PUENTES II

PRCTICA N 1: PUENTES PRTICO

PUENTES II

PUENTES PRTICO

Hay transmisin de momentos flectores entre tablero y pilas.

Las reacciones hori ontales son ele adas Las reacciones horizontales son elevadas.

Los movimientos impuestos introducen flexiones altas en pilares.

Importancia de la relacin altura vano.

( ) Permite una reduccin en el canto del tablero (en general pequea).

Son ms difciles de construir.

Mejora esttica

PUENTES II

PUENTES PRTICO

PUENTES II

PRCTICA N 1: PUENTES PRTICO

Objetivos:

Realizacin del modelo propuesto.

Comentar resultados.

Aprender alguna aplicacin de utilidad de SAP2000Aprender alguna aplicacin de utilidad de SAP2000.

PUENTES IIEnunciado:

En la figura adjunta aparece un puente prtico constituido por seis estructuras metlicassituadas en planos paralelos, arriostradas por vigas transversales igualmente de acero. Lageometra de las secciones transversales de los distintos tipos de barras se indican en lasgeometra de las secciones transversales de los distintos tipos de barras se indican en lasfiguras que se acompaan. Cada uno de los prticos se considera simplemente apoyado enlos vanos laterales y articulado en los extremos inferiores de los pilares inclinados.

En un anlisis preliminar del puente se van a considerar las siguientes acciones:

Peso propio de la estructura.

Peso propio de la losa de reparto de hormign de 0.30 m de espesor, actuando sobre loselementos longitudinales del puente.

Sobrecarga de uso de 4 kN/m2 actuando sobre todo el puente o la mitad longitudinal delmismo. Dicha carga es recibida a travs de los elementos longitudinales.

Incremento trmico de 30.

Tren de cargas actuando en el centro del vano en las vigas 4, 5, 14 y 15.

Tren de cargas actuando en el centro del vano en las vigas 14, 15, 24 y 25.

Descenso vertical de 0 03 m en el nudo 55 Descenso vertical de 0.03 m en el nudo 55.

Las caractersticas mecnicas del acero son:

E = 210000 N / mm 2 = 0.3 = 7.85t / m3 = 240 N / mm 2 = 1.2 105 m / m C

Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1

Se desea:

PUENTES IISe desea:

A partir de las acciones anteriores analizar el modelo estructural para las hiptesis decargas ms desfavorables.

Realizar comprobaciones estructurales Realizar comprobaciones estructurales.

Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II

Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II

Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II

Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II

COMENTARIOS PREVIOS:

Unidades

Secciones variables en SAP2000

PUENTES II

IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera

PUENTES II

IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera

PUENTES II

IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera

PUENTES II

IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera

PUENTES IICASOS DE CARGA

Peso estructural + Peso de la losa 1 35 Carga permanentePeso estructural + Peso de la losa 1.35 Carga permanente

Sobrecarga + Tren1.5

Incremento trmico

0.6 x 1.5 = 0.9Cargas variables

1.5

Descenso de apoyo 1 5

0.6 x 1.5 = 0.9

Carga permanente de valor no constanteDescenso de apoyo 1.5 Carga permanente de valor no constante

PUENTES IICombinaciones de ELU consideradas:

C1 = 1.35 CP + 1.5 (media SC+T1) + 0.9 T

C2 = 1.35 CP + 1.5 (media SC+T2) + 0.9 T

C3 = 1.35 CP + 0.9 (media SC+T1) + 1.5 T( )

C4 = 1.35 CP + 1.5 (SC+T1) + 0.9 T

C5 = 1.35 CP + 0.9 (SC+T1) + 1.5 T

C6 = 1 35 CP + 1 5 (SC+T1) + 0 9 T + 1 5 DC6 = 1.35 CP + 1.5 (SC+T1) + 0.9 T + 1.5 D

C7 = 1.35 CP + 0.9 (SC+T1) + 1.5 T + 1.5 D

Solucin (Sap2000)

PUENTES IISolucin (Sap2000).

Combinacin de carga 1:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

C bi i d 2

PUENTES IICombinacin de carga 2:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

C bi i d 3

PUENTES IICombinacin de carga 3:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIC bi i d 4Combinacin de carga 4:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIC bi i d 5Combinacin de carga 5:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIC bi i d 6Combinacin de carga 6:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIC bi i d 7Combinacin de carga 7:

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIResultados del nudo 5:

Nudo 5

Combinacin de carga

1 2 3 4 5 6 7

Ux 0 0 0 0 0 -0.00867 -0.00867

Uy -0.00172 -0.00166 -0.00276 -0.00169 -0.00274 -0.01368 -0.01473

Uz -0.00563 -6.068E-04 3.998E-04 -0.00553 4.60E-04 -0.02722 -0.02123

Rx 6.875E-04 -0.00194 3.226E-04 6.231E-04 2.84E-04 7.82E-03 0.00748

Ry 0 0 0 0 0 -0.0029 -0.0029

Rz 0 0 0 0 0 4.493E-04 4.493E-04

En metros y radianes

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

En metros y radianes

PUENTES II

Comprobaciones estructurales

Resistencia de las secciones (N+M, M+V, N+M+V, V+T, M+T). Anlisis de pandeo. Flechas admisibles ( L/500).( ) Pandeo lateral. Abolladura por tensiones de compresin, abolladura del alma por cortante,

pandeo local del alma.p Vibraciones. Rotura frgil. Uniones. Fatiga.

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES IIResistencia de secciones (N+M)

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II

Analizamos el nudo 7 para la combinacin C4

Resistencia de secciones (N+M)

Nd = -345.98 kN ; Md = 1201.17 kNm

Np = A fyd = 0 056 (240000/1 05) = 12800 kNNp = Afyd = 0.056(240000/1.05) = 12800 kN

Mp = Wfyd = 0.024(240000/1.05) = 5485.71 kNm

Nd/Np + Md/Mp = 0.246 < 1 Cumple

Analizamos el nudo 5 para la combinacin C7Nd = -68.48 kN Md = 4150.09 kNm

Nd/Np + Md/Mp = 0.762 < 1 Cumple

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas

Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1

SIN ARTICULAR

Mf_mx = 1394.32 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1293.36 kNm Barras 4 y 7 para C1

ARTICULADO

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas

Mf_mx = 4150.09 kNm Barra 3 para C6

Mf_mn = -2455.47 kNm Barra 15 para C6

SIN ARTICULAR

Mf mx = 2125 23 kN m Barras 4 y 5 para C6Mf_mx = 2125.23 kNm Barras 4 y 5 para C6

Mf_mn = -2879.44 kNm Barras 14 y 15 para C6

ARTICULADO

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas

Sin articular Articulado

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de inclinar las pilas

Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1

PILAS INCLINADAS H=353 kN

Mf_mx = 1236.18 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1449.96 kNm Barras 4 y 7 para C1

PILAS VERTICALESH=110 kN

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de inclinar y articular las pilas

Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1

H=353 kNPILAS INCLINADAS

Mf_mx = 1423.97 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1262.48 kNm Barras 4 y 7 para C1

PILAS VERTICALES y ARTICULADAS H=0 kN

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de modelar la losa (flectores)

Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1

SIN MODELAR LOSA

Mf_mx = 1064.44 kNm Barras 5 y 6 para C1

Mf_mn = -1278.67 kNm Barras 4 y 7 para C1

MODELANDO LA LOSA

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

PUENTES II Influencia de modelar la losa (desplazamientos)

Nudo 5Nudo 5

Combinacin de carga

1 2 3 4 5 6 7

Ux 0 0 0 0 0 -0.00867 -0.00867

Uy -0.00172 -0.00166 -0.00276 -0.00169 -0.00274 -0.01368 -0.01473

Uz -0.00563 -6.068E-04 3.998E-04 -0.00553 4.60E-04 -0.02722 -0.02123

Rx 6.875E-04 -0.00194 3.226E-04 6.231E-04 2.84E-04 7.82E-03 0.00748

Ry 0 0 0 0 0 -0.0029 -0.0029

R 0 0 0 0 0 4 493E 04 4 493E 04Rz 0 0 0 0 0 4.493E-04 4.493E-04

Ux 0 0 0 0 0 -0.00198 -0.00198

Uy 0 00155 0 00158 0 00267 0 00157 0 00268 0 00181 0 00292

Con losa

Uy -0.00155 -0.00158 -0.00267 -0.00157 -0.00268 -0.00181 -0.00292

Uz -0.00439 -7.831E-04 0.00132 -0.00432 0.00137 -0.02344 -0.01776

Rx 6.681E-04 -0.00104 2.718E-04 5.571E-04 2.05E-04 0.00576 0.00541

Ry 0 0 0 0 0 -0.00301 -0.00301

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1

Rz 0 0 0 0 0 1.129E-05 1.129E-05

PUENTES II

CREAR TABLAS DE RESULTADOS

APLICACIONES DE UTILIDAD

Tratamiento en EXCEL N de combinacin y barras que superan |M|=1800 kNm|N| = 250 kN

T t i t SAP2000 N d bi i b d d d l fl t Tratamiento en SAP2000 N de combinacin y barra donde se produce el mx. flector

HACER SELECCIONES Y OBTENER RESULTADOS

Tipos de seleccin

Hacer gruposObtener los movimientos de los nudos del prtico n 2 y los esfuerzos de las barras transversalesg

HACER ENVOLVENTES Obtener la envolvente de momentos flectores en el tablerodebido a todas las combinaciones

MODIFICACIONES DEL MODELO

Uso del comando Interactive Database Editing Introducir dos combinaciones ms yacortar los vanos laterales 2 metros

Solucin de la Hoja de Prcticas n 1