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3.- DATOS TECNICOS GENERALESTipo de superestructura = Losa alveoladaLuz de calculo (Lc) = 9.5 mVias de trabajo (NL) = 2 mAncho libre de puente (W`) = 7.3 mCarpeta de rodadura AsfaltoEspesor de carpeta de rodadura (ecr) = 0.055 mVehiculo de diseño = HL-92Carga de vehiculo = 950 Kp/m/mAncho de bordillo (ab) = 0.3 mAltura de bordillo (hb) = 0.28 m

Factor de resistencia : (Norma)Coeficiente de reduccion: F`c 280

4.- PROPIEDADES DE LOS MATERIALESHormigon

F`c = 280Ec = 275438

= 0.15= 2400= 2500

AceroFy = 4600Es = 2000000

Asafltoγ= 2200

5.- CARGAS Y ESTADOS DE CARGA

Caluculo de spesor de losa:

500 mm

h = 0.5

Calculo del peralte efectivo:

Considerando un acho de: b = 100 cmDiametro principal: 20 mmRecubrimiento: rec = 5 cm 5 cmAltura de losa: h = 50 cm 50 cmPeralte: 44 cm

Consideraciones para calculo de losa alveolada:

Kp/m3

Kp/cm2

Kp/cm2

Kp/m3

Kp/m3

Kp/cm2

Kp/cm2

Kp/m3

fp =

d = h-rec-0.5fp =

ºSºH

ºAºH

9.0f85.01

3030002.1min

Lchh

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Espesor de Hº mayor o igual a 140 mmPorcentaje de vacios menor al 40%Separacion de vacios mayor o igual a h

W` = 7.3 mh = 0.5 m

Separacion = 1.00 m 0.5Diametrio de vacios = 0.2 m

Recubrimiento = 0.05 mNumero de orificios = 6

Area de vacios = 0.1885Porcentaje de vacios = 5.16 % < 40% Ok

Espesor de Hº = 0.15 m 150 mm > 140 mm Ok

Area llena = 3.65

6

Carga muerta estructuralConsiderando el calculo para 1 m de ancho

Peso de bordillo = Peso de bordillo = 11115.00 Kg

Peso de tablero =Peso de tablero = 86687.5 Kg

Peso total de carga muerta DL= Wb+Wt

97802.5 Kg

Carga muerta estructural distribuida

10295 Kg/m

1410.274 (Kg/m)/m

Carga muerta no estructural

121 (Kg/m)/m

m2

m2

WDL =

q'DL = WDL/Lcq'DL =

qDL = q'DL/ W`qDL =

qDW =

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Carga viva

Vehiculo de diseño: HL-93

Tren de cargas

+950 kp/m

Carga de carril

Efecto del tandem de diseño

Tamden de diseño

+950 kp/m

Carga de carril

6.- ANALISIS ESTRUCTURAL

Momento por carga estructural

15909.653 Kg-m/m

Momento por carga muerta no estructural

1365.0312 Kg-m/m

Momento por carga viva:

Vehiculo de diseño: HL-93

32.65 Tn

1.- Teorema de Barre

R = 2*14,51+3,63 =

8

5.9*473.17468

22LcqM DLDL

85.9*121

8

22LcqM DwDw

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32.65 x = 14,51(4,3)+3,63 x = 2.86711 m a/2 = 0.716447 m

R 14.5114.51 a 3.63

y1 y2

0.583225

2.016775

-0.133225

37.73 T-m

2.-Metodo resultante sobre la ordenada maxima

R14.51 a 14.51 3.63

Y1 Y2

0.94145

1.65855

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

)7165.075.4(75.4375.2

2y

)3.47165.075.4(75.4375.2

1y

)7165.0275.4(75.4375.2

2 xy

)3.47165.0275.4(75.4375.2

1 xy

)3.47165.075.4(75.4375.2

3y

)3.47165.0275.4(75.4375.2

3 xy

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-0.49145

37.73 T-m

3.-Metodo carga maxima sobre la ordenada maxima

14.51 14.51 3.63

0.225

Y2 = 2.375

0.225

38.54 T-m

Comprovación por tandem

R = 2*11,2 = 22.4 Tn

1.- Teorema de Barre

22,4 X = 11,2 x 1,2 x = 0.6 m a/2 = 0.3 m

11.2 R 11.2 a

y1 y2

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

)3.47165.0275.4(75.4375.2

3 xy

)3.475.4(75.4375.2

1y

)3.475.4(75.4375.2

1y

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1.925

2.225

46.48 T-m

2.-Metodo resultante sobre la ordenada maxima

11.2 R 11.2 a

2.225

2.225

49.84 T-m

3.-Metodo carga maxima sobre la ordenada maxima

11.2 11.2

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

)3.075.4(75.4375.2

2y

)2.13.075.4(75.4375.2

1y

)3.075.4(75.4375.2

1y

)3.075.4(75.4375.2

2y

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Y1 = 2.37546.48 T-m

1.775

Deacuerdo al analisis estructural se tiene que el momento maximo es:

Mc = 49.84 T-mANCHO EFECTIVO PARA MAS DE UN CARRIL

E = 3099.320 mmE = 3.099 m 3.65 Asumimos 3.099 m

Momento por vehiculo de diseño:

16.080948 T-m/m

Momento por carril

10717.2 kp-m/m

Mcarril = 10.71719 Tn - m/m

Momento por carril:

3.572396 Tn - m/m

Momento por carga viva.

MLL=M'c+M`carril = 19.653 Tn - m/m

Momento por incremento de carga dinamica

5.307 Tn - m/m

Resumen= 15.9097 Tn - m/m= 1.37 Tn - m/m= 19.65 Tn - m/m= 5.307 Tn - m/m

Calculo de Momento ultimo:

Mu = 65.615 Tn - m/m

Mc1= P1 x Y1 + P2 x Y2 =

MDC

MDW

MLL

MIM

85.9950

8

22LcquMcarril

3

Mcarrilcarril`M

cxMM IM '33.0

MnMu f

)2.175.4(75.4375.2

2y

111*12.02100

NWxWLE

EMcc̀M

))(75.15.125.1 IMLLDWDC MMMMMu

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Factor de modificacion de carga Factor de Ductilidad =0.95Factor de Importancia =1.05Factor de Redundancia =1.05

68.895448 Tn - m/m

Momento resistente 76.550 Tn - m/m

DIAGRAMA DE MOMENTOSCuya ecuación sera:

X M0 0

4.75 68.89549.5 0

7.- DISEÑO METODO AASTHO LRFD (FLEXIÓN)

Mn = 76.550 Tn - m/m

f 'c = 280 Kp/cm2

b = 100 cm

d = 44 cm

0.141

0.141 = 0

As(cm2)w1 = 0.155 20 3.141593w2 = 1.545 22 3.801327

25 4.908739Usar W = 0.155

41.63 cm2

y = -3,0535x2 + 29,009x - 3E-14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

70

0

68.8954

0

DIAGRAMA DE MOMENTOS

Longitud (m)

Mom

ento

s T -

m/m

RiD

f

MuMn

Mu

D

i

R95.005.1

)588.01('2 wwcFdbMn

cFdb

Mnww'

)588.01( 2

2588.0 ww

Fy

cFdbwAs '

)(mmf

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Usar para un metro: 9 25 11 (As dispuesto = 44.178647 cm2)Usar : 25 11

Calculo de armadura de distribucion:

S = Lc = 9.5 m

17.95 %

7.474 cm2

Usar para un metro: 7 12 14 (As dispuesto = 7.9168135 cm2)Usar : 12 14

Calculo de armadura por contraccion y temperatura:

As = Area de la seccion en mm cuadradosp = Perimetro de la seccion en mm

fy = 4600 = 451.26 N/mm^2

0.277 mm2

Ast = 2.77 cm2As(cm2)

Usar : 10 28 10 0.7853982

Calculo de cuantia balanceada:

0.024893

0.01867

Verificacion a ductilidad:

0.00946 < 0.01867 OK

Kp/cm2

Fy

cFdbwAs '

f c/f c/

)003.0

003.0(`85.0EsFy

EsFy

cFib

dispuestb75.0

bdAS

disp

b75.0

%50s

1750Asd%

100

63.4195.17Asd

FypAs75.0Ast

)m/mm(27.1Ast233.0 2

MpammNFy )/( 2

)/( 2 mmmmAst

1000*5.9

1750%Asd

f c/f c/

FypAsAst 75.0

ff /c _)(mmf

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Falla Ductil Seccion simplemente Armanda

DISEÑO DEL BORDILLO

Momento por carga viva.

MLL=M'c+M`carril = 19.653 Tn - m/m

Momento por incremento de carga dinamica

5.307 Tn - m/m

Para el bordillo se tiene:= 5.0712 Tn - m/m (del peso propio)= 0.15 Tn - m/m= 19.65 Tn - m/m= 5.307 Tn - m/m

Calculo de Momento ultimo:

Mu = 50.244 Tn - m/m

Factor de modificacion de carga Factor de Ductilidad =0.95Factor de Importancia =1.05Factor de Redundancia =1.05

52.756329 Tn - m/m

Momento resistente 58.618 Tn - m/m

DISEÑO FLEXIÓN

Mn = 58.618 Tn - m/m

f 'c = 280 Kp/cm2

MDC

MDW

MLL

MIM

MnMu f

bdAS

disp

Okdispb75.0

cxMM IM '33.0

RiD

))(75.15.125.1 IMLLDWDC MMMMMu

f

MuMn

Mu

D

i

R95.005.1

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b = 30 cm

d = 70.4 cm (tomando en cuenta la altua del bordillo mas la altura del tablero y restando el el diametro de estrivo y la mitad del diametro principal supuesto)

0.141

0.141 = 0

w1 = 0.155 As(cm2)w2 = 1.546 20 3.141593

22 3.801327Usar W = 0.155 25 4.908739

19.91 cm2

Usar : 4 25 (As dispuesto = 19.63 cm2)

COMPROBACIÓN A CORTE

Y1 Y2

Y1 = 0.5473684211Y2 = 0.0947368421

Vc = 22.795973684 T V 'c = 7.3559128 T

950 kp/m

Vcarril = 4.5125 T V 'carril = 1.5041667 T

8.8600794399 T

CARPETA DE RODADURA

4.195675 T

VLL =

VDW =

)588.01('2 wwcFdbMn

cFdb

Mnww'

)588.01( 2

2588.0 ww

Fy

cFdbwAs '

f

)(mmf

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CARGA MUERTA ESTRUCTURAL

48.90 T

87.173253646 T

8.- VERIFICACION EN EL ESTADO DE SERVICIO.

El analisis se realiza en la sigiente sección

En este tipo de secciones existen tres casos

1).- Cuando y < t " se evalua como viga rectangular"2).- Cuando t < y < t+D " se valua como viga T"

Datos: d= 44 cm nivel de control mornal: 1.5be= 120 cm 1.15

t= 15 cm 1.6bw= 1 cm

D= 20 cmfcd= 186.7 (Kg/cm2)fyd= 4000 (Kg/cm2)

para problemas de diseño se utiliza y = t deterninando el momento de esta sección y comparando con el con momento resistente.

104.244 t-m

Mo = 104.244 t-m > Mn = 76.550 Tn - m/m

VDC =

VU =

3).- cuando y > t+D " se evalua como viga I"

ϒc=ϒs=ϒf=

)21544(*120*15*85.0)

2(****85.0 tdbetfcdMo

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Err:508

Entonces para la verificación en el estado de servicio se calcula el momento resistente de la sección tomaday este momento tiene que ser mayor a el momento resistente calculado anteriormente.

En el diseño a flexión se Usar : 25 11

Nº de fierros = 11 As = 53.01438 cm2

Despejano W y calculando se tiene: W = 0.164953

Despejando Mn y calculando se tiene: Mn = 96.89373 T-m

Mn = 96.894 T-m > 76.550 Tn - m/m

de acuerdo a la norma LRFD se tiene que :

fsa = 173.3052 Kp/cm2 < 2760 Kp/cm2

f c/

cFdbMnww

')588.01( 2

FycFdbwAs '

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y este momento tiene que ser mayor a el momento resistente calculado anteriormente.