DISEÑO DE PUENTE LOSA ASSHTO LRFD
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DISEÑO DE PUENTE LOSA I.- GEOMETRIA DEL PUENTE L= 6,000.00 mm Luz del puente ts = 360.00 mm espesor calculado ts = 370.00 mm espesor asumido NL = 2 número de vías W = 7,200.00 mm ancho total de calzada Wv = 300.00 mm ancho de sardinel/vereda hv = 300.00 mm altura de sardinel/vereda sobre calz hw = 50.00 mm espesor de la superficie de desgaste II.- PROPIEDADES DE LOS MATERIALES f'c losa = 28 Mpa Esfuerzo de compresión E losa = 28442 Mpa Módulo de elasticidad fy = 420 Mpa Esfuerzo de fluencia d E acero = 200000 Mpa Módulo de elasticidad 25.00 KN/m3 Peso específico del co 76.90 KN/m3 Peso específico del ac 22.00 KN/m3 Peso específico de la III.- ESPECIFICACIONES DE DISEÑO AASHTO-LRFD-2006 a) Combinaciones de carga y Factores de carga Estados límite FACTORES DE CARGA DC DW Max. Mín. Max. Mín. Resistencia I 1.25 0.90 1.50 0.65 Resistencia III 1.25 0.90 1.50 0.65 Resistencia V 1.25 0.90 1.50 0.65 Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 Servicio II 1.00 1.00 1.00 1.00 Fatiga ECUACION DE DISEÑO METODO LRFD : n γi φi ≤ Rn = Rr ∑ n = nD nR nI > 0.95 n = factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e γi = factor de carga se aplica a los efectos de fuerza γ Cº Aº = γ acero = γ w =
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DISEÑO DE PUENTE LOSA
I.- GEOMETRIA DEL PUENTE
L= 6,000.00 mm Luz del puente
ts = 360.00 mm espesor calculado
ts = 370.00 mm espesor asumido
NL = 2 número de vías
W = 7,200.00 mm ancho total de calzada
Wv = 300.00 mm ancho de sardinel/vereda
hv = 300.00 mm altura de sardinel/vereda sobre calzada
hw = 50.00 mm espesor de la superficie de desgaste
II.- PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
f'c losa = 28 Mpa Esfuerzo de compresión del concreto de la losa
E losa = 28442 Mpa Módulo de elasticidad del concreto
fy = 420 Mpa Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo
E acero = 200000 Mpa Módulo de elasticidad del acero
25.00 KN/m3 Peso específico del concreto armado
76.90 KN/m3 Peso específico del acero
22.00 KN/m3 Peso específico de la superficie de desgaste
III.- ESPECIFICACIONES DE DISEÑO AASHTO-LRFD-2006
a) Combinaciones de carga y Factores de carga
Estados límiteFACTORES DE CARGA
DC DW LLMax. Mín. Max. Mín.
Resistencia I 1.25 0.90 1.50 0.65 1.75
Resistencia III 1.25 0.90 1.50 0.65
Resistencia V 1.25 0.90 1.50 0.65 1.35
Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Servicio II 1.00 1.00 1.00 1.00 1.30
Fatiga 0.75
ECUACION DE DISEÑO METODO LRFD : n ∑ γi φi ≤ Rn = Rr
n = nD nR nI > 0.95
n = factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e importancia operativa
γi = factor de carga se aplica a los efectos de fuerza
γ Cº Aº =
γ acero =
γ w =
φi = efectos de fuerza
Rn = resistencia nominal
Rr = resistencia factorizada
nD = 1 factor que se refiere a la ductilidad como se especifica en art. 2.3.2.2 manual de diseño de puentes
nR = 1 factor que se refiere a la redundancia como se especifica en art. 2.3.2.3 manual de diseño de puentes
nI = 1 factor que se refiere a la importancia operacional como se especifica en art. 2.3.2.4 manual de diseño de puentes
n = 1
b) Factores de resistencia
Material Tipo de resistencia Factor de resistencia
Acero estructuralPara flexión
Para corte
Para compresión axial
Concreto ArmadoPara tensión controlada
Para corte y torsión
Para compresión controlada
c) Factores de múltiple presencia vehicular
Número de vías Factor1 1.202 1.003 0.85
> 3 0.65
d) Amplificación dinámica de los efectos de la sobrecarga vehicular
Estados límites
Fatiga y fractura 0.15Otros estados límite 0.33
La amplificación dinámica se aplicará solo a los efectos del camión
IV.- CALCULO DE CARGAS Y SOLICITACIONES MÉTODO DE LAS FRANJAS
a) Cálculo de la franja interior
E = Para una vía cargada
E = Para más de una vía cargada
φ f = 1.00
φ v = 1.00
φ c = 0.90
φ = 0.90
φ = 0.90
φ = 0.75
Amplificación dinámica IM
[250 + 0.42 (L1 . W1)^0.5][2100 + 0.12 (L1 . W1)^0.5] ≤ W/NL
m/E
Una vía cargada 3010.52168982604 0.0003986020111
Más de una vía cargada 2888.72048280744 0.000346174084
V.- CALCULO DE MOMENTOS FLECTORES
a) Franja interior
w DC1 = 9.25 kN/m peso propio de la losa
w DW = 1.10 kN/m Peso del asfalto
distancia/L
DC1 DW DC1 DW DC10.00 0.00 0.00 1.25 1.50 0.000.10 14985.00 1782.00 1.25 1.50 18731.250.20 26640.00 3168.00 1.25 1.50 33300.000.30 34965.00 4158.00 1.25 1.50 43706.250.40 39960.00 4752.00 1.25 1.50 49950.000.50 41625.00 4950.00 1.25 1.50 52031.250.60 39960.00 4752.00 1.25 1.50 49950.000.70 34965.00 4158.00 1.25 1.50 43706.250.80 26640.00 3168.00 1.25 1.50 33300.000.90 14985.00 1782.00 1.25 1.50 18731.251.00 0.00 0.00 1.25 1.50 0.00
Sobrecarga vehicular HL 93-M ORIGINA MAYORES ESFUERZOS
distancia/L
CAMION HL93-M w (repartida) LL w IM
0.00 0.00 0.00 1.75 1.75 0.330.10 105600.00 15066.00 1.75 1.75 0.330.20 184800.00 26784.00 1.75 1.75 0.330.30 237600.00 35154.00 1.75 1.75 0.330.40 264000.00 40176.00 1.75 1.75 0.330.50 264000.00 41850.00 1.75 1.75 0.330.60 264000.00 40176.00 1.75 1.75 0.330.70 237600.00 35154.00 1.75 1.75 0.330.80 184800.00 26784.00 1.75 1.75 0.330.90 105600.00 15066.00 1.75 1.75 0.331.00 0.00 0.00 1.75 1.75 0.33
Ancho de franja interior E (mm)
Momento flector KN-mm
Momento flector KN-mm
Factor de carga
Factor de carga
Momento flector último KN-mm
Momento flector KN-mm
Momento flector KN-mm
Factor de carga
Factor de carga
Amplificación dinámica
Sobrecarga vehicular HL 93 - M ORIGINA MAYORES ESFUERZOS
distancia/L
CAMION HL93-M w LL w IM
0.00 0.00 0.00 1.75 1.75 0.330.10 105600.00 15066.00 1.75 1.75 0.330.20 184800.00 26784.00 1.75 1.75 0.330.30 237600.00 35154.00 1.75 1.75 0.330.40 264000.00 40176.00 1.75 1.75 0.330.50 264000.00 41850.00 1.75 1.75 0.330.60 264000.00 40176.00 1.75 1.75 0.330.70 237600.00 35154.00 1.75 1.75 0.330.80 184800.00 26784.00 1.75 1.75 0.330.90 105600.00 15066.00 1.75 1.75 0.331.00 0.00 0.00 1.75 1.75 0.33
CALCULO DE MOMENTO ULTIMO POR ESTADOS LIMITES
distancia/LMOMENTOS ULTIMOS RESISTENCIA I FACTOR
DC DW LL n KN-mm
0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.000.10 18731.25 2673.00 108479.34 1.00 129883.590.20 33300.00 4752.00 190130.77 1.00 228182.770.30 43706.25 6237.00 244954.29 1.00 294897.540.40 49950.00 7128.00 272949.90 1.00 330027.900.50 52031.25 7425.00 274117.61 1.00 333573.860.60 49950.00 7128.00 272949.90 1.00 330027.900.70 43706.25 6237.00 244954.29 1.00 294897.540.80 33300.00 4752.00 190130.77 1.00 228182.770.90 18731.25 2673.00 108479.34 1.00 129883.591.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00
CALCULO DEL AREA DE ACERO
x (m) Mu(ton-m) d (m) As (cm2) As (mín) Usar
0.00 0.00 0.301 0.00 6.66 6.660.10 12.99 0.301 11.85 6.66 11.850.20 22.82 0.301 21.44 6.66 21.440.30 29.49 0.301 28.32 6.66 28.32
Momento flector KN-mm
Momento flector KN-mm
Factor de carga
Factor de carga
Amplificación dinámica
MOMENTO ULTIMO TOTAL FRANJA
CENTRAL
0.40 33.00 0.301 32.08 6.66 32.080.50 33.36 0.301 32.46 6.66 32.460.60 33.00 0.301 32.08 6.66 32.080.70 29.49 0.301 28.32 6.66 28.320.80 22.82 0.301 21.44 6.66 21.440.90 12.99 0.301 11.85 6.66 11.851.00 0.00 0.301 0.00 6.66 6.66
p mín = 0.0018
f'c = 280 kg/cm2
b= 100 cm
fy = 4200 kg/cm2
h = 0.37 m
r = 6 cm
ô = 3/4 "
ô = 1.91 cm
ô/2 = 0.95 cm
d = 30.05 cm
VI.- VERIFICACION POR ESFUERZO CORTANTE
f'c = 280 kg/cm2
v = Vu
φ b d
(v / f'c ) < 0.25 CONDICION DE ESFUERZO ADMISIBLE
Vu = 24.77 TON
v = 9.16 kg/cm2
(v / f'c ) = 0.033 < 0.25 OK
DISEÑO DE PUENTE LOSA
FACTORES DE CARGA
IM
1.75
1.35
1.00
1.30
0.75
factor que se refiere a la ductilidad como se especifica en art. 2.3.2.2 manual de diseño de puentes
factor que se refiere a la redundancia como se especifica en art. 2.3.2.3 manual de diseño de puentes
factor que se refiere a la importancia operacional como se especifica en art. 2.3.2.4 manual de diseño de puentes
DW0.00
2673.004752.006237.007128.007425.007128.006237.004752.002673.00
0.00
m/E LL + IM
2.50876807 0.002.50876807 108479.342.50876807 190130.772.50876807 244954.292.50876807 272949.902.50876807 274117.612.50876807 272949.902.50876807 244954.292.50876807 190130.772.50876807 108479.342.50876807 0.00
Momento flector último KN-mm
Ancho de franja interior
Momento flector último KN-mm
m/E LL + IM
2.40726707 0.002.40726707 113053.312.40726707 198147.522.40726707 255282.642.40726707 284458.672.40726707 285675.612.40726707 284458.672.40726707 255282.642.40726707 198147.522.40726707 113053.312.40726707 0.00
CALCULO DE MOMENTO ULTIMO POR ESTADOS LIMITES
KN-mm
0.00134457.56236199.52305225.89341536.67345131.86341536.67305225.89236199.52134457.56
0.00
CALCULO DEL AREA DE ACERO
S
72.52
40.76
22.53
17.06
Ancho de franja de borde
Momento flector último KN-mm
MOMENTO ULTIMO TOTAL FRANJA DE
BORDE
15.06
14.88 1 fierro de 5/8" + 1 fierro de 3/4"
15.06
17.06
22.53
40.76
72.52
a =b =
113589113589113589113589
113589113589113589113589113589113589113589
333.53113589 cm
