COMB1Diseo Estructural Alcantarilla Seccin RectangularTIPO MARCO DE 3.00 x 3.00 mNingunaH20-44H15-44H10-44Datos de diseoH9 20-44Cota de Terreno (Cota 1)100.00msnmPeso Especfico del Relleno (s)1800kg/m3H9 15-44Cota Cara Superior (Cota 2)99.10msnmAngulo Reposo Relleno ()320.5585066667Cota Fondo (Cota 3)96.10msnmPresin Admisible Fundacin1.50kg/cm200Cota Nivel Hidrulico (Cota 4)97.60msnmEspesor de losa superior (e1)0.30mEspesor de losa de fondo (e2)0.30mConcreto (f'c)4.000kg/cm26100Espesor de muros (e3)0.30mAcero de refuerzo (f'y)3.000kg/cm27140Ancho interior de Alcantarilla (L1)3.00mTren de CargaHL-938175Peso Especfico del Concreto2,400.00kg/m3Peso Especfico del Concreto2400kg/m39210Peso Especfico del Asfalto ( w)2,250.00kg/m3Espesor de carpeta asfltica0.075m10250Cargas Actuantes de diseo1.-Peso propio2.-Sobrecarga HL-933.-Impacto4.-Empuje del relleno sobre el muro5.-Sobrecarga sobre el relleno6.-Empuje del agua7.-Peso del aguaMetrado de cargas11300Altura de alcantarilla (L2)3.00mPresin vertical de relleno12510Peso de losa Superior (WDC1)2,160.00kgPresin vertical del relleno =WEV = Fe x s x 1.00 x H13Peso de losa de fondo (WDC2)2,160.00kgBc = L1 + 2e3142800Peso de muros (WDC3)5,184.00kgFactor de interaccin suelo - estructuraFe = 1 + 0.2 x H /Bc153500Peso de la Estructura9,504.00kgFe =1.03164200Peso del agua (WA)9,000.00KgPresin vertical de relleno = WEV =1,116.00kg/mPeso del asfalto (WD)168.75Kg/m17Presin horizontal del sueloPresin del aguaW sup. =0.00Kg/mW inf. =1,500.00Kg/mKa =0.307Presin lateral del suelo WEH = Ko x s x HH1 =0.60mH2 =4.05mWEH1=331.84Kg/mWEH2 =2,239.93Kg/mPresin de la sobrecargaHT =4.05mheq =0.795mSC =1,431.00Kg/m2439.69Kg/mSobrecargas de diseoLa sobrecarga vehicular, designada como HL-93, deber consistir en una combinacin de:1.- Camin de diseo o tandem de diseo y2.- Carga de carril de diseoCamin de diseoLas cargas por eje y los espaciamientos entre ejes sern los indicados en la (Figura. 1), la distancia entre los dos ejes de 145 kN (14,78 t) ser tomada como aquella que, estando entre los lmites de 4,30 m y 9,00 m, resulta en los mayores efectos.figura 1. Caractersticas del Camin de DiseoTandem de diseoEl tndem de diseo consistir en un conjunto de dos ejes, cada uno con una carga de 110 kN (11,2 t), espaciados a 1,20 m. La distancia entre las ruedas de cada eje, en direccin transversal, ser de 1,80 m11.20 t11.20 t1.20 mfigura 2. Caractersticas Tandem de DiseoCarga de carril de diseoSe considerar una sobrecarga de 9,3 kN/m (970 kgf/m), uniformemente distribuida en direccin longitudinal sobre aquellas porciones del puente en las que produzca un efecto desfavorable. Se supondr que esta sobrecarga se distribuye uniformemente sobre un ancho de 3,00 m en direccin transversal. Esta sobrecarga se aplicar tambin sobre aquellas zonas donde se ubique el camin o el tndem de diseo. No se considerarn efectos dinmicos para esta sobrecarga.Segn AASHTO las alcantarillas no son analizadas con la sobrecarga de carril.figura 3. Caractersticas carga de carril de diseoImpactoPara estructuras enterradas el coeficiente de amplificacin dinmica se tomar como:600.00 mm24.88%La sobrecarga se considerar distribuida sobre un rea de contacto:1.19 m0.94 m6,606.47 Kg/m2IM =1,643.82 Kg/m28,250.29 Kg/m25,006.26 Kg/m2Evaluacin de la rigidez del resorteS =0.33 mKa = Kr x AA =0.33 m2Kr =6.00 Kg/cm3Ka =19,800.00 Kg/cmESPECIFICACIONES DE DISEOAASHTO - LRFD - 2006200.03Combinaciones de carga y Factores de carga210.04FACTORES DE CARGA220.05CargasResistencia IServicio I230.06 max min240.07DC1.250.901.00250.08EH1.350.501.00260.09EV1.300.901.00270.1DW1.500.651.0028ES1.500.751.0029LL1.750.001.0030LS1.750.001.00IM1.750.001.00WA1.001.001.00Factores de resistenciaMATERIALTIPO DE RESISTENCIAFACTOR DE RESISTENCIAAcero estructuralPara flexinff =1.00Para cortefv =1.00Para compresin axialfc =0.90Concreto armadoPara tensin controladaf =0.90Para corte y torsinf =0.90Para compresin controladaf =0.75ESTADODCDWEHEVLL IM BR PL LSWAEQnRESISTENCIA 10.900.651.501.351.751.000.001.05RESISTENCIA 10.901.501.501.351.751.000.001.05RESISTENCIA 11.250.651.501.351.751.000.001.05RESISTENCIA 11.251.501.501.351.751.000.001.05EV. EXTREMO 10.900.651.501.350.51.001.001.00EV. EXTREMO 10.901.501.501.350.51.001.001.00EV. EXTREMO 11.250.651.501.350.51.001.001.00EV. EXTREMO 11.251.501.501.350.51.001.001.00ECUACION DE DISEO METODO LRFD :n i i Rn = Rrn = nD nR nI > 0.95n =factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e importancia operativai =factor de carga se aplica a los efectos de fuerzai =efectos de fuerzaRn =resistencia nominalRr =resistencia factorizadanD =1factor que se refiere a la ductilidad como se especifica en art. 2.3.2.2 manual de diseo de puentesnR =1factor que se refiere a la redundancia como se especifica en art. 2.3.2.3 manual de diseo de puentesnI =1factor que se refiere a la importancia operacional como se especifica en art. 2.3.2.4 manual de diseo de puentesn =1DISEO DE ELEMENTOS A FLEXINDISEO DEL TABLERODatos del diseoEsfuerzo de compresinf'c =280 Kg/cm2Esfuerzo de fluencia del acerofy =4200 Kg/cm2 longitudinal de la losa =1.91 cmRecubrimeinto inferiorri =4.00 cm2,531.64Espesor de la losah =30.00 cmRefuerzo mnimoEsfuerzo de traccin por flexinftr =33 Kg/cm2Momento de Inercia de la seccinIg =225000 cm4Momento mnimo1.2 Mcr =6.02 Ton-mMmin =6.02 Ton-mb =100.00 cmd =25.05 cma =1.15 cmAs =6.51 cm2Requerido por agrietamientoEleccin 1/2" @20.00 cm(-) izquierda(+) centro(-) derechaVu =27.69 Ton27.69 TonMu =8.50 Ton-m14.42 Ton-m8.50 Ton-mb =100.00 cm100.00 cm100.00 cmd =25.05 cm25.05 cm25.05 cma =1.64 cm2.85 cm1.64 cmAs =9.28 cm216.15 cm29.28 cm2Eleccin 5/8" 3/4" 5/8"@20.00 cm17.50 cm20.00 cmRefuerzo transversal en la cara inferiorporcentaje =31.95%Ast =5.16 cm2 1/2" @25.00 cmRefuerzo por temperatura en la cara superior=535.71 mm2segn AASHTO 5.10.8Ast =5.36 cm2Ast =2.68 cm2en cara superiorDondeAg =rea de la seccin mm2fy =Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo MPaAsd =3/8@25.00 cmAcero colocadoAsd =284mm2Acero colocadoVerificacin por cortePara losas de alcantarilla tipo cajn debajo de 0.60 m. a ms de relleno, la resistencia al corte se puede calcular como:AASHTO 5.14.5.3-1Vu =25.17 TonVc =27.99 TonMu =4.87 Ton-mAs =928.21 mm2Pero no debe ser mayor aVc =44.90 Ton Vc =25.19 Ton>25.17 TonOK CUMPLEDISEO DE LOS MUROS LATERALESDatos del diseoEsfuerzo de compresinf'c =210 Kg/cm2Esfuerzo de fluencia del acerofy =4200 Kg/cm2 longitudinal del muro =1.59 cmRecubrimeintori =4.00 cmEspesor del muroh =30.00 cmRefuerzo mnimoEsfuerzo de traccin por flexinftr =29 Kg/cm2Momento de Inercia de la seccinIg =225000 cm4Momento mnimo1.2 Mcr =5.22 Ton-mMmin =5.22 Ton-mb =100.00 cmd =25.21 cma =1.32 cmAs =5.62 cm2Requerido por agrietamientoEleccin 1/2" @22.50 cm(-) izquierda(+) centro(-) derechaVu =3.86 Ton4.62 TonMu =8.50 Ton-m0.00 Ton-m7.24 Ton-mb =100.00 cm100.00 cm100.00 cmd =25.21 cm25.21 cm25.21 cma =1.63 cm0.00 cm1.38 cmAs =9.22 cm20.00 cm27.81 cm2Eleccin 5/8" 1/2" @ 5/8"@20.00 cm22.50 cm25.00 cmRefuerzo horizontal del muroSe considerar a cada lado del muro el refuerzo por contraccin y temperatura=535.71 mm2segn AASHTO 5.10.8Ast =5.36 cm2Ast =2.68 cm2DondeAg =rea de la seccin mm2fy =Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo MPaAsd =3/8@25.00 cmAcero colocadoAsd =284mm2Acero colocadoVerificacin por corteAASHTO 5.14.5.3-1Vu =4.62 TonVc =21.39 TonMu =7.24 Ton-mAs =781.27 mm2Pero no debe ser mayor aVc =39.13 Ton Vc =19.25 Ton>4.62 TonOK CUMPLEDISEO DE LA CIMENTACIONDatos del diseoEsfuerzo de compresinf'c =210 Kg/cm2Esfuerzo de fluencia del acerofy =4200 Kg/cm2 longitudinal de la losa =1.91 cmRecubrimeinto inferiorri =7.50 cmEspesor de la losah =30.00 cmRefuerzo mnimoEsfuerzo de traccin por flexinftr =29 Kg/cm2Momento de Inercia de la seccinIg =225000 cm4Momento mnimo1.2 Mcr =5.22 Ton-mMmin =5.22 Ton-mb =100.00 cmd =21.55 cma =1.16 cmAs =6.58 cm2Requerido por agrietamientoEleccin 1/2" @17.50 cmCara inferiorCara superiorCara inferior(+) izquierda(-) centro(+) derechaVu =4.67 Ton4.67 TonMu =7.24 Ton-m11.00 Ton-m7.24 Ton-mb =100.00 cm100.00 cm100.00 cmd =21.55 cm21.55 cm21.55 cma =2.20 cm3.46 cm2.20 cmAs =9.37 cm214.68 cm29.37 cm2Eleccin 5/8" 3/4" 5/8"@20.00 cm17.50 cm20.00 cmRefuerzo horizontal de cimentacin de alcantarilla=535.71 mm2segn AASHTO 5.10.8Ast =5.36 cm2Ast =2.68 cm2en cara superiorDondeAg =rea de la seccin mm2fy =Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo MPaAsd =3/8@25.00 cmAcero colocadoAsd =284mm2Acero colocadoVerificacin por cortePara losas de alcantarilla tipo cajn debajo de 0.60 m. a ms de relleno, la resistencia al corte se puede calcular como:AASHTO 5.14.5.3-1Vu =4.67 TonVc =18.36 TonMu =7.24 Ton-mAs =936.93 mm2Pero no debe ser mayor aVc =33.45 Ton Vc =16.52 Ton>4.67 TonOK CUMPLEVerificacin de la flecha en estado lmite de servicioLa flecha originada por la carga viva es de =3.24 mm< S/800 =3.75 mmOK CUMPLE

Moises:Grava 1730-2200 kg/m3Arena Fina 1570 kg/m3Arena Media 1570-1730 kg/m3Arena Gruesa 1570-1730 kg/m3Arcilla 1750-2050 kg/m3

Moises:Grava 35-45Arena Fina 30-35Arena Media 35-40Arena Gruesa 35-40Arcilla 6-7

Moises:Arena Fluida 0.5 kg/cm2Arena Mojada 2.0 kg/cm2Arena Fina, firme y seca 2.5-3.0 kg/cm2Arena fluida y drenada 3.0 kg/cm2Arena gruesa muy firme 3.0-6.0 kg/cm2Grava y arena gruesa en mantos espesos 5.0-8.0 kg/cm2Arcilla Blanda o hmeda, manto