UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS
PUENTES Y OBRAS DE ARTE
Segunda Prctica EC 323 H
Tema : DISEO DE PUENTE TIPO LOSA Profesor : Ing. Csar Arans Garca-Rosell Estudiante : Isla Pelez, Erick R. 20020112 C
- 29 de Setiembre del 2006 -
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PUENTES Y OBRAS DE ARTE
DISEO DE PUENTE TIPO LOSA
PROBLEMA 1:
Se desea disear el puente tipo losa que se muestra en la figura 1. El puente cuenta con un tramo apoyado y dos volados. Las cargas vivas vehiculares corresponden a los indicados en la Norma AASHTO LRFD.
HL - 93
1
1+100.00
+94.00
+91.00
3.0010.003.00
Espesor carpeta asfltica: 3"
1.20 7.20 1.20
SECCIN 1 - 1
Figura 1
Ancho = 9.60 m Luz principal (S) = 10.00 m Ancho vereda = 1.20 m
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Desarrollo del problema
ESPESOR DE LA LOSA (tS)
0.43330
31030
3Ss
t =+
=
+ m Se opta por el valor de: 0.45
st = m
CLCULO DE ANCHO DE FRANJA PARA LA CARGA VIVA El ancho transversal equivalente de la franja longitudinal por carril (E):
Un carril cargado L1 = mn (Luz principal , 18 000) = 10 000 mm. W1 = mn (Ancho , 9 000) = 9 000 mm.
1W1L0.422501E += E1 = 4 234 mm.
Dos o ms carriles cargados L1 = mn (Luz principal , 18 000) = 10 000 mm. W1 = mn (Ancho , 18 000) = 9 600 mm.
NL = Nmero de carriles de diseo = entero
3600Ancho
= 2
Lm N
Ancho1W1L0.122100E += Em = 3275.8 mm.
FRANJA INTERIOR: EINT = mn (E1 , Em) EINT = 3275.8 mm
FRANJA DE BORDE: EBORDE = mn (Ancho vereda (mm) + 300 +0.5EINT , 1 800) EBORDE = 1 800 mm
UBICACIN DE CARGAS MVILES Y CLCULO DE SUS EFECTOS MXIMOS
1. MOMENTO POSITIVO CAMIN DE DISEO: Se obtiene el diagrama de Lneas de Influencia de Momentos en el centro de la luz principal y luego se la carga con los valores especificados:
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4.30 m4.30 m
3C
C21C
3.63 t 14.51 t14.51 t
0.353.632.514.510.3514.51iCiPMCD ++= =+
42.62MCD =+ t-m
TDEM DE DISEO:
2CC1
1.20 m
11.21 t 11.21 t
2.2011.212.2011.21iCiPMTD += =+
49.90MTD =+ t-m
CARGA DE CARRIL
0.954 t/m
C
==
+
22.5100.954reaWMCC 11.93MCC =+ t-m
( )++++=+TDCDCC93-HL
M,MmxMM 61.83M 93-HL =+ t-m
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2. MOMENTO NEGATIVO
TNDEM DE DISEO Se construye la Lnea de Influencia de Momentos en uno de los apoyos.
= 1.80
= 3.00
C1
2C
1C C2
11.21 t 11.21 t
1.20 m
3.0011.211.8011.21iCiPMTD += =
53.81MTD = t-m
CARGA DE CARRIL
0.954 t/m
C = 3.00 C
==
2330.954reaWMCC 294MCC .= t-m
( )++++=+TDCDCC93-HL
M,MmxMM 58.10M 93-HL = t-m
MODIFICADORES DE CARGA
DUCTILIDAD : nDUCTILIDAD = 0.95 REDUNDANCIA : nREDUNDANCIA = 1.05 IMPORTANCIA : nIMPORTANCIA = 1.00
n = nD . nR . nI n = 1.00
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EFECTOS DE CARGA VIVA POR FRANJAS
FRANJA INTERIOR
Momento positivo:
18.93.27661.83
EM
MINT
93HLLL ==
+
=+
t-m/m
5.033.276
49.900.33E
)M,33%mx(MM
INT
TDCDIM =
=
++
=+
t-m/m
Momento negativo:
17.743.27658.10
EM
MINT
93HLLL ==
=
t-m/m
5.423.276
53.810.33E
)M,33%mx(MM
INT
TDCDIM =
=
=
t-m/m
FRANJA DE BORDE
Momento positivo: ( )
20.611.80
61.830.51.2E
M0.51.2M
BORDE
93HLLL =
=
+
=+
t-m/m
( )5.49
1.8049.900.330.51.2
E)M,33%mx(M0.51.2
MBORDE
TDCDIM =
=
++
=+
t-m/m
Momento negativo: ( )
19.41.8
58.100.51.2E
M0.51.2M
BORDE
93HLLL =
=
=
t-m/m
( )5.92
1.8053.810.330.51.2
E)M,33%mx(M0.51.2
MBORDE
TDCDIM =
=
=
t-m/m
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EFECTOS DE CARGAS PERMANENTES
FRANJA INTERIOR DE 1.00 METROS DE ANCHO
Losa : 2.41.000.45WDC
= 1.08WDC
= t/m
Carpeta asfltica : 2.251.000.075WDW
= 0.17WDW
= t/m
MDMF
M
8w
4.5w4.5w
8w8w
w
8.64W8DCM DC ==+ t-m/m 1.36W8DWM DW ==
+ t-m/m
4.86W4.5DCM DC == t-m/m 0.77W4.5M
DWDW==
t-m/m
FRANJA DE BORDE
Peso de vereda = 0.582.41.200.20 = t/m
Peso de losa y vereda para 1.00 m. de ancho: 1.581.800.901.08W
DC=+=
Peso de asfalto en 1.00 m. de ancho: 0.061.80
1.201.800.17WDW
=
=
12.64W8DCM DC ==+
t-m/m 0.72W8DWM DW ==+
t-m/m
7.11W4.5DCM DC ==
t-m/m 0.27W4.5MDWDW
==
t-m/m
MOMENTOS LTIMOS DEBIDO A ESTADO LMITE DE RESISTENCIA 1 [ ]
IMLLDWDCU1.75M1.50M1.25MnM
+++=
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FRANJA INTERIOR
( )[ ]5.0318.901.751.361.508.641.251.00MU
+++=+
54.72MU
=+
t-m/m
( )[ ]5.4217.741.750.771.504.861.251.00MU
+++=
47.76MU
=
t-m/m
FRANJA DE BORDE
( )[ ]5.4920.611.750.721.5012.641.251.00MU
+++=+ 62.56MU
=+
t-m/m
( )[ ]5.9219.401.750.271.507.111.251.00MU
+++=
53.60MU
=
t-m/m
DISEO DE LOSA Usando las relaciones:
( )PRINC0.5torecubrimen45d += , 2
UU db
MK
=
'f0.85
Fm
c
y
= ,
=
y
U
FmK2
11m
1 , dbAS =
S
S
A100a
S
= ,
y
cMIN F
'f0.03 = ,
b'f0.85
FAa
c
yS
=
1a
c = , dc
MAX =
FRANJA INTERIOR
1. MOMENTO POSITIVO (recubrimiento = 2.5 cm)
DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax
1 41.23 54.72 35.77 17.647 0.009275 38.24 13.25 0.0015 6.75 7.94 0.193
1 3/8 40.75 54.72 36.61 17.647 0.009515 38.78 24.71 0.0015 6.84 8.05 0.198
Usar : 1 @ 0.13 m.
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2. MOMENTO NEGATIVO (recubrimiento = 5.0 cm)
DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax
1 38.73 47.76 35.38 17.647 0.009164 35.49 26.99 0.0015 6.26 7.37 0.190
1 3/8 38.25 47.76 36.26 17.647 0.009417 36.02 26.59 0.0015 6.36 7.48 0.196
Usar : 1 @ 0.27 m.
FRANJA DE BORDE
1. MOMENTO POSITIVO (recubrimiento = 2.5 cm)
DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax
1 41.23 62.56 40.89 17.647 0.010757 44.35 11.42 0.0015 7.83 9.21 0.223
1 3/8 40.75 62.56 41.85 17.647 0.011040 44.99 21.29 0.0015 7.94 9.34 0.229
Usar : 1 @ 0.11 m.
2. MOMENTO NEGATIVO (recubrimiento = 5.0 cm)
DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax
1 38.73 47.76 53.60 17.647 0.014658 56.77 16.88 0.0015 10.02 11.79 0.304
1 3/8 38.25 47.76 53.60 17.647 0.014658 56.07 17.09 0.0015 9.89 11.64 0.304
Usar : 1 @ 0.16 m.
ACERO DE DISTRIBUCIN
17.46%%10
55.250%,mn%
S55.2
50%,mnK ===
SSD AKA =
1. FRANJA INTERIOR
6.68A0.1746ASSD
=+
= cm2/m
Ensayando acero de 5/8: 30.006.68
1002.00 S == cm
Usar : 5/8 @ 0.30 m.
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2. FRANJA DE BORDE
7.74A0.1746ASSD
=+
= cm2/m
Ensayando acero de 5/8: 25.007.74
1002.00 S == cm
Usar : 5/8 @ 0.25 m.
ACERO DE TEMPERATURA Para 1.00 de ancho de losa:
Sgt100A = ,
y
gST F
A7.645A
8.20A ST cm2/m
Para acero de 5/8: 24.408.20
1002.00 S == cm
Usar: 5/8 @ 0.24 m.
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