DISEÑO SUB ESTRUCTURA PUENTE.pdf

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 MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO  ______________________________________________ _______________________________________________ DISEÑO DE SUB-ESTRUCTURA PUENTE 1) ESPECIFICACIONES GENERALES : UBICACION : Qda Recreo LUZ LIBRE : 15.00 m Luz entre los apoyos del puente Nro de VIAS: 2.00 ancho total de la via 8.40 comprende CARRILES +BERMA Sobreancho Sa= 0.00 en caso de puentes curvos  Ancho del tablero 8.40 m con sobreancho y sin vereda Espesor de losa: 0. 20 m long. losa al apoyo 0. 40 m longitud losa del extremo al apoyo en cajuela Numero de vigas princip 4.00 solo para el caso de puentes con vigas Peralte de la viga 1.20  Ancho de la viga 0.40 Numero de vigas Diafrag 4.00 solo para el caso de puentes con vigas  Ancho del diafragma 0.20 ancho del difragma  Ancho de vereda 0. 75 m  Altura de vereda en losa 0. 18 m altura de la vereda desde la losa Long. Volado vereda 0. 50 m Peso baranda metalica 0.1 0 t/m Sobrecarga Movil S/C : LRFD Carga del Vehiculo Sobrecar repart. Vehic: 0.95 t/m2 carga destribuida del vehiculo Sobrecarga peatonal vereda 0.4 0 t/m2 Impacto en vereda : 10 .00% Por efecto de aglomeracion de peatones Resistencia concreto f'c : 210.00 kg/cm Se asume por durabil idad del Co estribos Fluencia del acero fy G60 : 4200.00 kg/cm  Acero corrugado losas y estribo Pesos especifico del Co: 2.4 0 ton /m3 Espesor del asfalto 0. 05 m Peso especifico del asfalto 2.2 0 ton /m3 TIPO DE MURO A ANALIZAR Muro de gravedad: si <1> 0.00 recomendable alturas max 6 m Muro voladizo si <1> 1.00 recomendable alturas de 5 a 9 m Muro contrafuerte: si <1> 0.00 recomendable alturas de 6 a 12m CARACTERISTICAS DEL TERRENO Peso especifico del relleno 1.80 ton /m3  Angulo friccion interna f = 35 gra dos estribo derecho  Angulo friccion interna f = 35 gra dos estribo izquierdo  Angulo friccion base d = 28 gra dos angulo de friccion en la base de cimentacion Resistencia del suelo si: 2.8 3 kg/ cm2 Resistencia del suelo sd: 2.8 3 kg/ cm2 CARACTERISTICAS GEODINAMICA Zonificacion sismica Z = 2.00 Ubicacion en el mapa Factor de aceleracion max = 0. 30 g La aceleracion maxima permitida Parametros geotecnicos : Tipo de suelo = tipo 1 Perfil del suelo Periodo de vibracion Tp = 0. 40 seg Periodo predominante Factor de suelo S = 1.00 COMBINACIONES DE CARGA Y FACTORES DE CARGA BR DC DW EH EV IM LL LS FR EQ Resistencia I 1.75 1.25 1.50 1.50 1.35 1.75 1.75 1.75 1.00 0.00 Resistencia I-a 1.75 0.90 1.50 0.90 1.00 1.75 1.75 1.75 1.00 0.00 Resistencia IV 0.00 1.50 1.50 1.50 1.50 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 Servicio II 1.30 1.00 1.00 1.00 1.00 1.30 1.30 0.00 0.00 0.00 Construccion. 0.00 1.00 0.00 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Evento Extrem I 0.0000 1.2500 1.5000 1.5000 1.3500 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 1.00 Evento Extrem I-a 0.0000 0.9000 1.5000 0.9000 1.0000 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 1.00 DONDE: EH: Empuje horiz ontal del suel o BR: Fuerza de frena do de los vehículo s IM: Carga d e impacto LL: Carga vehicular LS: Sobrecarga viva FR: Fuerza de friccio n en apoyos EQ: Fuerza d e sismo FACTORES DE RESISTENCIA I)  f = 0.9 Resistencia a flexion RECUBRIMIENTOS En losas : 3 cm En muros : 4 cm En cimentaciones : 7. 5 c m 2) PROPIEDADES DEL CONCRETO Y A CERO 1) Esfuerzo de compresion en el concreto fc= 0.4 0 x f'c f c= 84 kgs/cm2 2) Esfuerzo permisible en el acero de refue rzo fs= 0.4 0 x fy fs= 16 80 kgs/cm2 3) Modulo de elasticidad del acero Es Es= 2040000 kgs/cm2 4) Modulo de elasticidad del concreto Ec Ec= 21737 0.65 kgs/cm2 5) Relacion de Modulo de Elasticid ad del Acero y concreto Combinación de carga Peso propio de los componentes estructurales y accesorios no estructurales DC: EV: Presión vertical de peso propio del suelo de relle no Peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para servicios públicos DW: c   f   Ec  ' * 15000  __________________________________________ _______________________________________ FRANCISCO TAIPE Ingenieros Estructurales 1 de 13 E.D.=E.I. T4-MC-02-02

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  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

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    DISEO DE SUB-ESTRUCTURA PUENTE

    1) ESPECIFICACIONES GENERALES :UBICACION : Qda Recreo

    LUZ LIBRE : 15.00 m Luz entre los apoyos del puente

    Nro de VIAS: 2.00

    ancho total de la via 8.40 comprende CARRILES +BERMA

    Sobreancho Sa= 0.00 en caso de puentes curvos

    Ancho del tablero 8.40 m con sobreancho y sin vereda

    Espesor de losa: 0.20 m

    long. losa al apoyo 0.40 m longitud losa del extremo al apoyo en cajuela

    Numero de vigas princip 4.00 solo para el caso de puentes con vigas

    Peralte de la viga 1.20

    Ancho de la viga 0.40

    Numero de vigas Diafrag 4.00 solo para el caso de puentes con vigas

    Ancho del diafragma 0.20 ancho del difragma

    Ancho de vereda 0.75 m

    Altura de vereda en losa 0.18 m altura de la vereda desde la losa

    Long. Volado vereda 0.50 m

    Peso baranda metalica 0.10 t/m

    Sobrecarga Movil S/C : LRFD Carga del Vehiculo

    Sobrecar repart. Vehic: 0.95 t/m2 carga destribuida del vehiculo

    Sobrecarga peatonal vereda 0.40 t/m2

    Impacto en vereda : 10.00 % Por efecto de aglomeracion de peatones

    Resistencia concreto f'c : 210.00 kg/cm Se asume por durabilidad del Co estribos

    Fluencia del acero fy G60 : 4200.00 kg/cm Acero corrugado losas y estribo

    Pesos especifico del Co: 2.40 ton/m3

    Espesor del asfalto 0.05 m

    Peso especifico del asfalto 2.20 ton/m3

    TIPO DE MURO A ANALIZAR

    Muro de gravedad: si 0.00 recomendable alturas max 6 m

    Muro voladizo si 1.00 recomendable alturas de 5 a 9 m

    Muro contrafuerte: si 0.00 recomendable alturas de 6 a 12m

    CARACTERISTICAS DEL TERRENO

    Peso especifico del relleno 1.80 ton/m3

    Angulo friccion interna f = 35 grados estribo derecho

    Angulo friccion interna f = 35 grados estribo izquierdo

    Angulo friccion base d = 28 grados angulo de friccion en la base de cimentacion

    Resistencia del suelo si: 2.83 kg/cm2

    Resistencia del suelo sd: 2.83 kg/cm2

    CARACTERISTICAS GEODINAMICA

    Zonificacion sismica Z = 2.00 Ubicacion en el mapa

    Factor de aceleracion max = 0.30 g La aceleracion maxima permitida

    Parametros geotecnicos :

    Tipo de suelo = tipo 1 Perfil del suelo

    Periodo de vibracion Tp = 0.40 seg Periodo predominante

    Factor de suelo S = 1.00

    COMBINACIONES DE CARGA Y FACTORES DE CARGA

    BR DC DW EH EV IM LL LS FR EQ

    Resistencia I 1.75 1.25 1.50 1.50 1.35 1.75 1.75 1.75 1.00 0.00

    Resistencia I-a 1.75 0.90 1.50 0.90 1.00 1.75 1.75 1.75 1.00 0.00

    Resistencia IV 0.00 1.50 1.50 1.50 1.50 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00

    Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00

    Servicio II 1.30 1.00 1.00 1.00 1.00 1.30 1.30 0.00 0.00 0.00

    Construccion. 0.00 1.00 0.00 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    Evento Extrem I 0.0000 1.2500 1.5000 1.5000 1.3500 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 1.00

    Evento Extrem I-a 0.0000 0.9000 1.5000 0.9000 1.0000 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 1.00

    DONDE: EH: Empuje horizontal del suelo

    BR: Fuerza de frenado de los vehculos

    IM: Carga de impacto

    LL: Carga vehicular

    LS: Sobrecarga viva

    FR: Fuerza de friccion en apoyos

    EQ: Fuerza de sismo

    FACTORES DE RESISTENCIA

    I) f = 0.9 Resistencia a flexion

    RECUBRIMIENTOS

    En losas : 3 cm

    En muros : 4 cm

    En cimentaciones : 7.5 c m

    2) PROPIEDADES DEL CONCRETO Y ACERO

    1) Esfuerzo de compresion en el concreto

    fc= 0.40 x f'c fc= 84 kgs/cm2

    2) Esfuerzo permisible en el acero de refuerzo

    fs= 0.40 x fy fs= 1680 kgs/cm2

    3) Modulo de elasticidad del acero Es

    Es= 2040000 kgs/cm2

    4) Modulo de elasticidad del concreto Ec

    Ec= 217370.65 kgs/cm2

    5) Relacion de Modulo de Elasticidad del Acero y concreto

    Combinacin de

    carga

    Peso propio de los componentes estructurales y accesorios no

    estructuralesDC:

    EV: Presin vertical de peso propio del suelo de relleno

    Peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para

    servicios pblicosDW:

    cfEc '*15000

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    n= Es/Ec n= 9.385 n= 8

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    3) OBTENER LAS REACCION EN LA SUPERESTRUCTURA

    3.1) Reaccion debida a la carga muerta: PESOS DE SUPERESTRUCTURA

    tipo Base/Area altura/# elem longitud Wespecif./s/c peso

    losa 8.90 0.20 15.80 2.40 67.50 Ton

    vereda 0.07 2.00 15.80 2.40 4.98 Ton

    s/c vereda 0.75 2.00 15.80 0.40 4.74 Ton

    baranda 0.10 2.00 15.80 1.00 3.16 Ton

    diafragma 0.19 4.00 7.20 2.40 13.13 Ton

    vigas princip 0.48 4.00 15.80 2.40 72.81 Ton

    TOTAL = 166.31 Ton

    Reaccion debida a la carga muerta DL (Ton/m) :

    RD =Wtotal/(2*losa) = 9.90 Ton/m

    3.2) Reaccion debida a la carga de asfalto: PESO DE ASFALTO DW

    tipo Base/Area altura/# elem longitud Wespecif./s/c peso

    carp.asfalto 8.40 0.05 15.80 2.20 14.60 Ton

    TOTAL = 14.60 Ton

    Reaccion debida a la carga de asfalto DW (Ton/m) :

    RD =Wtotal/(2*losa) = 0.87 Ton/m

    distancia donde actua = 1.45 m

    3.3) Reaccion debida a la sobrecarga sin impacto

    pesos de la carga viva :

    L1= 0.00 P= 3.63 Ton

    L2= 4.27 4P= 14.52 Ton SOBRECARGA EQUIVALENTE

    L/2= 13.00 4P= 14.52 Ton

    e= 0.00

    L = 15.00

    Efectuando equilibrio de fuerzas con respecto a FY He (m)

    RA + RB =9P RA + RB = 32.66 Ton 7.36 1.50 1.20

    Determinacion del momento con respecto al apoyo A 3.00 0.90

    RB(L)=L2*4P+(L2+L2)P 6.00 0.60

    RB= 6.198 Ton-m > 6.00 0.60

    RA= 26.463 Ton-m

    **Calculo del maximo cortante suponiendo que el tren de carga esta al inicio del puente (a) Interpolando He (m)= 0.60

    Ws/c (tn/m2): 1.08Vmax = RA/ancho tablero Vmax= 6.30 Ton/m

    distancia donde actua = 1.45 m

    Altura del muroAltura

    equivalente

    H (m)

    UBICACION DE LA CARGA PARA CORTANTE MAXIMO

    b ca

    A B

    P(3.64T)4P(14.54T)4P(14.54T)

    4.904.90

    1.00

    1.80

    SECCION LONGITUDINALESCALA 1:100

    PUENTE RECREO L=15.00m.ESTRIBOEJE DE

    ESTRIBOEJE DE

    N.C.R.= 3939.03 m. N.C.R.= 3939.03 m.

    LOSA DE APROXIMACION LOSA DE APROXIMACION

    A Macusani

    MOVILIZQUIERDO

    FIJODERECHO

    Lt (23.85m)

    NAME: 3937.37 m.s.n.m.

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    3.4) DETERMINACION DEL PESO PROPIO ESTRIBO Y RELLENO NO FACTORADOS

    peso especifico concreto = 2.40 ton/m3 peso unitario del concreto

    altura de relleno H = 7.36 m altura total del estribo

    altura de la Pantalla Hp = 4.88 m altura de la pantalla para diseno

    altura de la cajuela Hc= 1.48 altura de la cajuela para diseno

    base de la zapata B = 5.80 m largo de la zapata

    base de la zapata punta Bp = 1.40 m Punta zapata.

    base de la zapata talon Bt = 3.72 m Talon zapata.

    ancho de zapata = 10.90 m segun el ancho de tablero mas vereda

    ancho de pantalla (1) t = 0.30 m espesor de pantalla

    ancho de pantalla (2) t = 0.68 m espesor de pantalla en base.

    peralte de zapata h = 1.00 m espesor de zapata

    coeficiente sismico horizon 0.30 g

    peso especifico relleno = 1.80 ton/m3 peso unitario del relleno

    coef. Fricc. Concreto-terren 0.53 para efectos deslizamiento

    angulo friccion interna f = 33.00 estribo derecho angulo de inclinacion del rell.

    angulo friccion interna f = 33.00 estribo izquierdo angulo de inclinacion del rell.

    angulo friccion interna

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    4.2) CASO I: fuerzas sin factorar el estribo con rellerno y sin puente ni sobrecargaRESISTENCIA I SIN EL PUENTE

    Fuerzas desestabilizantes

    TOTAL PANTALLA MEDIA PANT CAJUELA

    Empuje relleno: Ea 14.372 10.732 2.683 0.581 Ton

    Momento de volteo: Mv=Eh*H/3 = 35.260 22.752 2.844 0.287 Ton-m

    Fuerzas estabilizadoras

    TIPO Fza VERT. BRAZO MOMENTO

    Peso estribo: Dce= 21.52 2.57m 55.31 Ton-m

    Peso relleno: DCr= 40.40 4.03m 162.66 Ton-m

    TOTAL 61.92 217.97

    4.3) CASO II.- fuerzas sin factorar del estribo con sobrecarga y sin el puente:

    hs = altura adicional por sobrecarga Ws/c/Peso especifico : 0.60

    fuerzas desestabilizantes

    TIPO Fza Hor(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m)

    Empuje Relleno Ea : 14.372 2.45m 35.26

    E.S/C,HL(s/c)=Ka*Ws/c*H: 2.343 3.68m 8.62

    TOTAL 16.72 43.88

    fuerzas estabilizadoras

    TIPO Fza Vert(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m)

    Peso estribo: Dce= 21.52 2.57 55.31

    Peso relleno: DCr= 40.40 4.03 162.66

    Fza S/C:VL(s/c)=g*Bs/c*hs : 3.42 4.22 14.43

    TOTAL 65.34 232.41

    4.4) CASO III.- Fuerzas sin factorar del estribo con sobrecarga y el puente

    0.63 tn/m

    a) La fuerza de frenado es 5% de la carga viva BR : 1.361 1.36 tn/m

    b) La fuerza de friccion es 5% de la carga muerta FR: 0.495

    fuerzas desestabilizantes

    TIPO Fza Hor(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m) base pant Hp/2 pant cajuel

    Empuje Relleno: Ea 14.372 2.45m 35.26 22.75 2.84 0.29

    Emp.S/C:HL(s/c)=Ka*Ws/c: 2.343 3.68m 8.62 6.44 3.22 0.35

    FuerzaFrenad:BR= 5%*LL: 1.361 10.16 13.83 8.66 4.33 1.21

    Friccion apoyo FR=5%*DL: 0.495 7.16 3.54 2.42 1.21 0.00

    TOTAL 18.57 61.25

    fuerzas estabilizadoras

    TIPO Fza Vert(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m)

    Peso estribo: Dce= 21.52 2.57 55.31

    Peso relleno: DCr= 40.40 4.03 162.66

    Fza S/C: VL(s/c)=g*Bs/c*hs : 3.42 4.22 14.43

    fza Reaccion S/C LL = 6.30 1.45 9.14

    fza Reaccion SuperEst :DL= 9.90 1.45 14.35

    fza Reaccion asfalto DW= 0.87 1.45 1.26

    TOTAL 82.41 257.16

    5) CARGAS DE DISEO FACTORADAS POR METODO LRFD

    I) fuerzas estabilizantes5.1) Fuerzas verticales Vu (t/m)

    ITEMS estribo relleno DL DW LL IM VL VU

    NOTACION DC EV DC DW LL IM LL T/m

    Vi 21.5201 40.3987 9.8996 0.8690 6.3006 2.0792 3.4236 Total

    Resistencia I 26.9000 54.5400 12.3700 1.3000 11.0300 3.6400 5.9900 109.982

    Resistencia I-a 19.3700 40.4000 8.9100 1.3000 11.0300 3.6400 5.9900 86.108

    Servicio II 21.5200 40.4000 9.9000 0.8700 8.1900 2.7000 4.4500 83.629

    Construccion. 21.5200 40.4000 9.9000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 68.229

    Resistencia IV 32.2800 60.6000 14.8500 1.3000 0.0000 0.0000 0.0000 103.579

    Servicio I 21.5200 40.4000 9.9000 0.8700 6.3000 2.0800 3.4200 80.266

    Momentos debido a Vu (t-m/m)

    ITEMS estribo relleno DL DW LL IM VL MVU

    NOTACION DC EV DC DW LL IM LL T/m

    MVi 55.3134 162.6612 14.3545 1.2601 9.1359 3.0149 14.4305 Total

    Resistencia I 69.1400 219.5900 17.9400 1.8900 15.9900 5.2800 25.2500 337.326

    Resistencia I-a 49.7800 162.6600 12.9200 1.8900 15.9900 5.2800 25.2500 260.082

    Servicio II 55.3100 162.6600 14.3500 1.2600 11.8800 3.9200 18.7600 254.733

    Construccion. 55.3100 162.6600 14.3500 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 220.704

    Resistencia IV 82.9700 243.9900 21.5300 1.8900 0.0000 0.0000 0.0000 332.861

    Servicio I 55.3100 162.6600 14.3500 1.2600 9.1400 3.0100 14.4300 247.152

    AB

    Fconc.Frell.

    eje estribo

    HL(

    s/c)

    VL(s/c)

    DCeDCr

    Ea

    AB

    Fconc.Frell.

    eje estribo

    HL

    (s/c

    )

    VL(s/c)

    DCeDCr

    LL

    DLFR

    BR

    frenado

    friccion

    Ea

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    II) fuerzas desestabilizantes5.2) Fuerzas horizontales Vuh (t/m)

    ITEMS relleno s/c HL frenado friccion Vuh

    NOTACION EH LS BR FR T/m

    Hi 14.3723 2.3433 1.3609 0.4950 Total

    Resistencia I 21.5600 4.1000 2.3800 0.4900 28.5300

    Resistencia I-a 12.9400 4.1000 2.3800 0.4900 19.9100

    Servicio II 14.3700 0.0000 1.7700 0.0000 16.1400

    Construccion. 14.3700 0.0000 0.0000 0.0000 14.3700

    Resistencia IV 21.5600 0.0000 0.0000 0.4900 22.0500

    Servicio I 14.3700 2.3400 1.3600 0.4900 18.5600

    Momentos debido a fuerza horizontal Vuh (t-m/m)

    ITEMS relleno s/c HL frenado friccion Muh

    NOTACION EH LS BR FR T/m

    MHi 35.2600 8.6234 13.8265 3.5441 total

    Resistencia I 52.8900 15.0900 24.2000 3.5400 95.7200

    Resistencia I-a 31.7300 15.0900 24.2000 3.5400 74.5600

    Servicio II 35.2600 0.0000 17.9700 0.0000 53.2300

    Construccion. 35.2600 0.0000 0.0000 0.0000 35.2600

    Resistencia IV 52.8900 0.0000 0.0000 3.5400 56.4300

    Servicio I 35.2600 8.6200 13.8300 3.5400 61.2500

    6) ANALISIS POR SISMO (METODO DE MONONOBE OKABE).

    6.1) Empuje activo dinamico por metro de estribo (metodo de Mononobe Okabe) EAESegn la categoria del comportamiento ssmico para estribos en voladizo que puedan desplazarse horizontalmente

    sin que exista algn tipo de restriccin a este desplazamiento se recomienda el metodo seudo-estatico de Mononobe

    Okabe para la determinacin del empuje activo horizontales, se recomienda el uso de los coeficientes ssmicos a

    la mitad del coeficiente de la aceleracion KH=A/2 se desprecia los efectos de aceleracion vertical.

    donde :

    f = Angulo de friccin del suelo 33

    d = Angulo friccin entre suelo y muro 0

    i = Angulo del talud 0

    b = Angulo del vstago 0

    (b)

    KH= Coeficiente ssmico horizontal KH = 0.150

    KV= Coeficiente ssmico vertical se supone que 0.3KH < KV < 0.5 KH

    para el presente caso tenemos: 0.3x0.15 < KV < 0.5x0.15 KV = 0.060

    sustituyendo valores en la ecuacion siguiente :

    q = 9.066

    sustituyendo en la ecuacion (b)

    y = 2.170

    con los resultado de y determinamos el valor de KAE

    KAE = 0.395

    Sustituyendo el valor de KAE en EAE : EA= 14.37 5.428

    EAE = 18.09 Ton

    Como el EAE es considerando los efectos de la dos condiciones tanto del empuje activo dinamico

    como del empuje activo estatico, por los que es conveniente separarlo

    DEA = 3.72 Ton

    Se puede suponer que el empuje activo dinamico adicional actua a 0.6H de la base del estribo

    por consiguiente el Momento con respecto al punto "x" es:

    MAE = 51.70 Ton-m

    MAE = 51.70 Ton-m/m Efecto dinamico y estatico

    MAE = 35.26 Ton-m/m Efecto estatico

    212

    1HKKE AEVAE g

    V

    H

    K

    Kar

    1tanq

    Ea

    A

    d

    gfSW

    i

    b

    V

    H

    K

    Kar

    1tanq

    AAEA EEE D

    )6.0(3

    HEH

    EM AEAAE D

    212

    1HKKE AEVAE g

    qbdbqyqbf

    coscoscos

    )(cos2

    2

    AEK

    2

    )cos()cos(

    )()(1

    bqbd

    qfdfy

    i

    isenoseno

    __________________________________________________________________________________________________________________________________

    FRANCISCO TAIPE Ingenieros Estructurales

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  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

    _____________________________________________________________________________________________________________________________________________

    fuerzas desestabilizantes

    TIPO Fza Hor(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m)

    EH Emp Horiz.Rell=Ea : 14.372 2.45m 35.26

    EQ Emp.Sismo:Esis=DEA: 3.722 4.42m 16.44

    EQ Sismo superestructura DC : 1.485 6.16m 9.15

    EQ Sismo superestructura DW : 0.130 6.16m 0.80

    EQ Sismo subestructura DC : 3.228 3.28m 10.58

    EQ Sismo subestructura relleno : 6.060 3.28m 19.86

    TOTAL 29.00 92.09

    fuerzas estabilizadoras

    TIPO Fza Vert(T) BRAZO(m) MOMENTO(T-m)

    Peso estribo: DC= 21.52 2.57 55.31

    Peso relleno: EV= 40.40 4.03 162.66

    Carga LL = : 6.30 1.45 9.14

    Superestructura DC : 9.90 1.45 14.35

    Superestructura DW : 0.87 1.45 1.26

    Sismo estribo: DC= 1.29 2.57 3.32

    Sismo relleno: EV= 2.42 4.03 9.76

    Sismo Superestructura DC : 0.59 1.45 0.86

    Sismo Superestructura DW : 0.05 1.45 0.08

    TOTAL 83.35 256.74

    6.2) Cargas de diseo Factoradas con sismo (Evento Extremo I y II).

    I) fuerzas estabilizantes Fuerzas verticales Vu (t/m)

    ITEMS estribo relleno Super Super Sobreca. SISMO SISMO SISMO SISMO VU

    NOTACION DC EV DC DW LL EQ EQ EQ EQ T/m

    Vi 21.5201 40.3987 9.8996 0.8690 6.3006 1.2912 2.4239 0.5940 0.0521 Total

    Evento Extrem I 26.9000 54.5400 12.3700 1.3000 3.1500 1.2900 2.4200 0.5900 0.0500 97.4795

    Evento Extrem I-a 19.3700 40.4000 8.9100 1.3000 3.1500 1.2900 2.4200 0.5900 0.0500 73.6060

    Momentos por Fuerzas verticales Vu (t-m/m)

    ITEMS estribo relleno Super Super Sobreca. SISMO SISMO SISMO SISMO Mvu

    NOTACION DC EV DC DW LL EQ EQ EQ EQ T/m

    Vi 55.3134 162.6612 14.3545 1.2601 9.1359 3.3188 9.7597 0.8613 0.0756 Total

    Evento Extrem I 69.1400 219.5900 17.9400 1.8900 4.5700 3.3200 9.7600 0.8600 0.0800 310.7925

    Evento Extrem I-a 49.7800 162.6600 12.9200 1.8900 4.5700 3.3200 9.7600 0.8600 0.0800 233.5480

    II) fuerzas desestabilizantes Fuerzas horizontales Hu (t/m)

    ITEMS relleno SISMO SISMO SISMO SISMO SISMO VU

    NOTACION EH EQ EQ EQ EQ EQ T/m

    Hi 14.3723 3.7219 1.4849 0.1304 3.2280 6.0598 Total

    Evento Extrem I 21.5600 3.7200 1.4800 0.1300 3.2300 6.0600 36.1800

    Evento Extrem I-a 12.9400 3.7200 1.4800 0.1300 3.2300 6.0600 27.5600

    Momentos por Fuerzas horizontales Hu (t-m/m)

    ITEMS relleno SISMO SISMO SISMO SISMO SISMO VU

    NOTACION EH EQ EQ EQ EQ EQ T/m

    Mi 35.2600 16.4361 9.1473 0.8030 10.5817 19.8646 total

    Evento Extrem I 52.8900 16.4400 9.1500 0.8000 10.5800 19.8600 109.7200

    Evento Extrem I-a 31.7300 16.4400 9.1500 0.8000 10.5800 19.8600 88.5600

    7) CRITERIOS DE ESTABILIDAD POR EL METODO DEL LRFD (AASHTO)

    7.1) Excentricidad

    FACTORES DE VL HL MV MH Xo e emaxMARGEN

    DE DISEO

    RESISTENCIA (T) (T) (T-M) (T-M) (Mv-Mh)/VL B/2-Xo B/4 (%)

    Resistencia I 109.98 28.53 337.33 95.72 2.197 0.703 1.45 51.5

    Resistencia I-a 86.11 19.91 260.08 74.56 2.155 0.745 1.45 48.6

    Servicio II 83.63 16.14 254.73 53.23 2.410 0.490 1.45 66.2

    Construccion. 68.23 14.37 220.70 35.26 2.718 0.182 1.45 87.4

    Resistencia IV 103.58 22.05 332.86 56.43 2.669 0.231 1.45 84.1

    Servicio I 80.27 18.56 247.15 61.25 2.316 0.584 1.45 59.7

    Evento Extrem I 97.48 36.18 310.79 109.72 2.063 0.837 1.45 42.3

    Evento Extrem I-a 73.61 27.56 233.55 88.56 1.970 0.930 1.45 35.9

    7.2) Deslizamiento s: 0.9

    FACTORES DE VL f=tan(d) Pp Fr=VL*tan(d) s sFr HLRESISTENCIA (T) (T) (T) (%)

    Resistencia I 109.98 0.53 0.00 58.48 0.9 52.63 28.53 45.8

    Resistencia I-a 86.11 0.53 0.00 45.78 0.9 41.21 19.91 51.7

    Servicio II 83.63 0.53 0.00 44.47 0.9 40.02 16.14 59.7

    Construccion. 68.23 0.53 0.00 36.28 0.9 32.65 14.37 56.0

    Resistencia IV 103.58 0.53 0.00 55.07 0.9 49.57 22.05 55.5

    Servicio I 80.27 0.53 0.00 42.68 0.9 38.41 18.56 51.7

    Evento Extrem I 97.48 0.53 0.00 51.83 0.9 46.65 36.18 22.4

    Evento Extrem I-a 73.61 0.53 0.00 39.14 0.9 35.22 27.56 21.7

    MARGEN

    DE DISEO

    (emax-e)x100%emax

    (sFr-HL)x100%sFr

    __________________________________________________________________________________________________________________________________

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    9 de 13 E.D.=E.I. T4-MC-02-02

  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

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  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

    _____________________________________________________________________________________________________________________________________________

    7.3) Capacidad de carga

    Factor de resistencia de carga : 0.45

    Capacidad ltima HL VL HL/VL qult (*)t/m2 qult qmax(t/m2) qmax(T) (T) trapezoidal rectang

    Resistencia I 28.53 109.98 0.26 81.00 36.45 32.75 25.03

    Resistencia I-a 19.91 86.11 0.23 78.00 35.10 26.29 19.98

    Servicio II 16.14 83.63 0.19 83.00 37.35 21.73 17.35

    Construccion. 14.37 68.23 0.21 89.00 40.05 13.98 12.55

    Resistencia IV 22.05 103.58 0.21 89.00 40.05 22.13 19.40

    Servicio I 18.56 80.27 0.23 83.00 37.35 22.20 17.33

    Evento Extrem I 36.18 97.48 0.37 75.00 33.75 31.36 23.63

    Evento Extrem I-a 27.56 73.61 0.37 72.00 32.40 24.90 18.68

    qult (*) : qult determinado sin considerar factores de inclinacin de carga

    7.72

    8) DISEO DE LOS ELEMENTOS DE LA SUB ESTRUCTURA EN VOLADIZO

    8.1) DISEO DE LA PANTALLA CENTRAL, VASTAGO, CAJUELA Y PANTALLA LATERAL.

    MOMENTO MAXIMO SEGUN FACTOR DE CARGA ULTIMA LRFD EN EL ESTRIBO

    base estri zapata B talon T-m B punta T-m

    Mhu (tn-m/m) qmin qmax 3.72 1.40

    Resistencia I 95.7200 5.17 32.75 22.86 26.10

    Resistencia I-a 74.5600 3.40 26.29 18.08 20.76

    Servicio II 53.2300 7.11 21.73 16.49 18.20

    Construccion. 35.2600 9.55 13.98 12.39 12.91

    Resistencia IV 56.4300 13.59 22.13 19.07 20.07

    Servicio I 61.2500 5.48 22.20 16.20 18.16

    Evento Extrem I 109.7200 2.25 31.36 20.92 24.33

    Evento Extrem I-a 88.5600 0.48 24.90 16.14 19.01

    109.7200 T-m

    MOMENTO MAXIMO EN LA BASE, A MEDIA ALTURA Y EN CAJUELA DE ESTRIBO ES:

    EL MOMENTO MAXIMO SEGUN LRFD ES:Resistencia I

    Momentos debido a fuerza horizontal Vuh (t-m/m)

    ITEMS relleno s/c HL frenado friccion sismo Muh

    NOTACION EH LS BR FR EQ T/m

    22.7520 6.4393 8.6552 2.4155 28.4163 total

    34.1300 11.2700 15.1500 3.2600 0.0000 63.8100

    34.1300 0.0000 0.0000 0.0000 28.4200 62.5500

    2.8440 3.2196 4.3276 1.2078 6.5358 total

    4.2700 5.6300 7.5700 1.6300 0.0000 19.1000

    4.2700 0.0000 0.0000 0.0000 6.5400 10.8100

    0.2867 0.3487 1.2085 0.0000 1.9607 total

    0.4300 0.6100 2.1100 0.0000 0.0000 3.1500

    0.4300 0.0000 0.0000 0.0000 1.9600 2.3900

    DISEO DEL REFUERZO EN LA BASE, A MEDIA ALTURA Y EN CAJUELA DE ESTRIBO ES:

    f'c (kg/cm2) 210

    Fy (kg/cm2) 4200

    b d Mult Ru m Pcuantia Pminima pmax As separacion del refuerzo

    (m) (m) (t-m) cm2 s = cm

    1.00 0.63 63.81 178.63 23.53 0.0045 0.0015 0.0163 28.29 s con 1" 1" @ 17.5cms con 3/4" 3/4" @ 10cm

    REFUERZO EN BASE DE PANTALLA s con 5/8" 5/8" @ 5cms 5/8"+3/4" 5/8" @ 15+ 3/4" @ 15cm

    b d Mult Ru m Pcuantia Pminima pmax As separacion del refuerzo

    (m) (m) (t-m) cm2 s = cm

    1.00 0.44 19.10 109.62 23.53 0.0027 0.0015 0.0163 11.86 s con 1" 1" @ 42.5cms con 3/4" 3/4" @ 22.5cm

    REFUERZO EN LA MITAD DE LA PANTALLA s con 5/8" 5/8" @ 15cms con 1/2" 1/2" @ 10cm

    b d Mult Ru m Pcuantia Pminima pmax As separacion del refuerzo

    (m) (m) (t-m) cm2 s = cm

    1.00 0.23 3.15 69.14 23.53 0.0017 0.0015 0.0163 3.78 s con 3/4" 3/4" @ 75cms con 5/8" 5/8" @ 50cm

    REFUERZO EN LA CAJUELA s con 1/2" 1/2" @ 32.5cms con 3/8" 3/8" @ 17.5cm

    Acero Transversal

    Ast < 50% As 7.10 cm2

    s con 3/4" 0.30 m

    3/4" @ 30cm

    % Acero Temperatura 4.73 cm2 Acero minimo: 4.73 cm2

    s con 1/2" 0.27 mt. 0.25 s con 1/2"

    1/2" @ 25cm o minimo 1/2" @ 25cm En todos los casos donde se aplique.

    1/2" @ 20.0 cm ADOPTADO

    Momento base pantalla.

    Momento 1/2 h pantalla.

    Momento alt. Cajuela

    Resistencia 01

    Evento Extremo 01

    Resistencia 01

    Evento Extremo 01

    Resistencia 01

    Evento Extremo 01

    B

    VLe

    B

    VLq

    ..6max

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    11 de 13 E.D.=E.I. T4-MC-02-02

  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

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    12 de 13 E.D.=E.I. T4-MC-02-02

  • MEMORIA DE CALCULO PUENTE RECREO

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    MOMENTO MAXIMO EN LA BASE Y A MEDIA ALTURA DE PAREDES LATERALES.

    EL MOMENTO MAXIMO SEGUN LRFD ES:

    Momentos debido a fuerza horizontal Vuh (t-m/m)

    ITEMS relleno s/c HL frenado friccion sismo Muh

    NOTACION EH LS BR FR EQ T/m

    22.7520 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 total

    34.1300 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 34.1300

    2.8440 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 total

    4.2700 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 4.2700

    DISEO DE PAREDES LATERALES.

    f'c (kg/cm2) 210

    Fy (kg/cm2) 4200

    b d Mult Ru m Pcuantia Pminima pmax As separacin del refuerzo

    (m) (m) (t-m) cm2 s = cm

    1.00 0.63 34.13 95.55 23.53 0.0023 0.0015 0.0163 14.74 s con 1" 1" @ 32.5cms con 3/4" 3/4" @ 17.5cm

    REFUERZO EN BASE DE PANTALLA LATERAL s con 5/8" 5/8" @ 12.5cms 5/8"+3/4" 5/8" @ 30+ 3/4" @ 30cm

    b d Mult Ru m Pcuantia Pminima pmax As separacion del refuerzo

    (m) (m) (t-m) cm2 s = cm

    1.00 0.44 4.27 24.51 23.53 0.0006 0.0015 0.0163 6.60 s con 1" 1" @ 42.5cms con 3/4" 3/4" @ 42.5cm

    REFUERZO EN LA MITAD DE LA PANTALLA LATERAL s con 5/8" 5/8" @ 30cms con 1/2" 1/2" @ 17.5cm

    % Acero Temperatura

    Diseo de la zapata:Refuerzo en la Punta Refuerzo en el talon.

    Mu 17.66 Mu 61.34

    f'c (kg/cm2) 210 f'c (kg/cm2) 210

    Fy (kg/cm2) 4200 Fy (kg/cm2) 4200

    b m 1.00 b m 1.00

    d m 0.93 d m 0.93

    Mul tn-m 17.66 Mul tn-m 61.34

    Ru 22.93 Ru 79.66

    m 23.53 m 23.53

    Pcuantia 0.0005 Pcuantia 0.0019

    Pminima 0.0015 Pminima 0.0015

    Pmax 0.0163 Pmax 0.0163

    As cm2 13.88 As cm2 17.95

    s con 3/4" 0.25 s co 5/8"+3/4" 0.27

    s con 1" 0.37 s con 3/4" 0.19

    s con 1/2" 0.09 Entonces la distribucin del acero ser:

    Entonces la distribucin del acero ser: 5/8"+3/4" @ 25cm 3/4" @ 25cm

    Acero Transversal Acero Transversal

    Ast < 50% As 6.49 cm2 Ast < 50% As 5.15 cm2

    s con 3/4" 0.30 m s con 3/4" 0.30 m

    3/4" @ 30cm minimo 3/4" @ 30cm o minimo 3/4" @ 30cm

    % Acero Temperatura 6.94 cm2

    s con 3/4" 0.39 mt.

    3/4" @ 37.5cm

    DISTRIBUCION FINAL DE ACERO.:

    Refuerzo en la Punta Refuerzo en el talon.

    As PRINCIPAL As PRINCIPAL

    As TRANS. As TRANS.

    3/4" @ 25cm 3/4" @ 30cm

    5/8"+3/4" @ 25cm 3/4" @ 30cm

    1/2" @ 30.0 cm

    Momento 1/2 h pantalla.

    Resistencia 01

    Momento base pantalla.

    Resistencia 01

    Lmx hasobreckaLnhkaMuc rell .12 .arg.17.2..6169.123g LnHWrell rell **g

    __________________________________________________________________________________________________________________________________

    FRANCISCO TAIPE Ingenieros Estructurales

    13 de 13 E.D.=E.I. T4-MC-02-02