Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD SAN PEDRO

PROFESOR :ING. MANTILLA JACOBO

CURSO : INGENIERIA DE TRANSPORTES

ALUMNOS : WILLIE PRIETO MARRERO

1PROYECTO:DISEO DEL PUENTE SOBRE EL RO LACRAMARCA, AV. ENRIQUE MEIGGS KM 426+50+00 DE LA PANAMERICANA NORTE

JUSTIFICACINEste proyecto se justifica debido a la necesidad de un rediseo del puente ubicado sobre el Rio Lacramarca en la Av. Enrique Meiggs y debido a que de ocasionarse una mxima avenida de grandes proporciones en el ro la estructura actual sufrira un colapso lo cual provocara generara perdidas econmicas, adems de incomunicar a las poblaciones aledaas en su recorrido.SUSTENTO TCNICO: El diseo del puente actual es el de un puente losa tipo prtico, el cual no es el apropiada debido a que para lograr sostener una luz muy amplia necesita de muchos pilares intermedios, los cuales aumentan de manera considerable el peligro de colapso de la estructura en el caso de una avenida mxima.SUSTENTO ECONMICO:El trfico que transita en el puente lo componen entre otros el de camiones de gran capacidad que transportan a otras regiones del pas (Lima y Trujillo) alimentos, mercanca entre otros productos. Debido a esto nuestro puente esta catalogado como un puente crtico, siendo justificado su rediseo debido a que puede acarrear muchas perdidas econmicas.

JUSTIFICACINEste proyecto se justifica debido a la necesidad de un rediseo del puente ubicado sobre el Rio Lacramarca en la Av. Enrique Meiggs y debido a que de ocasionarse una mxima avenida de grandes proporciones en el ro la estructura actual sufrira un colapso lo cual provocara generara perdidas econmicas, adems de incomunicar a las poblaciones aledaas en su recorrido.SUSTENTO TCNICO: El diseo del puente actual es el de un puente losa tipo prtico, el cual no es el apropiada debido a que para lograr sostener una luz muy amplia necesita de muchos pilares intermedios, los cuales aumentan de manera considerable el peligro de colapso de la estructura en el caso de una avenida mxima.SUSTENTO ECONMICO:El trfico que transita en el puente lo componen entre otros el de camiones de gran capacidad que transportan a otras regiones del pas (Lima y Trujillo) alimentos, mercanca entre otros productos. Debido a esto nuestro puente esta catalogado como un puente crtico, siendo justificado su rediseo debido a que puede acarrear muchas perdidas econmicas. En vista de esto se planteara posibles soluciones de diseo a nivel de anteproyecto, evalundose estas y determinndose cual ser la ms adecuada en funcin de facilidad de construccin, costos y criterios hidrolgicos y geotcnicos.

3PROPUESTAS DE DISEO

PUENTE LOSACARACTERSTICAS GENERALES -Longitud del puente: 38.1 m (luz libre) -Tipo de estructura: Puente Losa (02 tramos continuos) -Dimensiones bsicas: -Altura de la rasante: 10.15 m.s.n.m. -Tipo de Estribo y Cimentacin:Estribo de gravedad, con Zapata aislada -Longitud de accesos:Ancho de va: 7.20 m (2 carriles)Losa de transicin: espesor de 0.20 m y 4.00 m de largo -Procedimiento constructivo: Convencional -Metodologa Principal de Diseo:Estados Limites (AASHTO 1.3.2.1) pero se utilizara para disminuir el agrietamiento de algunos elementos del puente la revisin o chequeo de estos con el mtodo de carga de servicio. - Metrados : Ver anexo 02 -Criterios para justificacin de la propuesta adoptada.Criterio de Hidrolgica e Hidrulica:Comportamiento hidrulico del ro en el tramo del cruce: al presentarse una curva de aproximacin de 15 con radio de 60 m, se genera una zona de arenamiento (sedimentacin) y una zona de erosin cerca de los estribos. DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml210.150.602.40.452Ton/ml210.050.602.40.0753Ton/ml210.200.9752.40.9754Ton/ml210.750.0252.40.0475Ton/ml210.750.952.43.56256Ton/ml210.0250.152.40.0093757Ton/ml210.0250.802.40.18Ton/ml213.60.0722.40.6489Ton/ml117.20.752.413.510Ton/ml210.10.2011Ton/ml213.60.052.20.792METRADOS PUENTE LOSA:

TOTAL 20.35 TON/mlPUENTE VIGA-LOSA

CARACTERSTICAS GENERALES -Longitud del puente: 38.1 m (luz libre) -Tipo de estructura: Puente Viga - Losa (02 tramos continuos) -Dimensiones bsicas: -Altura de la rasante: 10.15 m.s.n.m. -Tipo de Estribo y Cimentacin:Estribo de gravedad, con Zapata aislada -Longitud de accesos:Ancho de va: 7.20 m (2 carriles)Losa de transicin: espesor de 0.20 m y 4.00 m de largo -Procedimiento constructivo:Convencional -Metodologa Principal de Diseo:Estados Limites (AASHTO 1.3.2.1) pero se utilizara para disminuir el agrietamiento de algunos elementos del puente la revisin o chequeo de estos con el mtodo de carga de servicio. -Metrados : Ver anexo 02 -Criterios para justificacin de la propuesta adoptada.Criterio de Hidrolgica e Hidrulica:Comportamiento hidrulico del ro en el tramo del cruce: al presentarse una curva de aproximacin de 15 con radio de 60 m, se genera una zona de arenamiento (sedimentacin) y una zona de erosin cerca de los estribos. Debido a esto se justifica el uso de defensas en los estribos (gabiones) adems de la utilizacin de pilares de seccin circular ya que son los mas convenientes para resistir el empuje debido al caudal mximo de diseo.

DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml210.150.602.40.452Ton/ml210.050.602.40.0753Ton/ml210.200.392.40.394Ton/ml210.750.0252.40.018755Ton/ml210.750.3652.41.368756Ton/ml210.0250.152.40.0093757Ton/ml210.0250.2152.40.0268758Ton/ml213.60.0722.40.6489Ton/ml410.41.0852.44.3410Ton/ml217.20.1652.42.9711Ton/ml210.10.2012Ton/ml213.60.052.20.792METRADOS PUENTE VIGA-LOSA:

TOTAL 11.29 TON/mlPUENTE CAJN

CARACTERSTICAS GENERALES -Longitud del puente:38.1 m (luz libre) -Tipo de estructura:Puente Cajn (02 tramos continuos) -Dimensiones bsicas : -Altura de la rasante:10.15 m.s.n.m. -Tipo de Estribo y Cimentacin:Estribo de gravedad, con Zapata aislada -Longitud de accesos:Ancho de va: 7.20 m (2 carriles)Losa de transicin :espesor de 0.20 m y 4.00 m de largo -Procedimiento constructivo :Convencional -Metodologa Principal de Diseo:Estados Limites (AASHTO 1.3.2.1) pero se utilizara para disminuir el agrietamiento de algunos elementos del puente la revisin o chequeo de estos con el mtodo de carga de servicio. -Metrados: Ver anexo 02 -Criterios para justificacin de la propuesta adoptada.Criterio de Hidrolgica e Hidrulica:Comportamiento hidrulico del ro en el tramo del cruce: al presentarse una curva de aproximacin de 15 con radio de 60 m, se genera una zona de arenamiento (sedimentacin) y una zona de erosin cerca de los estribos. Debido a esto se justifica el uso de defensas en los estribos (gabiones) adems de la utilizacin de pilares de seccin circular ya que son los ms convenientes para resistir el empuje debido al caudal mximo de diseo.Tambin con las dimensiones adoptadas se logra superar el nivel de aguas para mximas avenidas tenindose una altura libre de 1.55 m.DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml210.150.602.40.452Ton/ml210.050.602.40.0753Ton/ml210.200.3952.40.3954Ton/ml210.750.0252.40.018755Ton/ml210.750.372.41.38756Ton/ml210.0250.152.40.0093757Ton/ml210.0250.222.40.02758Ton/ml213.60.0722.40.6489Ton/ml410.250.732.41.82510Ton/ml117.20.1652.43.0611Ton/ml117.32.42.737512Ton/ml210.10.2013Ton/ml23.60.052.20.792METRADOS PUENTE CAJN: TOTAL 11.625 TON/mlMODELO ARQUITECTNICO

MODELO ARQUITECTNICOSe basara primordialmente en la esttica que tendr el puente tenindose consideracin en los siguientes lineamientos: (2.5.5. Esttica del Puente. AASHTO LRFD 2004)La forma de los pilares deben ser consistentes con la superestructura en cuanto a su forma y detalles.Si consideraciones econmicas o funcionales determinan el uso de una estructura de cruce, el sistema estructural se debera seleccionar de manera de lograr una impresin visual de amplitud y orden.PARMETROS GENERALES:Longitud del Puente: 38.10 m (Luz Libre)Ancho calzada: 7.20 m(se determino debido a que el ancho de la carretera que pasa por el ro tiene esa medida)Nmero de carriles: 2 de 3.6 m (3.6.1.1.1. AASHTO LRFD 2004)Bermas : no existen (405. Diseo Geomtrico en Puentes. MGDC 2003)Ancho de Veredas: 0.75 m (305.01 Puentes, Pontones y Obras de Paso. MGDC 2003)Tipo de Baranda: Mixta (de concreto y acero) (2.1.4.3.4.2. MANUAL DE DISEO DE CARRETERAS)Altura de Baranda: 1.10 m (2.1.4.3.4.2. MANUAL DE DISEO DE CARRETERAS)Longitud de Losa de Transicin: 4 metros y 0.20 m de espesor (2.1.4.3.5.1. MANUAL DE DISEO DE CARRETERAS)Sistema de Drenaje:Se proporcionara transversalmente un bombeo de 2 % (304.04 Bombeos Tabla 304.03 MDGC y 2.1.4.3.2. MANUAL DE DISEO DE CARRETERAS)

PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL

PLANTEAMIENTO ESTRUCTURALSUPER-ESTRUCTURA:LOSA: VER ANEXOSSe dispuso que el Acero principal de refuerzo en la losa sea perpendicular a la direccin del trfico.A.1)CERCA DE LOS ESTRIBOS: (viga trabe solidaria con la losa)A.2)CERCA DEL PILAR: (viga trabe no es solidaria con la losa)LOSA TRAMO EN VOLADIZO Y VEREDA: VER ANEXOSVIGAS LONGITUDINALES: VER ANEXOSVIGAS TRANSVERSALES: VER ANEXOSEl tren de cargas transmite la carga a la losa la cual transmite los esfuerzos a las vigas longitudinales debido a la disposicin de armado de la losa (perpendicular a la direccin del trfico).Las vigas longitudinales reciben los esfuerzos producidos en l losa y las llevan hasta los sistemas de apoyo ubicados en los estribos y pilares.Producto de estas solicitaciones en la losa las vigas longitudinales son sometidas a una torsin la cual es controlada por vigas transversales las cuales pueden ser monolticas con la losa (absorben los esfuerzos directamente de la losa y los llevan hacia las vigas longitudinales), o no (solo son traccionadas por el momento torsor en las vigas longitudinales)SUB-ESTRUCTURA: ESTRIBOS:PILARES: CIMENTACIONES:

MEMORIA DE CLCULO

PREDIMENSIONAMIENTO

SUPERESTRUCTURA:A.1)LOSA:Segn AASHTO (Tabla 2.5.2.6.3-1. AASHTO LRFD 2004) para tramos continuos.

OKh = 173 175 mm

Donde: 2200 mm 16A.1.1.)LOSA VOLADO DE LA VEREDA:Se considerara el criterio de control de reflexiones (9.5.2.1 Tabla 9.5a. ACI 2005)Donde tenemos para losas en voladizo macizas en una direccin:

Pero como tenemos una losa de 0.175 m adoptaremos esta medida para todo el volado.

A.2.)VIGA LONGITUDINAL:

Se usaran inicialmente 4 vigas longitudinales (4.6.2.2.1. AASHTO LRFD 2004) ls cuales tendrn una separacin conforme a: 1200 < SE < 3000 (4.6.2.2.2b AASHTO LRFD 2004 y 8.7.4. ACI 2005)El criterio principal para este espaciamiento es el de que de sobrepasarse estas medidas se podr presentarse rotulas plsticas en el tablero. A.2.1.) PERALTE DE VIGAS:Se tendrn conforme a: h = 0.065 L (Tabla 2.5.2.6.3-1 , AASHTO LRFD 2004) Donde: L = 19.35 m h = 0.065 X 19.35 h = 1.256 1.25 m h = 1.25 m

A.2.2.)ANCHO DE VIGAS:Teniendo una relacin de h/b 3 tendremos:b h/3..entonces b 1.25 / 3b 0.416 mb = 0.40 mA.2.3.)SEPARACIN ENTRE VIGAS:Se usando el predimensionamiento para vigas T (8.10. ACI 2005)As tendremos:Sc = Sl = 1800 mmY considerando que segn AASHTO (4.6.2.2.1 AASHTO LRFD 2004) se tendr como mximo 910 mm de volado medidos desde la cara exterior del alma de la viga exterior hasta el borde interno de la acera tendremos que:de = 100 mm 910 mm .OK

A.2.4.)AUMENTO DE LA LONGITUD DE LAS VIGAS LONGITUDINALES EN LOS EXTREMOS:Esto se esencial para permitir una longitud de soporte en los apoyos. As aplicando (4.7.4.4. AASHTO LRFD 2004 Y 2.11.2. MANUAL DE DISEO DE PUENTES) se tiene: N = (200 + 0.0017 L + 0.0067 H) (1+ 0.000125 S2)Donde:L = 38100 mm H = 6100 mm S = 0 N = (200 + 0.0017 X 38100 + 0.0067 X 6100) (1+ 0.000125 X 02) N = 305.64 mmA.3.)VIGA TRANSVERSAL VIGA TRABE:Se usaran inicialmente 5 vigas transversales. Las cuales no sern monolticas con el tablero, espaciadas a 9.675 m A.3.1.)PERALTE DE VIGAS:Como se tiene un peralte de vigas longitudinales de 1.25 y un peralte del tablero de 0.175 m y debido a que la viga no es monoltica con esta, podremos asumir como peralte tentativo de 0.50 m.d = 0.50 mA.3.2.)ANCHO DE VIGAS:Tendremos que para poder resistir el momento torsor generado por la losa hacia las vigas longitudinales y debido a la seccin de estas de 0.40 m X 1.25 m era necesario contar con un ancho de vigas similar al de las vigas longitudinales asi tendremos para prediseo un ancho de 0.40 m.b = 0.40 m

METRADO DE CARGASSUPERESTRUCTURA:B.1.)LOSA (TRAMO INTERIOR)B.1.1.)CARGA MUERTA:Peso Propio de la Losa : 0.175 m X 1 m X 2.4 Ton/m3= 0.42 Ton/mPeso del Asfalto: 0.050 m X 1 m X 2.2 Ton/m3= 0.11 Ton/mWD= 0.53 Ton/mB.1.2.)CARGA VIVA:Se usara la Tabla 4.6.2.1.3-1 (AASHTO LRFD 2004) para hallar los esfuerzos producidos por una carga viva.B.1.3.)CARGA POR IMPACTO:Se considerara un incremento por carga dinmica (IM) a la carga viva (Tabla 3.6.2.1-1 AASHTO LRFD 2004)Asi tendremos: (1+ IM/100)Donde: IM = 33%Asi tendremos: 1.33

B.2.)LOSA (TRAMO EN VOLADIZO)B.2.1.)CARGA MUERTA:

DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml110.150.602.40.2162Ton/ml110.050.602.40.0363Ton/ml110.200.202.40.0964Ton/ml110.750.0252.40.02255Ton/ml110.5750.1752.40.24156Ton/ml110.1750.3752.40.15757Ton/ml110.0250.152.40.00458Ton/ml110.0250.2252.40.013509Ton/ml110.100.1752.40.04210Ton/ml110.100.052.20.01111Ton/ml110.10.1 TOTAL 0.9405 TON/mlB.2.2.)CARGA VIVA:Debido a que el eje del camin de diseo cae sobre la viga exterior, solo se aplicara la carga peatonal en la acera. (3.6.1.6 AASHTO LRFD 2004) que es 0.36 Ton/mB.2.3.)CARGA POR IMPACTO:Segn AASHTO (3.6.2.1 AASHTO LRFD 2004) No se aplicara un incremento por carga dinmica (IM) a las veredas.B.3)TRAMO DE LA ACERA:B.3.1.)CARGA MUERTA:

DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml110.150.602.40.2162Ton/ml110.050.602.40.0363Ton/ml110.200.202.40.0964Ton/ml110.5750.0152.40.021255Ton/ml110.5750.1752.40.24156Ton/ml110.10.1 WD = TOTAL 0.71 TON/mlB.3.2.)CARGA VIVA:Segn AASHTO (3.6.1.6 AASHTO LRFD 2004) Se considerara 0.36 Ton/mB.3.3.)CARGA POR IMPACTO:Segn AASHTO (3.6.2.1 AASHTO LRFD 2004) No se aplicara un incremento por carga dinmica (IM) a las veredas.B.4)VIGAS:B.4.1.)VIGA LONGITUDINALES EXTERIORES:B.4.1.1.)CARGA MUERTA:

DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml110.150.602.40.2162Ton/ml110.050.602.40.0363Ton/ml110.200.202.40.0964Ton/ml110.750.0252.40.02255Ton/ml110.5750.1752.40.24156Ton/ml110.1750.3752.40.15757Ton/ml110.0250.152.40.00458Ton/ml110.0250.2252.40.013509Ton/ml111.400.1752.40.58810Ton/ml110.401.0792.41.035811Ton/ml111.400.052.20.15412Ton/ml110.10.1 TOTAL 2.665 TON/mlB.4.1.2.) CARGA VIVA:Se considera una distancia de 0.60 m del borde de la acera como lo estipula la AASHTO (3.6.1.3 AASHTO LRFD 2004). Debido a que las vigas longitudinales absorben algn porcentaje de los esfuerzos de las vigas adyacentes entonces este aporte se deber hallar para esto usaremos la Ley de Momentos por ser una viga exterior tal y como lo especifica la AASHTO (4.6.2.2.1. AASHTO LRFD 2004)Al hallar el coeficiente de concentracin se considera una distancia transversal de los trenes de carga de 1.8 m como lo indica la AASHTO (3.6.1.2.2 AASHTO LRFD 2004)Ley de Momentos: (haciendo momentos con respecto al centro de gravedad de la calzada)R (3.3) P (1.2) P (3.0) = 0 R/P = 1.27B.4.1.3.)CARGA POR IMPACTO:Segn AASHTO (3.6.2.1. AASHTO LRFD 2004) se considerara un incremento de 33 % as tendremos:As tendremos:(1+ IM/100)Donde:IM = 33%As tendremos:1.33 (Aplicable solo al camin de diseo)

B.4.2.)VIGA LONGITUDINALES INTERIORES:B.4.2.1.)CARGA MUERTA:

DescripcinUNIDVecesLargoAnchoAltoPeso EspecificoPARCIAL1Ton/ml112.20.1752.40.9242Ton/ml110.401.0792.41.035843Ton/ml112.20.0502.20.242 TOTAL 2.202 TON/mlB.4.2.2.)CARGA VIVA:Para determinar el Coeficiente de Concentracin utilizaremos S/1800 donde S 1800 (Tabla4.6.2.2.2f-1 ASHTO LRFD 2004)As tendremos como coeficiente de concentracin igual a 1.00B.4.2.3.)CARGA POR IMPACTO:Segn AASHTO (3.6.2.1. AASHTO LRFD 2004) se considerara un incremento de 33 % as tendremos:As tendremos : (1+ IM/100)Donde: IM = 33%As tendremos : 1.33 (Aplicable solo al camin de diseo)

B.4.3.)VIGAS TRANSVERSALES:B.4.3.1.)CARGA MUERTA:Peso Propio : 1.8 m X 0.4 m X 0.5 m X 2.4 Ton/m3= 0.864 Ton WD = 0.864 TonB.4.3.2.)CARGA VIVA:En esta viga solo llegan esfuerzos producidos por las cargas vivas de los dems elementos por lo tanto se tomaran estos esfuerzos en el diseo.B.4.3.3.)CARGA POR IMPACTO:No se producir ningn impacto debido a que no forma parte de los elementos resistentes a los esfuerzos del camin de diseo, tandem de diseo y carril de diseo. Pero si sufrir los efectos de los esfuerzos de las vigas longitudinales.

DISEOC.1.)SUPERESTRUCTURA:C.1.1.)LOSA (TRAMO INTERIOR)C.1.1.1.)MOMENTO CARGA MUERTA (MD):Aplicando los criterios dados por el cdigo ACI 318S-05 usaremos los coeficientes dados por esta (8.3.3 ACI 2005)

Momento Negativo M(-)

Momento Positivo M(+)Momento Negativo M(-)

MD = 0.17 Ton.mM(-)C.1.1.2.) Momento Positivo M(+)

MOMENTO CARGA VIVA (MS/C): Segn tabla (4.6.2.1.3-1 AASHTO LRFD 2004)Momento Negativo M(-) 1220 + 0.25 S 1220 + 0.25(1800) Ms/c = 1670 = 1.67 Ton.m Ms/c = 1.67 Ton.mMomento Positivo M(+) 660 + 0.55 S 660 + 0.55 (1800) Ms/c = 1650 Ms/c = 1.65 Ton.mC.1.1.3.)MOMENTO POR IMPACTO (MIM):Momento Negativo M(-) 1.67 X 0.33 =0.55 Ton.mMomento Positivo M(+) 1.65 X 0.33 =0.54 Ton.m

MD = 0.11 Ton.mM(+)DISEO POR FLEXIN:

DETERMINACIN DEL PERALTE DE LA LOSA:MTODO ELSTICO:Con esto nos aseguramos que no se formaran grietas en el concreto ya que no entrara en el rango inelstico de deformaciones as se evitara que el tablero falle repentinamente.Momento Negativo M(-)M(-)= MD(-) + ML(-) + MI(-)M(-)= MD(-) + 1.33 ML(-)M(-)= 0.17 + 1.33(1.67)M(-)= 2.39 Ton.mMomento Positivo M(+)M(+)= MD(+) + ML(+) + MI(+)M(+)= MD(+) + 1.33 ML(+)M(+)= 0.11+1.33(1.65)M(+)=2.30 Ton.mPeralte mnimo:

Donde:

Es = 2.1 X 106=2100000Ec = 15000 = 15000 = 250998.008fc = 280 kg/cm2fc = 0.40 fc = 112 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2fs = 0.40 fy = 1680 kg/cm2 r = 15 n = 8.367 k = 0.35j = 1 k/3= 1 0.35/3j = 0.883b = 100 cm

d = 11.75 < 17.5OK

El recubrimiento segn la AASHTO (Tabla 5.12.3-1 AASHTO LRFD 2004) es 75mm.

Tendremos entonces: (considerando =5/8)

t losa = d + recubrimiento + /2

t losa = 11.75+7.5+1.59/2

t losa = 20.04 cm

t losa = 20 cm

GENERALIDADESLa estructura de un puente est compuesta fundamentalmente por dos partes: subestructura y superestructura.I. SUPERESTRUCTURALa superestructura comprende todos los componentes que se encuentran por encima de los elementos de soporteSuperficie de rodamiento, sobre la cual circulan los vehculos. Puede ser de asfalto o de concreto.Losa, cuya funcin principal es distribuir las cargas transversal y longitudinalmente en toda la longitud del puente.Vigas. Las vigas son los miembros principales del puente y se disean para resistir el trabajo a flexin.Componentes de la superestructura y componentes de la subestructura.Superestructura: Es la parte del puente en donde acta la carga mvil, y est constituida por:Losa del tablero Vigas longitudinales y transversales Aceras y pasamanos Capa de rodadura Otras instalaciones

Elementos que forman la subestructura y superestructura de un puenteSUBESTRUCTURA

Es la parte del puente que se encarga de transmitir las solicitaciones al suelo de cimentacin. La subestructura est formada por todos los elementos que requiere la superestructura para sustentarse. Su funcin es la de transmitir eficientemente las cargas de la superestructura a la cimentacin.

Componentes de la subestructura

Estribos Pilas Muros de ala

ESTRIBOS

1. DEFINICIONSe denomina estribo al apoyo extremo de un puente, el cual recibe la reaccin de un tramo de puente y soporta a su vez el empuje de tierras.2. FINALIDAD DE ESTRIBOSLa necesidad de colocar estribos esta justificada.Conseguir una superficie de apoyo al nivel que se proyecta ejecutar la obra.Contener el relleno de tierra de manera que el derrame de ellas no rodee el apoyo interrumpiendo el paso de la va inferior en el caso de un puente en desnivel o destruyndose el terrapln en el caso de un puente sobre un curso de agua.Obtener un apoyo que permanezca a una cota fija, trasmitiendo al terreno presiones susceptibles de ser soportadas por este.3. CLASE DE ESTRIBOSCon respecto a los materiales que son ejecutados los estribos pueden ser: De concreto ciclpeo.De concreto armado.De pilotes o cilindros rellenos. Son provisionales.

4. PARTES QUE SE COMPONE UN ESTRIBOUn estribo se compone de dos partes principales:La cimentacin.Es la parte enterrada en el terreno, recibe empuje de tierras por todos sus lados y que por consiguiente se anulan. Sirven para alcanzar el terreno resistente, precavindose as contra hundimientos o socavaciones.Elevacin.Es la parte del estribo que sobresale del terreno soportando el terreno el empuje de tierras. La elevacin del estribo comprende: el cuerpo el cuerpo y las alas. En el cuerpo del estribo esta situado la cajuela en el cual se aloja el puente.5. FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE UN ESTRIBO Las fuerzas que actan sobre u estribo son las siguientes:La reaccin del puente, incluyendo peso propio y sobre carga.Peso del estribo mismo.Peso de la tierra que favorece la estabilidad.Frenado de los vehculos sobre el puente.Fuerzas de friccin originadas por las dilataciones o contracciones del puente.Empujes de las tierras.

1:11:1:51:21:2.51:31:4Nivel45 00'33 40'28 40'21 50'18 30'14 00'0000'200,720,580,49250,60,520,460,4300,540,440,40,370,33350,480,380,330,310,290,27400,360,290,260,240,230,22450,260,220,20,190,180,17500,290,180,160,150,140,140,13550,180,130,120,110,110,10,16. ESTABILIDAD DE LOS ESTRIBOS Los estribos de puentes deben fallar por tres razones:Por volteoEs decir que estribo por accin de las fuerzas horizontales debe pivotear sobre aristas exterior voltendose. Para que esto no suceda es necesario que la relacin del momento de estabilidad al momento de volteo sea mayor que 1. En el caso de estribos de puentes esta relacin no debe ser menor de 2. Se entiende por momentos de estabilidad al producto de las sumas de fuerzas verticales por su distancia a la arista de volteo, el producto de la resultante de las fuerzas horizontales consideradas por su distancia a la misma arista.Por deslizamientoUn estribo de puente al igual que un muro de sostenimiento cualquiera, puede deslizarse sobre su base paralelamente al eje del puente, sea en el sentido de accin de las fuerzas horizontales. Para evitar esto es necesario que el producto de las fuerzas verticales por el coeficiente de rozamiento sea mayor que la suma de las fuerzas horizontales. La relacin entre el primero y el segundo debe ser por lo menos de dos.Por falla del terrenoAl haber una compresin en la arista exterior mayor de la que el terreno puede soportar, este cede producindose as el volteo o simple hundimiento de la estructura. Esta falla puede producirse tambin por socavacin del terreno por accin del agua. Par prevenirse de esta falla, las presiones que el estribo transmite al terreno deben ser inferiores a las permisibles por este y la cota de cimentacin debe ser tal que est fuera de la zona de socavacin del ri. Como un dato aproximado se conoce que el poder se socavacin de un ri es tres veces la diferencia del desnivel entre las mximas y mnimas avenidas.

7. DISEO DE LOS ESTRIBOS Para disear un estribo se necesita conocer previamente los siguientes datos:Perfil transversal del ri con la indicacin de la altura de la rasante del nivel de aguas mximas y mnimas y de la cota de cimentacin, la cual se conocer por sondaje hechos previamente. Con estos datos se podr determinar la altura de la elevacin del estribo y de la cimentacin.

Caractersticas de la estructura, peso, ancho, altura de vigas, dimensiones de apoyo, etc. Con el objeto de determinar las dimensiones de la cajuela del estribo y evaluar la suma de las fuerzas verticales y su punto de paso.El diseo de un estribo de concreto ciclpeo requiere de dos secciones verticales: uno en el eje del puente, en el cuerpo del estribo y otro en el extremo del ala.El estudio de la seccin del cuerpo del estribo debe hacerse para dos situaciones:Estribo sin puente, con el relleno sobrecargado.Para estudiar este primer caso se seguirn los siguientes pasos:Se determinara el peso del estribo y de la tierra que gravita sobre el, se determinara el punto de paso y la magnitud de la resultante de estas dos fuerzas. Para esto se dividir la seccin en figuras geomtricas cuya rea sea susceptible de medirse directamente multiplicado por un metro de profundidad y por el peso especifico se tendr las fuerzas verticales, luego se tomara momento de estas fuerzas con respecto a la arista exterior o a cualquier otro punto dividiendo la suma de momentos entre la suma de los pesos se tendr la distancia de la resultante al punto considerado.

Estribo con el puente y el relleno sobrecargado.Para el estudio de la seccin considerada sometida a estas condiciones se seguirn los siguientes pasos:Determinacin de la resultante de las fuerzas verticales y su punto de paso, incluyendo peso propio del estribo, peso de las tierras que gravitan sobre l, peso propio del puente, peso de la sobre carga, para la evaluacin de estos dos ltimos se considerara que se reparten a 45 contados sobre los bordes de sus disposiciones de apoyo.

Determinar el empuje de las tierras, su inclinacin y su punto de aplicacin.

Determinar las fuerzas horizontales debido al frenado y a la friccin de los apoyos.Determinar el peso de la resultante total de las fuerzas por la seccin horizontal considerada.Determinar los coeficientes de volteo, deslizamiento presin mxima y mnima, para lo cual vale todo lo dicho anteriormente.

En el caso de estribos de concreto ciclpeo o simple, la pared exterior tiene un talud de 1:10 a 1:25. Para la estabilidad del estribo es preferible darle la mayor inclinacin de manera de alejar la resultante de las fuerzas verticales de la arista de volteo, pero en cambio se aumentan innecesariamente la luz del puente.

Como ancho de la base puede tomarse:Ancho Angulo de reposo 0.40h..35 0.30h..45 0.25h..50 En la misma se proceder para el diseo de la seccin del extremo del ala.

Calculo se hace dando al estribo un perfil de tanteo y luego se chequea para las siguientes condiciones:Volteo.Deslizamiento.Compresiones y tracciones.8. CHEQUEO AL VOLTEOEste chequeo se hace teniendo en cuenta la accin de las fuerzas siguientes:Empuje de tierras.Fuerza de frenado.Fuerza de traccin.Fuerza de friccin y rodadura.

Por otra parte, las fuerzas verticales producen un momento de estabilidad siempre que su resultante de todas ellas pases por el tercio central:La relacin:Momento estable = 1Momento volteoSe cumple cuando las fuerzas estn en equilibrio pero siempre se toma un coeficiente de seguridad que debe ser igual o mayor que 2, y luego el chequeo se hace de que:Momento estable 2Momento volteo

9. Chequeo al deslizamientoBajo la accin de las fuerzas horizontales el estribo puede deslizarse, pero la friccin de la cimentacin y el empuje pasivo se oponen a este movimiento.La fuerza que se opone al movimiento ser: f = fv CEn donde fv es la suma de las fuerzas verticales que actuan y C es un coeficiente que tiene los valores dados anteriormente y se le conoce con el nombre de coeficiente de friccin o rozamiento.El chequeo al deslizamiento se hace entonces para la relacin: fv + empuje pasivo 2 fh fh = suma de fuerzas horizontales.

10.-CHEQUEO DE COMPRESIONES Y TRACCIONESEste chequeo se hace para comprobara si las presiones transmitidas por el estribo son menores a las que puede soportar el terreno y tambin para ver si la tracciones son menores a la que puede soportar la albailera. P = fv (1 6e/b) a . bEn donde: P = compresiones o tracciones. fv = suma de fuerzas verticales. a . b = dimensiones de la base. 11.-CLCULO Y DISEO DE UN ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEOLo primero que se hace es un perfil de tanteo con las siguientes dimensiones:Talud: vara de 1:10 a 1:25.

Altura de elevacin: obtenida del perfil del terreno, restando la cota de rasante menos la cota de elevacin. Altura de cimentacin: se obtiene restando la cota de la base de la elevacin menos la cota de cimentacin. Ancho b de la base de la elevacin es aproximadamente:

b0.40h350.35h400.30h450.25h50Ancho b de la base de la cimentacin; se obtiene de los valores anteriores, pero siendo h la altura total de elevacin mas cimentacinDimensiones de la cajuela; son los obtenidos despus del clculo del dispositivo de apoyo.Se especifica que la cimentacin debe sobre salir por lo menos 20 cm. A partir de la parte neta de la elevacin.Hecho el perfil de tanteo, los chequeos se hacen para dos condiciones de carga.El estribo con el relleno sobrecargado sin puente.El estribo con el relleno sobrecargado con puente.12. CLCULO Y DISEO DE LAS ALAS:Lo primero que hay que hacer es buscar la longitud de ala necesaria y la altura de elevacin del ala para luego hallar el perfil de tanteo y los chequeos.Para hallar la longitud del ala nos valemos de un mtodo grfico q es el siguiente:

Dibujamos el ancho del camino con su correspondiente talud e inmediatamente bajo este dibujo colocamos las alas a 45 del camino. Tomamos una longitud de ala cualquiera CD y subimos el punto D al dibujo superior hasta encontrar los puntos D y D. Buscamos la distancia DO y si DO es mayor o igual que DE, la longitud asumida es correcta y la altura de elevacin del ala ser DD.DE= Proyeccin horizontal de la longitud del ala.CD= Longitud del ala.DD= Altura de elevacin del ala.Hallados la longitud del ala y la altura de elevacin podemos hacer un perfil de tanteo, ya conocida la altura de la elevacin podemos conocer su base aproximadamente con las formulas vistas para el clculo de estribo, b = h x c. Siendo C un coeficiente que vara de acuerdo a , conocida la base y el talud (que vara igualmente entre 1:10 y 1:25) podemos hallar la parte superior de la elevacin y para la cimentacin del cuerpo hallando su base de igual manera con: b = h x c, siendo h en este caso la altura total.Con el perfil de tanteo hallamos los chequeos exactamente igual que lo hiciramos en el cuerpo, pero sin considerarlo con el puente cargado.