DISEÑO DE CABLES PRINCIPALES

Y1

LH1 L LH2

DATOS:Longitud de torre a torre L= 120.00 mIngrese flecha del cable f= 1.25 mAltura del carro Hc= 2.00 mtsLongitud horiz. fiador izquierdo LH1= 3.00 mtsLongitud horiz. fiador derecho LH2= 3.00 mtsAltura péndola mas pequeña p= 0.00 mtsProfundidad anclaje izquierdo k1= 0.50 mtsProfundidad anclaje derecho k2= 0.50 mts

Altura del fiador izquierdo Y1 = 3.75 mAltura del fiador derecho Y2 = 3.75 m

Calculo del peso distribuido del puente por metro lineal:

Peso muerto 150.00 kg Sobrecarga 300.00 kg TOTAL CARGAS P= 450.00 kg

Pa= 3.75 kg/m

FACTOR SEGURIDAD 3N= f/L = 0.01

TENSION HORIZONTAL 5,400.00 kg

CABLE PRINCIPALTENSION EN ELCABLE PL^2*(1+16*N 5,404.69 kg Æ Area (cm2)

1/2" 0 1.33 TENSION Tu=FS*T 16.21 Tn 3/4" 1 2.84

7/8" 2 3.80 Ingrese el numero del cable a usar 1 1" 3 5.31

1 1/8" 4 6.61 Se usaran 0.68 cables 1 1/4" 5 8.04 1 3/8" 6 9.62 USAR 0.70 CABLES 01 por Banda 1 1/2" 7 11.34

H= PL2

8 f=

T= PL2

8 f√1+N2=

1 5/8" 8 13.85 Indicar el número de cables a usar por banda: 1 3/4" 9 15.90

USAR 2 CABLES DE 1/2"Area = 5.68 cm2 por banda

DISEÑO DE CAMARA DE ANCLAJES

Para nuestro caso utilizaremos una cámara deconcreto ciclopeo sólida y utilizaremos una sólacámara para los dos grupos de cables

C A

BDATOS :Ancho camara anclaje A= 1.20 mtsLargo camara anclaje B= 1.20 mtsProfundidad camara anclaje C= 1.80 mts

2.30 Tn/m3

2.20 kg/cm2

ANGULOS FORMADOS EN EL PUENTE RADIANES GRADOS

0.04 2.390.90 51.340.90 51.34

Longitud del fiador izquierdo (L1) 4.80 mLongitud del fiador derecho (L2) 4.80 m

PRESIONES SOBRE EL TERRENO5.96 Tn

Tension Horizontal H = 5.40 Tn (para todo el puente)8.64 Tn6.75 Tn

Componente Vertical de la reaccion Rv=W-Tv1= -0.79 TnPresion máxima ejercida al suelo P=2*Rv/(A*B)= -0.11 kg/cm2 BIEN

ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTOEl coeficiente de seguridad de la camara al deslizamiento debe ser minimo 2por tanto debe resistir una tension horizontal doble

Rv=W - 2*Tv1 = -7.54 tonFuerza que se opone al deslizamiento Fd1= Uf*RV= -4.52 tonCalculo de empujes en la camara Peso especifico terreno b= 2.4 ton/m3Angulo de reposo f= 35 °

Peso especifico del concreto g =Capacidad admisible del suelo en zona de anclaje s =

Angulo con el cable principal a= Arc Tang (4f/L) =Angulo del fiador izquierdo a1= Arc Tang (Y1/LH1) =Angulo del fiador derecho a2= Arc Tang (Y2/LH2) =

Peso de la cámara de anclaje W=A*B*C*g =

Tension en el fiador T1=H/Cos a1 =Tension Vertical en el fIador Tv1=T1*Sen a1=

Coeficiente friccion Uf 0.6

2.53 ton (caras laterales)Fuerza friccion que opone al deslizamiento Fd2=Uf*Ea= 1.52 ton

17.22 ton

Fuerza resistente total Frt = (Fd1+Fd2+Ep) = 14.21 ton

Se debe cumplir Frt >2H CONFORMEFrt= 14.21 ton2H= 10.80 ton

DISEÑO DE TORRES

DISEÑO DE CARROS DE DILATACIÓN

Peso propio de la jaula Wd= 1.25 kg/mPeso por lado 0.63 kg/mEmpuje Hpp=pl^2/8f 900.00 kg

Desplazamiento en cada torre por carga muerta

E= 2/3(2100000)= 1,400,000.00 kg/cm2A=seccion Total cable por banda 5.68 cm2D1= 0.22 cms Desplazamiento en portico izquierdo D2= 0.22 cms Desplazamiento en portico derecho

Desplazamiento maximo con sobrecarga y temperaturala tension horizontal maxima es 5,400.00 KgTension por lado H1= 2,700.00 KgEl desplazamiento sera

cc= 0.000012 t= 30 C*

D1= 0.95 cmLuego el desplazamiento neto es D=D1-D 1.00 cmLa plancha metalica debe tener un minim 1.00 cms a cada lado del eje de la torre

Presion vertical sobre la torre 6,975.00 Kg

Presion en cada columna 3.49 TnEesfuerzo admisible (Fa) 7.5 Tn/cm2 (sobre el rodillo)diametro de rodillos (d) 10 cmsNumero de rodillos (n) 1 u

Ancho de la platina(A)=760xP/(Fa^2nd) Presion en la plancha=P/ALA= 4.71 cms P= 21.80Dejando 2,5 cms de borde acada ladoAt=A+2*2,5 10.00 cmsLargo de platina=(n-1)*(d+1)+2*8= 16

Empuje activo Ea=1/2x b xC^2xTag(45-F/2)^2x2B=

Empuje pasivo Ep=1/2x b xC^2xTag(45+F/2)^2xA=

D1=Hpp L1 (Seca1)^3/EA (torre izquierdo)D2=Hpp L2 (Seca2)^3/EA (torre derecho)

D1=Seca1( cxtxL1+HL1x(Seca1)^2/(EA)

P=HxTg(a+a1)=

Si la plancha superior se desplaza 1.00 cms La distancia extrema aumentara 2 cms a 3 cms

El momento que se produce en el volado sera =( M) =P/A*B M= 98.09 f= 8 cms

Radio de la parte curva C= 8r=(f^2+c^2)/(2 r= 8.00y=(r^2-^x^2)^ y= 7.42E`=f-(r-y)+2 E`= 9.42Considerando uan faja de 1 cm de ancho y el espesor en la seccion E`S=ab^2/6 S= 14.78 cm2R=M/S R= 6.64 kg/cm2 Ra= 2100

Es R<Ra CONFORMEEspesor de plancha inferior Si la plancha superior se desplaza 1.00 cms , los rodillos giraran 0.5la distancia al borde libre sera 2.5M=P*L^2/2 M= 68.12

Considerando el espesor de la plancha inferior = 3.8 cmsS=ab^2/6 S= 2.41 cm2R=M/S R= 28.30 kg/cm2

DISEÑO DE LAS TORRES

ESFUERZOS EN LA TORREEn el sentido longitudinal al puente, estan sometidas a esfuerzos verticales y horizontalesresultantes de las tensiones del cable y fiador

H H como la torre lleva carros de dilatación a a1 las dos tensiones horizontales son

V1 V2 iguales T Tf

cable fiador

eje de la torre

2.39 grados51.34 grados51.34 grados

TENSION HORIZONTAL Ht= 5,400.00 kg (para todo el puente)TENSION HORIZONTAL H= 2,700.00 kg (por cada lado)

TORRE IZQUIERDO TORRE DERECHO

Angulo con el cable principal a =Angulo del fiador izquierdo a1=Angulo del fiador derecho a2=

0.11 ton 0.11 3.38 ton 3.38

V= V1 + V2 = 3.49 ton V= V1 + V2 = 3.49

Elegimos el mayor Reacción en la torre V= 3.49 tonAltura de la torre Ht= 3.25 m

ANALISIS DEL SENTIDO TRANSVERSAL AL PUENTE

Se analizará tratando la torre como un pórtico sometido a cargas verticales (V) y cargashorizontales producidos por el viento

Dimensiones de la columnaPeralte que se opone al viento Pc= 0.40 m

Esfuerzo de viento fv= 120.00 kg/m2Wv=fv x Pc = 48.00 kg/mWv1= Wv = 0.048 ton/mWv2=1/2Wv = 0.024 ton/m

V V

Wv1 Wv2

El cálculo del pórtico se realizará mediante el programa SAP 2000. Ver archivo de entrada y resultados

VERIFICACION DE SECCION DE COLUMNA

Momento máximo obtenido del análisis 5.00 ton-mCarga axial máximo del análisis 60.00 ton

Ver diagrama de interaccionLa sección pasa

VERIFICACION DE SECCION DE VIGA

F'c= 210.00 Kg/cm2d= 34.00 Cm.b= 25.00 Cm.Fy= 4200.00 Kg/cm2

Método de la roturaMu= 5.00 Ton-m.W= 0.097

V1=H tan a = V1=H tan a =V2=H tan a1 = V2=H tan a2 =

As= 4.13 cm2Asmin= 2.05 cm2Usar:

VERIFICACION DE SECCION EN COLUMNA DE TORRE

POR FLEXION

D1 D2

L1 L L23.00 120.00 3.00

Se calculó anteriormente:D1= 0.22 cmD2= 0.22 cm 0.22 cm

La torre se calculará como una viga en volado

Modulo elasticidad material columna E= 220,000.00 kg/cm2Momento de inercia de la columna 160,000.00 cm4Altura de la torre 3.25 m

M= 2.23 ton-mMomento resistente sección columna en la base Mr= 90.00 ton-m

Mr>M BIEN LA SECCION PASA

POR FLEXO-COMPRESIONReacción en la torre V= 3.49 tonMomento en la base M= 2.23 ton-mUbicando dichos puntos en el diagrama de interaccion

Pasa la secciòn

La torre deberá soportar el desplazamiento D1 y D2 producido en el montaje

Se escoge el mayor D =

M=3 E I

Ht 2Δ

f

Hc

R,E,R (TN) 19.80 23.75 32.13 41.71 52.49 64.47 77.54 91.80

105.77 123.74

Para nuestro caso utilizaremos una cámara deconcreto ciclopeo sólida y utilizaremos una sóla

como la torre lleva carros de dilataciónlas dos tensiones horizontales son

ton ton ton

El cálculo del pórtico se realizará mediante el programa SAP 2000. Ver archivo de entrada y resultados