1 2.540 5.100 3.973
7 1 3/8 3.493 10.060 7.907
5/8
4 5/8 1.587 2.000 1.552
5 3/4 1.905 2.840 2.235
2 3/8 0.953 0.710 0.560
3 1/2 1.270 1.290 0.994
(PULG.) (Cm) (Cm2) (Kg/ml)
1 1/4 0.635 0.320 0.248
CODIGO AREA PESO
6.08
As = (14 / fy)*bd As = cm2 < cm2 BIEN
SE ASUME CUANTIA MINIMA As = cm2
SI = S1 = cm
A =
LUEGO EL ACERO NEGATIVO : @
TRAMO EN VOLADIZO
MOMENTO POR PESO PROPIO
VOLADO VEREDA
VEREDA
VOLADO LOSA
BARANDA
= T-m
MOMENTO POR SOBRECARGA X =
E = 0.8 X + 1.143 E =
ML = P * X / E ML = T-m
MOMENTO POR IMPACTO MI = MI = T-m
LUEGO TENEMOS QUE := T-m
= T-m
= T-m
MDC 0.39
0.15 0.95 0.14
MD 0.39
0.000 mts
0.29 0.30
1.14
0.00
0.33 ML 0.00
MDW 0.00MLL+I 0.00
0.40
0.09
0.14 0.80 0.12
0.11 0.45 0.05
2.00
5/8 0.200 mts
CARGA DISTANCIA MOMENTO
6.00 6.84
29.255/8
6.84
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SI DC = 1.20 LUEGO : Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I]DW = 1.50LL = 1.75 Mu = T-m
DISEO POR ROTURA
Mu = n[DCMDC+DWMDW+LLMLL+I] Mu =
Mu = 0.9 As fy (d - (As fy / (1.70 fc B)) =
0.9 As fy = As=
As fy As
1.70 fc B
= As - As2
As2 - As + = LUEGO As 1 = cm2
As 2 = cm2
SE ASUME EL MENOR As = cm2
VERIFICANDO CANTIDAD MINIMA POR CUANTIA
As = (14 / fy)*bd As = cm2 > cm2 MAL
SE ASUME CUANTIA MINIMA As = cm2
SI = 5/8 S1 = cm
A =
LUEGO EL ACERO POSITIVO : @
DISEO DE LA VIGA DIAFRAGMA
MOMENTO TORSIONANTE MT = 0.07*M*L
6.00 0.74
33.33
2.00
5/8 0.20 mts
204.00 150.10 0.00 203.26
0.74
0.74
6.00
3,780.00d 18.00
=0.09
50,063.48 68,040.00 333.53
0.50 T-m
Mu 50,063.48
0.50
.
MOMENTO NEGATIVO MAXIMO M- = Tn-m SEPARACION ENTRE VIGAS DIAFRAGMA = mts
LUEGO : MT = Tn-m
PERALTE EFECTIVO d = h-(r+O/2) d = mts
PERALTE REQUERIDO dr = RAIZ(MT/K*b) SI K= 0.5*k*j*fc K =
dr= mts BIEN
CHEQUEO POR CORTANTE
PESO PROPIO
PESO DE LOSA T/m
PESO DE VIGA T/m
Wpp T/m
REACCION EN EL APOYO Ra= Tn
CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE PERMISIBLE
Vc= 0.03*fc*j*b*d > Ra Vc= Tn Ra > Vc REQUIERE ESTRIBOS
POR CRITERIO CONSTRUCTIVO SE COLOCAR EL ESTRIBAJE MNIMO USANDO BARRAS DE 3/8":
Smx = Av mn*f'y/(3.5*bw) = m
Smx = mSmx = d/2 m
EL ESPACIAMIENTO SER = m
0.600.45
0.45
1.01
1.08
2.69
20.19
19.83
0.57
2.49 3.75
0.65
0.89
43.05
0.07
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CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL
As = MT / (fs*G) SI G = Dviga-T(losa)-(r+O/2) G= mts
As= cm2
ACERO MINIMO As mn = 0.003*b*d As mn = cm2
DISTRIBUCION DE ACERO TANTEO DE REA DE ACERO:
ACERO EN VIGAS DIAFRAGMA As1 = cm2
ACERO SUPERIOR EN VIGAS As2 = cm2ACERO LATERAL EN VIGAS As3 = cm2
6 1 2.540 5.100 3.973
7 1 3/8 3.493 10.060 7.907
2 3/8 0.953 0.710
5 3/4 1.905 2.840 2.235
3 1/2 1.270 1.290 0.994
4 5/8 1.587 2.000 1.552
0.560
(PULG.) (Cm) (Cm2) (Kg/ml)
1 1/4 0.635 0.320 0.248
CODIGO AREA PESO
0.80 2 3/8 2 0.71 1.42
10.00
5.34 4 5/8 3 2.00 6.00
CODIGO FIERRO CANT. AREA AREA
8.01 4 5/8 5 2.00
0.69
0.56
8.01