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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA MEMORIA DE CALCULO ESTRIBO TIPO Cochabamba - Bolivia

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PROYECTO:

PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

MEMORIA DE CALCULO

ESTRIBO TIPO

Cochabamba - Bolivia

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

CARACTERISTICAS DEL PROYECTO:Longitud total del puente: LT = 25.00 m.Longitud de calculo: LC = 24.40 m.Ancho de la calzada: LCALZ = 4.00 m.Número de carriles de tráfico: NCARR = 1Cantidad de vigas longitudinales: NVIGAS = 2Cantidad de diafragmas: NDIAF = 4Carga (LRFD 2007): HL - 93Carga por eje trasero: P = 145 kNCarga por eje delantero: P = 35 kNCarga por eje tandem: P = 110 kNCarga distribuida de carril: q = 9.30 kN/mCargas de viento en la superestructura

Transversal: WT = 2.45 kPaLongitudinal: WL = 0.60 kPa

Cargas de viento en la carga viva Transversal: WT = 1.50 kN/mLongitudinal: WL = 0.60 kN/m

HOJA DE CALCULO

CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA

Longitudinal: WL 0.60 kN/mPeso unitario Hormigón Armado: PUNIT = 24 kN/m³Peso unitario capa de rodadura: PUNIT = 22 kN/m³

CARGA MUERTA (DC):

LONG. AREA VOL.[m] [m²] [m³] UNIT TOTAL

Losa, bordillo y acera 25.00 1.06 26.48 1 24.00 636Postes 0.20 0.13 0.03 28 24.00 18Barandas 25.00 0.02 0.47 4 24.00 45Vigas prefabricada (apoyos) 1.33 0.71 0.94 4 24.00 90Vigas prefabricada (central) 22.35 0.41 9.09 2 24.00 436Diafragmas (apoyos) 0.20 2.06 0.41 2 24.00 20Diafragmas (centrales) 0.20 2.34 0.47 2 24.00 22

TOTAL: 1268

Carga muerta por estribo: DC = 634 kNCarga muerta por apoyo: DC = 317 kN

ELEMENTO CANT. PESO [kN]

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

CARGA DE REVESTIMIENTO (DW):Tipo de Revestimiento para rodadura: Hormigón simpleEspesor del Revestimiento: e = 0.02 mCarga total por Revestimiento: W = 44.00 kNCarga distribuida por Estribo: W = 5.50 kN/m

Carga de Revestimiento por Estribo: DW = 22.00 kNCarga de Revestimiento por Apoyo: DW = 11.00 kN

CARGA VIVA (LL):CARGA VIVA (LL):Factor de Presencia Multiple: m = 1.20 ( Una faja de trafico )La Carga Critica esta dada por el Camión de Diseño mas la Carga Distribuida de Diseño.

Reaccion Camion de Diseño: L = 288 kNReaccion Carga Distribuida: L = 116 kNReaccion Camion de Diseño con presencia multiple: L = 346 kNReaccion Carga Distribuida con presencia multiple: L = 140 kNReaccion por Carga Viva Total por Estribo: L = 485 kN

ESTADO DE CARGA VIVA LL1:

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

Carga distribuida por faja de trafico: W1 = 162 kN/mReaccion del Apoyo No 1: L1 = 243 kNReaccion del Apoyo No 2: L2 = 243 kN

ESTADO DE CARGA VIVA LL2:

Carga distribuida por faja de trafico: W2 = 162 kN/mSeparación entre las vigas: So = 2.40 mVoladizo de la losa: S1 = 0.80 mReaccion del Apoyo No 1: L1 = 141 kNReaccion del Apoyo No 1: L1 141 kNReaccion del Apoyo No 2: L2 = 344 kN

CARGA DINAMICA (IM):Factor de Carga Dinamica: I = 33 %Factor de Carga Dinamica: I = 0.33Carga Dinamica por Estribo: I = 114 kN

ESTADO DE CARGA DINAMICO IM1:

Carga distribuida por faja de trafico: W1 = 38 kN/mReaccion del Apoyo No 1: I1 = 57 kNReaccion del Apoyo No 2: I2 = 57 kN

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

ESTADO DE CARGA DINAMICO IM2:

Carga distribuida por faja de trafico: W2 = 38 kN/mSeparación entre las vigas: So = 2.40 mVoladizo de la losa: S1 = 0.80 mReaccion del Apoyo No 1: I1 = 33.27 kNReaccion del Apoyo No 2: I2 = 80.79 kN

FUERZA DE FRENADO (ESTADOS BR1 Y BR2):Factor de Presencia Multiple: m = 1.20 ( Una faja de trafico )25 % Camion de Diseño: BR = 81.25 kN25 % Tandem de Diseño: BR = 55.00 kN5 % del Camion de Diseño + Carga distribuida: BR = 27.88 kN5 % del Tandem de Diseño + Carga distribuida: BR = 22.63 kNCarga de Frenado critica: BR = 81.25 kNCarga de Frenado con presencia multiple: BR = 97.50 kNAltura total vigas + losa: h = 1.62 mBrazo de palanca de la fuerza longitudinal: H = 4.22 m

CARGAS DE FRENADO [kN]APOYO

No 1 48.75 8.43No 2 48.75 8.43No 3 0.00 0.00No 4 0.00 0.00

TOTAL 97.50 16.86

Yp Zp

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

VIENTO EN LA ESTRUCTURA (WS):

SECCION EXPUESTA

Para puentes menores a 50 metros es suficiente calcularla carga de viento con:Viento longitudinal: p = 0.60 kPaViento transversal: p = 2.45 kPa

Longitud total del puente: L = 25.00 mAltura expuesta al Viento: h = 2.75 mArea expuesta total: A = 54.32 m²Distancia al Eje de la Viga: y = 1.95 mNumero de vigas longitudinales: N = 2Separación entre las vigas: So = 2.40 m

CARGAS DE VIENTO [kN]

No 1 16.30 0.00 66.54 -108.1No 2 16.30 0.00 66.54 108.1No 3 0.00 0.00 0.00 0.00No 4 0.00 0.00 0.00 0.00

TOTAL 33 0.00 133 0.00

VIENTO EN LA CARGA VIVA (WL):

Para puentes menores a 50 metros es suficiente calcularla carga de viento con:Viento longitudinal: p = 0.60 kPaViento transversal: p = 1.50 kPa

Longitud total del puente: L = 25.00 mDistancia al Eje de la Viga: y = 4.22 mNumero de vigas longitudinales: N = 2Separación entre las vigas: So = 2.40 m

APOYOTRANSVERSAL

Yp Zp Xp ZpLONGITUDINAL

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

CARGAS DE VIENTO [kN]

No 1 7.50 0.00 18.75 -65.94No 2 7.50 0.00 18.75 65.94No 3 0.00 0.00 0.00 0.00No 4 0.00 0.00 0.00 0.00

TOTAL 15 0.00 38 0.00

PESO PROPIO (DC):

CARGAS DE LA SUBESTRUCTURA

APOYOLONGITUDINAL TRANSVERSAL

Yp Zp Xp Zp

DIMENSIONES LONG. AREA VOL.H1 = 3.05 m [m] [m²] [m³] UNIT TOTALH2 = 3.60 m Columnas 3.60 1.13 4.07 2 24 195

E = 0.30 m Cabezal 4.90 2.23 10.93 1 24 262L = 5.50 m Aleros 0.30 9.66 2.90 2 24 139D = 1.20 m

TOTAL: 597

Carga muerta por Peso Propio del Estribo: DC = 597 kNNumero de pilotes del Estribo: N = 2Carga muerta por Pilote: DC = 298 kN

ELEMENTOPESO [kN]

CANT.

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

PRESION HORIZONTAL DE TIERRA (EH):Peso especifico del relleno: γ = 19 kN/m³Angulo de friccion interna: φ' = 30 ºEmpuje activo de Rankine: Ka = 0.33Peso especifico equivalente: γ1 = 6.33 kN/m³

Altura de cabezal y muro: H1 = 3.05 mAltura de pilotes con empuje de suelos: H2 = 3.60 mAltura total con empuje de suelos: H = 6.65 mDiámetro del pilote: D = 1.20 mNúmero de pilotes en el Estribo: # = 2Presión a nivel de cabezal: P2 = 19.307 kN/m²Presión a nivel de lecho socavado: P1 = 42.095 kN/m²

CARGAS EN EL CABEZALLongitud total expuesta al empuje de suelos: L1 = 5.50 mEmpuje total de suelos: E1 = 161.93 kNExcentricidad de la carga E1: D1 = 0.37 m ( Con respecto al eje centroidal del cabezal )Momento total por efecto de la carga E1: Mx = 59.802 kN-mEmpuje de suelos por pilote: E1 = 80.97 kN / PiloteMomento del empuje por pilote: Mx = 29.90 kN-m / Pilote

CARGAS EN EL PILOTELongitud expuesta por pilote: L2 = 1.20 mCarga a nivel del cabezal por pilote: P2 = 23.17 kN/m / PiloteCarga a nivel de lecho socavado por pilote: P1 = 50.51 kN/m / Pilote

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DESCRIPCION: CALCULO DE CARGAS DEL ESTRIBO

HOJA DE CALCULO

SOBRECARGA VIVA (LS):

Altura de cabezal y muro: H1 = 3 05 mAltura de cabezal y muro: H1 3.05 mAltura de pilotes con sobrecarga: H2 = 3.60 mAltura total con sobrecarga: H = 6.65 mDiámetro del pilote: D = 1.20 mNúmero de pilotes en el Estribo: # = 2Altura equivalente de sobrecarga: heq = 0.60 mPresión de sobrecarga: P3 = 3.80 kN/m²

CARGAS EN EL CABEZALLongitud total expuesta al empuje de suelos: L1 = 5.50 mEmpuje total por sobrecarga: E2 = 63.75 kNExcentricidad de la carga E2: D2 = 0.88 m ( Con respecto al eje centroidal del cabezal )Momento total por efecto de la carga E2: Mx = 56.03 kN-mSobrecarga viva por pilote: E2 = 31.873 kN / PiloteMomento de la sobrecarga viva por pilote: Mx = 28.013 kN-m / Pilote

CARGAS EN EL PILOTELongitud expuesta por pilote: L2 = 1.20 mCarga constante por sobrecarga viva: P3 = 4.56 kN/m / Pilote

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DESCRIPCION: COMBINACIONES DE CARGA

DC DW EH LL1 LL2 IM1 IM2 BR1 BR2 LS WS WLRESISTENCIA - I Comb. 1 1.25 1.50 1.50 1.75 1.75 1.75 1.75

Comb. 2 1.25 1.50 1.50 1.75 1.75 1.75 1.75Comb. 3 0.90 0.65 1.50 1.75 1.75 1.75 1.75Comb. 4 0.90 0.65 1.50 1.75 1.75 1.75 1.75

RESISTENCIA - III Comb. 5 1.25 1.50 1.50 1.40Comb. 6 0.90 0.65 1.50 1.40

RESISTENCIA - V Comb. 7 1.25 1.50 1.50 1.35 1.35 1.35 1.35 0.40 1.00Comb. 8 1.25 1.50 1.50 1.35 1.35 1.35 1.35 0.40 1.00Comb. 9 0.90 0.65 1.50 1.35 1.35 1.35 1.35 0.40 1.00Comb. 10 0.90 0.65 1.50 1.35 1.35 1.35 1.35 0.40 1.00

SERVICIO - I Comb. 11 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00Comb. 12 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00

HOJA DE CALCULO

COMBINACIONES DE CARGA PARA EL ESTRIBO

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DESCRIPCION: CALCULO DE LOS APOYOS DE NEOPRENO

1. CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA Carga muerta por apoyo: D = 327.90 kNCarga viva por apoyo (s / impacto): L = 242.56 kNFuerza de frenado por apoyo (horizontal): BR = 24.38 kNViento en la superestructura por apoyo (horizontal): W = 8.15 kNViento en la carga viva por apoyo (horizontal): WL = 3.75 kN

2. NEOPRENO COMPUESTOPROPIEDADES DEL MATERIAL

Dureza del elastomero: SHORE A - 60Módulo de Corte: G = 0.93 MPaPunto de fluencia del acero: Fy = 250 MPa

DIMENSIONES APARATO DE APOYOLado paralelo al trafico: L = 250 mm.Lado transversal al trafico: W = 350 mm.Area del apoyo de neopreno: A = 87500 mm²

HOJA DE CALCULO

APOYOS DE NEOPRENO COMPUESTO

Area del apoyo de neopreno: A 87500 mmEspesor capas internas neopreno: hri = 10 mm.Espesor capas externas neopreno: hrc = 5 mm.Espesor chapas de acero: hrs = 1 mm.Capas internas neopreno: n = 5Espesor total del apoyo neopreno: hrt = 66 mm.

3. DIMENSIONES EN PLANTAFACTORES DE FORMA

Factor de forma capas internas: Si = 7.29Factor de forma capas externas (de cobertura): Sc = 14.58

REVISION POR COMPRESIONCarga Total (DL + LL): TL = 570.46 kNEsfuerzo de compresión promedio por carga total: σTL = 6.52 MPaEsfuerzo de compresión por carga viva: σLL = 2.77 MPaEsfuerzo admisible por compresión: σADM = 6.89 MPaEsfuerzos admisibles de compresión (G*Si): σADM = 6.78 MPaRevisión por esfuerzo de compresión: σTL < σADM BIEN

REVISION DE DEFORMACION POR COMPRESIONDeformación instantanea por compresión: εINST = 0.040Deformación de compresión por carga viva: εLL = 0.020Factor de deformación a largo plazo (creep): Cd = 35 %Espesor total de capas de neopreno: hrn = 60 mmAcortamiento instantaneo por compresión: εINST = 2.4 mmAcortamiento por efectos de largo plazo: δCREEP = 0.84 mmAcortamiento total por compresión: δTOTAL = 3.24 mmAcortamiento por carga viva: δLL = 1.2 mmRevisión de acortamiento por carga viva: δLL < 3mm BIENRevisión de acortamiento de capas individuales: εINST < 0.07 BIEN

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DESCRIPCION: CALCULO DE LOS APOYOS DE NEOPRENO

HOJA DE CALCULO

4. DIMENSIONES EN ELEVACIONMOVIMIENTOS HORIZONTALES SUPERESTRUCTURA

Desplazamiento horizontal total: Δs = 25 mmEspesor mínimo del neopreno: 2Δs = 50 mmRevisión del espesor mínimo: hrn > 2Δs BIEN

ACCION DE CARGAS RAPIDASCarga horizontal total: HTL = 36.27 kNDistorsión por movimientos y cargas rápidas: γ = 0.64Revisión de la distorsión total: γ < 0.70 BIEN

ROTACION DE VIGAS EN LOS APOYOSRotación máxima de la viga en los apoyos: θsx = 0.018 rad.Número de capas iguales a hri: n = 6.00Compresión promedio mínima: σMIN = 6.36 MPaRevisión por levantamiento: σTL > σMIN BIEN

5. VERIFICACIONESESTABILIDAD

Espesor máximo por estabilidad: L/3 = 83 mmEspesor total del aparato de apoyo: hrt = 66 mmEspesor total del aparato de apoyo: hrt 66 mmRevisión de la estabilidad: hrt < L/3 BIEN

ESPESOR DE LAS CHAPAS DE ACEROAltura máxima de las capas de neopreno: hmax = 10 mmEspesor mínimo de las chapas de acero: hs = 0.78 mmRevisión del espesor de la chapa de acero: hrs > hs BIEN

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DESCRIPCION: CAPACIDAD DE SOPORTE DE LOS PILOTES

COMBINACION DE CARGA Carga muerta Superestructura: DC = 634 kNCarga muerta Subestructura: DC = 597 kNCarga de Revestimiento: DW = 22 kNCarga Viva Vehicular: LL = 485 kNCarga Dinamica: IM = 114 kNEstado de Carga critica ( RESISTENCIA - I ): Pu = 1.25DC + 1.50DW + 1.75LL + 1.75IMCarga Total de Diseño: Pu = 2619.7 kNNumero de Pilotes en el Estribo: # = 2Carga de Diseño por Pilote: Pu = 1309.9 kN

CARACTERIZACION DEL SUELO DE FUNDACIONPara calcular la Capacidad de Soporte de los Pilotes, tanto axial como lateralmente, se emplearan los Modelos de Interacción Suelo-Pilote desarrollados por Reese y O'Neill. Algunas propiedades mecanicas del suelo se estimaranen base a las recomendaciones de los mismos investigadores. Entre estas propiedades básicas se adoptaran los valores siguientes:

MODULO DE POISSONArenas: ν = 0.20 - 0.30 Se adopta: ν = 0.25Arcillas: ν = 0.40 - 0.50 Se adopta: ν = 0.45

MODULO DE CORTE "G"Sera establecido en base a las formulas siguientes:

Arenas:

Donde: k = Modulo de Reacción del SueloArcillas: Su = Corte No Drenado (Arcillas)

z = Profundidad desde la superficie

PROPIEDADES MECANICAS PARA EL MODELADO DEL SUELOz Δz γ φ Dr K Su e50 e100m m kN/m³ º % kN/m³ kPa % %

Arena SM 1.00 1.00 3 16.50 29 17 3541 0.25Arena SM 3.05 2.05 4 16.50 30 36 8852 0.25Arena SM 5.05 2.00 8 16.50 32 46 13572 0.25Arena SM 7.05 2.00 7 16.50 31 41 11212 0.25Arena SM 25.00 17.95 22 16.50 36 64 25374 0.25

HOJA DE CALCULO

CAPACIDAD DE SOPORTE AXIAL DEL PILOTE

NSPTSUELO Clasif.

21986.6427133.04

νG

kPa708.20

7170.12

162647.34

υ+=

1**50.0 zkG

υ+=

1*50 SuG

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DESCRIPCION: CAPACIDAD DE SOPORTE DE LOS PILOTES

HOJA DE CALCULO

DIMENSIONES DEL PILOTE Y NIVEL FREATICODiámetro del pilote: B = 1.20 mDiámetro de la punta del pilote: Bp = 1.20 mNumero de Pilotes en el Estribo: # = 2Separación entre pilotes: S = 3.60 mProfundidad del Nivel Freático: NF = 0.00 mPeso Unitario del Agua: γw = 10.00 kN/m³

CAPACIDAD DE SOPORTE POR FRICCION (Rs)Según metodos de Reese y O'Neill

Zp ΔZi Zi γ Su σvi σ'vi q Li Rsm m m kN/m³ kPa kPa kPa kPa m MN0.00 Arena 1.00 0.50 16.50 3 0.00 0.27 0.00 3.25 0.86 1.00 0.55 0.001.00 16.50

Arena 2.05 2.03 16.50 4 0.00 0.31 0.00 13.16 4.04 2.05 0.55 0.023.05 50.33

Arena 2.00 4.05 16.50 8 0.00 0.54 0.00 26.33 14.14 2.00 0.55 0.065.05 83.33

Arena 2.00 6.05 16.50 7 0.00 0.42 0.00 39.33 16.47 2.00 0.55 0.077.05 116.33

Arena 17.95 16.03 16.50 22 0.00 0.52 0.00 104.16 54.08 7.95 0.55 0.8925.00 412.50

Σ= 15.00 1.04

CAPACIDAD DE SOPORTE POR PUNTA (Rp)Según metodos de Reese y O'NeillDiámetro de la punta del pilote: Bp = 1.20 m.Numero de golpes del SPT: NSPT = 22Capacidad unitaria por punta: q = 1265 kPaCapacidad unitaria por punta corregida: q = 1265 kPaFactor de resistencia por punta (Arenas): φ = 0.50Capacidad de Soporte Factorizada: Rp = 0.72 MN

CAPACIDAD DE SOPORTE TOTAL (Rr)Factor por eficiencia del grupo: η = 0.77Capacidad de Soporte Total: Rt = 1753 kNCapacidad de Soporte Total en Grupo: Rr = 1344 kN SUFICIENTE

DISEÑO GEOTECNICO

Diámetro del Pilote: 1.20 m.Diámetro de la punta: 1.20 m.Longitud del Pilote: 15.00 m.

βiSUELO NSPT αi φ

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DESCRIPCION: CALCULO DEL REFUERZO DE LOS PILOTES

Se asume un Modelo del Tipo Pile Bent para investigar esfuerzos y deformaciones en los pilotes del Estribo. Paraeste fin, se utiliza el programa computacional FB-MultiPier (Versión 4.10c-Demo), basado en análisis con elementosfinitos. Siendo entonces: El Modelo, el Sistema de Coordenadas y los Estratos del Suelo los siguientes.

MODELO PILE BENT SISTEMA DE COORDENADAS

HOJA DE CALCULO

MODELADO DEL ESTRIBO

ESTRATOS DE SUELO DEL MODELO

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DESCRIPCION: CALCULO DEL REFUERZO DE LOS PILOTES

HOJA DE CALCULO

MODELOS DE INTERACCION SUELO-PILOTECon el objetivo de calcular los esfuerzos de Corte y Flexión ademas de sus correspondientes deformaciones y rotaciones, se han adoptado los siguientes modelos de Interacción Suelo-Pilote; los cuales estan disponibles en el programa FB-Multi Pier:

MODELOS ARCILLA ARENAModelo Lateral: Clay (O'Neill) Sand (O'Neill)Modelo Axial: Drilled Shaft Clay Drilled Shaft SandModelo Torsional: Hyperbolic HyperbolicModelo de Punta: Drilled Shaft Clay Drilled Shaft Sand

PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DEL PILOTEResistencia a compresión del Hormigón: f'c = 21000 kPaResistencia a fluencia del Acero de Construcción: fy = 413.70 MPaModulo de Elasticidad del Hormigón: E = MPaRecubrimiento del Refuerzo: rec = 7.50 cmRefuerzo longitudinal del pilote: Fe = 30 φ 25Refuerzo transversal del pilote ( estribos ): Fe = 1 φ 12

21996.00

ESFUERZOS DE CORTE Y FLEXION DEL ANALISIS

CORTANTE 2-2: Max. Comb. 5 CORTANTE 3-3: Max. Comb. 2

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DESCRIPCION: CALCULO DEL REFUERZO DE LOS PILOTES

HOJA DE CALCULO

MOMENTO 2-2: Max. Comb. 2 MOMENTO 3-3: Max. Comb. 6

AXIAL: Max. Comb. 2 RATIO D/C (DEMANDA / CAPACIDAD) Max. Comb. 2

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DESCRIPCION: CALCULO DEL REFUERZO DE LOS PILOTES

HOJA DE CALCULO

De los resultados obtenidos se observa que el refuerzo y dimensiones del pilote son suficientes por Flexión.

REFUERZO POR CORTANTEResistencia a compresión del Concreto: f'c = 21 MPaResistencia a fluencia del Acero: fy = 413 MPaDiámetro de la columna: B = 1.20 mSección de columna: Ag = 1.13 m²

Radio del circulo formado por el refuerzo: Rls = 0.50 mSección efectiva a cortante: Av = 1.07 m²

Cortante mayorado máximo: Vu = 623 kN : Comb. 2Carga axial concurrente al corte maximo: Pu = 1466 kN : Comb. 2Capacidad resistente a corte del concreto: φVc = 377.59 kN : Calcular refuerzoDiámetro del refuerzo principal: φ = 25 mmDiámetro del estribo: φ = 12 mmSeparaciones reglamentarias: 12" = 0.30 m

16 db = 0.40 m48 dv = 0.58 m

Refuerzo de acero requerido: Vs = 288.27 kNNúmero de estribos agrupados: # = 1Sección del refuerzo: Avs = 2 26Sección del refuerzo: Avs 2.26Relación Acero/Separación: Avs / S = 0.079 cmSeparación de los estribos: S = 28.77 cm USAR : E φ 12 c/25

DESPLAZAMIENTOS Y ROTACIONESDESPLAZAMIENTO LATERAL Y: Max. Comb. 12 ROTACION X: Max. Comb. 12

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: CALCULO DEL REFUERZO DE LOS PILOTES

HOJA DE CALCULO

En resumen, el Pilote debe tener como mínimo las dimensiones y refuerzos siguientes:

Diámetro del Pilote: 1.20 m.Diámetro de la punta: 1.20 m.Longitud del Pilote: 15.00 m.Refuerzo Longitudinal: 30 φ 25Refuerzo Transversal: E φ 12 c/25

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DESCRIPCION: DISEÑO DEL CABEZAL

DISEÑO DE LA VIGA

MATERIALESResistencia a compresión del hormigón: f 'c = 21 MPaFluencia del acero de construcción: fy = 413 MPaRecubrimiento: rec = 50 mm.

ESFUERZOSCORTANTE 2-2: Max. Comb. 2 MOMENTO 3-3: Max. Comb. 2

HOJA DE CALCULO

Cortante mayorado último: Vu = 1065 kNMomento mayorado último: Mu = 572 kN - m

REFUERZO TRANSVERSALBase de la viga: B = 1300 mmAltura de la viga: H = 1300 mmPeralte efectivo: de = 1188 mmACERODiámetro de los estribos: φ = 12 mmCantidad de ramas: # = 6 ramasSección total de refuerzo: Av = 6.78 cm²SEPARACIONES MAXIMASd / 2 = 594 mm.12 " = 300 mm. USAR: 170 mm.

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: DISEÑO DEL CABEZAL

HOJA DE CALCULO

VERIFICACIONESPeralte efectivo: dv = 1069 mmCapacidad resistente del hormigón: Vc = 1057 kNCapacidad resistente del refuerzo: Vs = 1761 kNCapacidad resistente total: Vn = 2536 kN REFUERZO SUFICIENTE

REFUERZO POR FLEXIONMomento de agrietamiento: 1.2 Mcr = 1953 kN - mMomento de diseño: Md = 761 kN - mRefuerzo calculado: As = 17.47 cm² USAR : 10 φ 25

DISEÑO CON MODELOS S-T-M

Carga muerta Superestructura: DC = 317 kNCarga de Revestimiento: DW = 11 kNCarga muerta Estribo: DC = 201 kNCarga Viva (Estado LL2): LL = 344 kNCarga Dinamica (Estado IM2) IM = 81 kNEstado de Carga critica ( RESISTENCIA - I ): Pu = 1.25DC + 1.50DW + 1.75LL + 1.75IMCarga Total de Diseño: Pu = 1406.2 kN

CALCULO DEL PUNTAL Y TENSORInclinación del Puntal: α = 60.855 ºPuntal (Compresión): S = 1610 kNTensor (Tracción): T = 784 kN

CALCULO DEL REFUERZOTensor inferior: As = 21.10 cm² USAR : 10 φ 25

REFUERZO MINIMO POR AGRIETAMIENTORefuerzo ortogonal mínimo: ρmin = 0.003 cm²/ cmSeparación del refuerzo transversal: ST = 17 cmSeparación del refuerzo longitudinal: SL = 17 cmAcero transversal: As = 6.63 cm² USAR : 6 φ 12Acero longitudinal: As = 6.63 cm² USAR : 6 φ 12

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: DISEÑO DEL CABEZAL

HOJA DE CALCULO

VERIFICACION POR COMPRESIONAncho del Puntal en el apoyo: Bp = 0.45 mAncho de la viga: B = 1.30 mEspesor del Tensor: Ha = 0.22 mCalculo del espesor del Puntal: W = 0.50 m

Resistencia a compresión del hormigon: f 'c = 21 MPaResistencia a fluencia del acero: fy = 413 MPaModulo Elastico del acero: Es = 200000 MPa

Refuerzo adoptado por tensión: As = 4910 mm²Deformación por tracción de la fuerza T: εs = 0.0008Deformación principal del puntal: ε1 = 0.0017Esfuerzo de compresión límite: fcu = 17.85 MPaCapacidad resistente del puntal: φPn = 8125 kN > S = 1610 kN OK

VERIFICACION DE TENSIONES EN LA ZONA NODALTensión límite de la zona nodal CCT: fc = 11.03 MPaTensión por acción del refuerzo: fc = 2.74 MPa OKTensión por acción de los apoyos: fc = 1.34 MPa OKe s ó po acc ó de os apoyos c 3 a O

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: DISEÑO DE MUROS Y ALEROS

MURO DE CONTENCION

DIMENSIONESL1 = 0.30 mH1 = 1.73 m

PARAMETROS DE DISEÑOf'c = 21 MPafy = 413 MPa

rec = 50 mmφf = 12 mmφe = 10 mmγ1 = 6.33 kN/m³S = 1.15 m.

CALCULO DE CARGASγLS = 1.75 : Factor de carga por sobrecarga viva

HOJA DE CALCULO

γ g p gγEH = 1.50 : Factor de carga por empuje de rellenosLS = 12.64 kNEH = 9.47 kN

CALCULO DE SOLICITACIONESVu = 36.32 kN : Cortante mayorado en la sección A - AMu = 27.32 kN - m : Momento mayorado en la sección A - A

VERIFICACION POR CORTANTEde = 234 mm.dv = 211 mm.Vr = 144 kN > Vu = 36 kN : No requiere refuerzo por cortante

REFUERZO POR FLEXION Mcr = 80.01 kN - m : Momento de agrietamiento

Md = 36.34 kN - m : Momento de diseñoAs = 4.27 cm² : Refuerzo calculado USAR REFUERZO: φ 12 c/25

REFUERZO POR TEMPERATURA:As = 2.65 cm² / m : Refuerzo minimo

REFUERZO MINIMO HORIZONTAL:Base del muro: b = 1000 mmAltura del muro: h = 300 mmRefuerzo por temperatura: As = 2.33 cm² / m USAR REFUERZO: φ 10 c/25

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: DISEÑO DE MUROS Y ALEROS

HOJA DE CALCULO

DISEÑO DE ALEROS EN VOLADIZO

DIMENSIONESh = 1.00 m.H = 3.05 m.L = 2.80 m.E = 0.30 m.S = 0.90 m.X = 1.16 m.

PARAMETROS DE DISEÑOf'c = 21 MPafy = 413 MPa

rec = 50 mmφf = 12 mmφe = 10 mmγ1 = 6.33 kN/m³

CALCULO DE CARGASγLS = 1.75 : Factor de carga por sobrecarga vivaγEH = 1.50 : Factor de carga por empuje de rellenosLS = 32.12 kNEH = 36.34 kN

CALCULO DE SOLICITACIONESVu = 110.72 kN : Cortante mayorado en la sección A - AMu = 128.86 kN - m : Momento mayorado en la sección A - A

VERIFICACION POR CORTANTEde = 234 mm.dv = 211 mm.Vr = 441 kN > Vu = 111 kN : No requiere refuerzo por cortante

REFUERZO POR FLEXION Mcr = 244.04 kN - m : Momento de agrietamiento

Md = 171.38 kN - m : Momento de diseñoAs = 20.38 cm² : Refuerzo calculadoAs = 6.68 cm² / m USAR REFUERZO: φ 12 c/16

REFUERZO POR TEMPERATURA:As = 2.65 cm² / m : Refuerzo minimo

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PROYECTO: PUENTE VEHICULAR INDEPENDENCIA

DESCRIPCION: DISEÑO DE MUROS Y ALEROS

HOJA DE CALCULO

REFUERZO MINIMO VERTICAL:Base del muro: b = 300 mmLargo del muro: h = 2800 mmRefuerzo por temperatura: As = 2.46 cm² / m USAR REFUERZO: φ 10 c/25

REFUERZO MINIMO HORIZONTAL:Base del muro: b = 300 mmAltura del muro: h = 3050 mmRefuerzo por temperatura: As = 2.48 cm² / m USAR REFUERZO: φ 10 c/25