MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA VALLE YACUSJAUJA – JUNIN
ANALISIS Y DISEÑO – PUENTE L=4m
DATOS:Luz del Puente : 4.00 m.Ancho de Carril : 6.00 m.Ancho de Viga de Borde : 0.25 m.Altura de Viga de Borde : 0.30 m.Ancho Total : 6.00 m.Bombeo : 2 %Sobre carga : HS-20Peso de la rueda : P = 8 Ton.Concreto Armado : 2.4 Ton/cm3 f ’c = 210 kg/cm2
f y = 4200 kg/cm2
PREDIMENSIONAMIENTO:
Espesor de la losa:
Se usará
Se tendrá
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METRADO DE CARGAS: Losa : (1.00 m.) x (0.55 m.) x (2.4 Tn/m3) = 1.32 Tn/m.Asfalto: (1.00 m.) x (0.05 m.) x (2.0 Tn/m3) = 0.10 Tn/m.
ω = 1.42 Tn/m. MOMENTO POR PESO PROPIO:
, máximo momento al centro de luz debido al peso.
Por lo tanto el MD = 5.68 Tn – m.
ANALISIS LONGITUDINAL:
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Sección más crítica
El Por lo tanto el M s/c = 16 Tn – m. / 2 = 8.00 Tn – m.
DETERMINANDO EL ANCHO EFECTIVO:
Donde: W = Ancho del puente entre sardinelesN = n° de líneas de Transito
Por lo tanto tomaremos E = 1.459 m. el valor del momento máximo por metro de losa será:
MOMENTO POR SOBRECARGA EQUIVALENTE:
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Meq = 0.952 x (2.00) x 8/2 + 9 x (2.00)Meq = 25.616 Tn – m.Momento equivalente por metro de ancho de losa.
/ metro de ancho de losa.
Para el diseño se utilizará M máx. S/c = 7.116 Tn – m.
MOMENTO POR IMPACTO:
Pero: 0.331 > 0.30
Tomaremos I = 0.30
MI = 0.30 x 9.41 = 2.82 Tn – m.
DISEÑO DE LA LOSA POR FLEXION:
- Verificación del Peralte de Servicio
Ms = Mcarga muerta + Msobrecarga + MimpactoMs = 11.36 + 9.41 + 2.82Ms = 23.59 Tn – m.
- Hallando el Peralte
Donde:
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Ms = Momento final de serviciob = Ancho de diseño de losa
Concreto: f’c = 210 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
b = Tomamos 1.00 metro de ancho de losa.
d = h -7.5d = 55 – 7.5 d = 47.5 cm.
DETERMINACION DEL AREA DE ACERO:
- Por Servicio;
Reemplazando:
Ø 1” @ 0.15 m.
- Por rotura;
Mu = 1.30 x M carga muerta + 1.67 x (Ms/c + Mimpacto )
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Mu = 1.30 x 11.36 + 1.67 x ( 9.41 + 2.82 )Mu = 41.319 Tn – m.
Reemplazando el Mu en la ecuación:
Asumiendo varillas de 1” (As = 5.07)
100 cm __________ 24.499 cm2
s __________ 5.07 cm.
Ø 1” @ 0.20 m.ACERO DE REPARTICION:
Considerando la armadura de la losa con acero principal // al tráfico.
, donde L = luz del puente
Asumimos varillas de Ø 5/8”
As Ø 5/8” = 1.98 cm2
Ø 5/8” @ 0.30 m.
ACERO DE TEMPERATURA:
El acero de temperatura será:
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As Ø 1/2” = 1.27 cm2
Ø 1/2” @ 0.30 m.
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CORTE DE ACERO:
- Considerando corte a 2.00:
o Momento por Carga Muerta (MD):
o Momento por Carga Viva (Ms/c)
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o Momento Equivalente:
Meq = 0.96 x (1.50) x 8/2 + 9 x (1.50) Meq = 19.26 Tn – m.
o Momento de Impacto:
MI = I x M s/c MI = 0.30 x 19.26 MI = 5.778
o Calculo del Área de Acero por Rotura, requerido:
Asumiendo varillas de 1” (As = 5.07)
100 cm. __________ 23.00 cm2
s __________ 5.07 cm. 2
Ø 1” @ 0.22 m.
- Considerando corte a 1.00:
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o Momento por Carga Muerta:
o Momento por Carga Viva:
o Momento Equivalente:
Meq = 0.96 x (0.875) x 8/2 + 9 x (0.875) Meq = 11.235 Tn – m.
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o Momento por Impacto: MI = I x M s/c MI = 0.30 x 11.235 MI = 3.371 Tn – m.
o Calculo del Acero por Rotura:
Asumiendo varillas de 1” (As = 5.07)
100 cm. __________ 12.94 cm2
s __________ 5.07 cm.
Ø 1” @ 0.38 m.
DISEÑO DE LA VIGA DE BORDE:
- Dimensiones.
- Metrado de Cargas
- Carga Muerta
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Peso propio; 0.25 x 0.85 x 2.4 = 0.51 Tn/mBaranda: = 0.10 Tn/m
ω = 0.61 Tn/m.
- Carga Viva
E = 1.219 + 0.06LE = 1.219 + 0.06 (8)
Emáx = 1.699
Se tomará: E / 2 =0.85 =
Se tiene:
- Determinación de Momentos:
- Momento por sobrecarga
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Ms/c = 4P’ x 1.991 = 7.964 P Tn – m.Ms/c = 7.964 Tn – m.
El momento por sobre carga según AASHTO también será: ML = 0.1 PL = 0.1 x 8 x 8 = 6. 40 Tn – m.
- Momento por ImpactoMi = 0.3 Ms/c Mi = 0.3 x 7.964 Tn –m. Mi = 2.389 Tn – m.
- Verificando el Peralte por Servicio:
M = 4.880 + 6.40 + 2.389 M = 13.669 Tn – m.
- Hallando el Acero:
- Verificación del Diseño por Rotura:
Mu = 1.30 x M carga muerta + 1.67 x (Ms/c + Mimpacto )Mu = 1.30 x 4.88 + 1.67 x (6.40 + 2.389)Mu = 25.425 Tn – m.
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Reemplazando el Mu en la ecuación:
para la viga de borde es:
As = 10.325 cm2
2 Ø 3/4” + 1Ø 1”
- Acero de Temperatura.
As 2 Ø 5/8” = 1.98 cm2
DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL POR CORTE:
- Cortante por Peso Propio:
- Cortante por sobre carga
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- Cortante por Impacto
- Verificación de la viga Sardinel por Corte Datos:VD = 1.229 Tn.VDS/C = 1.22 Tn.VI = 0.366 Tn.
DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL POR CORTE:
Como , no se requiere estribo.
S(máx.),
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Verificación por longitud de desarrollo:En losa:
Hallando las dimensiones de “d”: d = 0.70 m.
12 db = 12 x 2.54 = 30.48 cm. d = 0.35 Para varillas Ø 1” , Ldb será igual:
p
Donde: Asb = Área de la barra db = Diámetro de la barra Ldb = 0.006 x db x fy = 0.006 x 2.54 x 4200 = 64.00Tomaremos longitud de la barra Ldb = 0.65 m.