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CEI-SMA Doc. N°: SO.30-122C-S80-DIS
Hoja A-3 I Rev.: O
CONSULTORÍA A PRECIO GLOBAL FIJO SIN REAJUSTE PARA LAS OBRAS DE VÍAS,INTERSECCIONES PUENTES PEATONALES Y ESPACIO PUBLICO QUE CONFORMAN EL
GRUPO E, ZONA C DE PROYECTOS DE VALORIZACIÓN EN BOGOTÁ D.C
INFORME DE DISEÑO DEFINITIVO DEL PUENTE VEHICULAR DE LA CARRERA20 CON AVENIDA 39 SOBRE EL CANAL DEL RIO ARZOBISPO.
PROYECTO 122 C.
1.1 ALCANCE
El presente informe tiene por objeto presentar el diseño finale estructural, para un puente
vehicular de la Carrera 20 con Avenida 39 sobre el Canal del Río Arzobispo.
1.2 DESCRIPCIÓNGENERAL
En la actualidad, la Carrera 20 no tiene continuidad sobre el canal. La solución de continuidad
para la carrera 20 sería entonces la construcción de un puente nuevo sobre el Canal Arzobispo.
Aparte de atravesar el canal, existen dos aspectos especiales que tienen que ver con la solución
planteada: El primero tiene que ver con la existencia de una tubería de acueducto de 40 cm de
diámetro en el alineamiento del puente (la tubería va a lo largo de la carrera 20 y cruza el
canal), y el segundo tiene que ver con un paso peatonal sobre el canal recientemente
construido, que estaría justo al lado del nuevo puente.
Por lo que se refiere a la tubería de red matriz de acueducto, se descarta su intervención pues
relocalizar el tubo implica importantes incrementos de costos, aparte de las molestias
relacionadas con cortes de servicio. El puente se plantea de modo que el tubo no se vea
afectado. Se plantea un sistema de tablero con vigas, de modo que ellas tengan un
alineamiento paralelo al eje del tubo, y que el tubo quede alojado en el espacio entre 2 vigas.
De este modo pueden mantenerse las cotas de rasante, y no se requiere alterar las condiciones
de trabajo de la tubería. Solo se requiere permitir algún tipo de acceso al tubo para posibles
mantenimientos. Ello se logra dejando unas 3 tapas removibles en el tablero, sobre su clave.
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El puente peatonal recién construido tiene un alineamiento perpendicular al canal (lo que
significa la luz más corta posible), y la carrera 20 tiene un sesgo cercano a los 30 grados
respecto del eje del canal. Ello significa que el paso de vehículos y peatones no quedan
paralelos, y dado el punto donde se construyó el paso peatonal, la línea ideal de vía y el ancho
de 2 carriles implicarían afectar el puente peatonal en una de sus esquinas. Para evitar esto, se
ajustó el eje en planta de la Carrera 20, de tal forma que permita retirarse lo necesario para no
afectar el puente peatonal.
Con los condicionantes anteriores, se ha optado por una luz de 15 metros entre apoyos. De este
modo los estribos quedan por fuera del borde del cauce, produciendo el menor impacto posible.
Para esta luz, una solución de vigas de concreto con refuerzo convencional es adecuada y
económica. Se adoptó una altura total de tablero de 0.90 metros, de modo que la parte inferior
de las vigas quede por encima del hombro de la sección trapezoidal del canal. El tablero tendrá
4 vigas a separaciones de 2.50 metros, y voladizos asimétricos dadas las limitantes antes
expuestas. Los estribos son convencionales, apoyados sobre pilotes, de modo que las cargas
inducidas por el puente se trasladen a los estratos inferiores al tubo, y no provoquen
movimientos de su posición actual.
2. CODIGOS y NORMAS UTILIZADOS
El análisis y diseño de la estructura vial descrita en el Alcance, se realiza siguiendo la
normatividad expedida por el Instituto Nacional de Vías, Código Colombiano de Diseño Sísmico
de Puentes, Edición de 1995, y su Adendo No. 1 de 1996, adoptado mediante resolución 3600
de 1996 (Ministerio de Transporte - INVIAS).
Aunque su propósito es principalmente el diseño de edificios, aplican de manera general las
Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente, NSR-98, Ley 400 de 1997,
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Decreto 33 de 1998, modificado por el Decreto 34 de 1999, posteriormente por el Decreto 2809
del 2000, y luego por el Decreto 52 de 2002.
Se utiliza también el Decreto 074 de Enero 30 de 2001, por el se cual complementa y modifica
el Código de Construcción de Bogotá D. c., y se identifican los límites de Micro-zonificación
Sísmica y se adoptan los espectros de diseño. Estos fueron luego modificados por el Decreto
193 de 2006. Aplica también el Decreto 623 de Diciembre del 2006, que incluye los coeficientes
espectrales para T <2.5.
Aplican además Normas y Estándares relacionados, como los que se citan a continuación.
- MSHTO, American Association of State Highway and Transporting Officials: Standard
Specification for Highway Bridges, 17th Edition, 2005.
- Normas SISTEC de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.
- Normas NTC 4774, para lo relacionado con Cruces Peatonales a Nivel y Elevados, o Puentes
Peatonales.
- Decreto 279 de 2003, que reglamenta los Puentes Peatonales en Bogotá D.C.
- NCHRP350 Y NCHRP537, Normas Americanas para barandas de puentes vehiculares, y la
norma EN 1317, Norma Europea para barandas de puentes vehiculares.
- MSHTO Roadside Design Guide, 3rd Edition.
3. CARGAS
3.1 CARGASMUERTASY PERMANENTES
Corresponden al peso de los elementos permanentes. Para los puentes vehiculares y peatonales,
se considera el peso propio, el peso de capas de rodadura, barandas, y otros elementos fijos. Se
evalúan según sus dimensiones y pesos unitarios de materiales, según se lista:
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Concreto reforzadoAceroPavimento asfálticoAguaMateriales de Relleno
Peso unitario (t/m3)
2,407,852,401,001,90
3.2 CARGASVIVAS
Se consideran dos clases de carga viva en las estructuras diseñadas: La carga viva de vehículos,
y la carga viva de peatones.
3.2.1 CARGASDE VEHÍCULOS
Se adopta la carga viva del CCP-95, camión de Diseño C40-95, o su línea de carga equivalente,
según corresponda, para todas las zona de tráfico mixto.
El C-40-95 es un vehículo de 3 ejes (eje delantero, eje trasero y eje semitrailer). Los ejes
trasero y de semitrailer aplican al piso una carga de 15 t por eje. El eje delantero aplica al piso
una carga total de 10 t. Las cargas de rueda corresponden a la mitad de los valores anteriores.
La separación entre el eje delantero y el trasero es fija, de 4.0 m, y la separación entre el eje
trasero y el eje de semitrailer varía entre 4.0 y 9.0 m, de modo que se obtengan los máximos
esfuerzos. En el sentido transversal, la separación entre llantas es de 1.80 m. Para las luces
consideradas, no se requiere considerar el uso de la denominada Carga de Carril o Línea o
Franja de carga, aplicable a luces superiores a 24 metros para cortante, y 28 metros para
momento.
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Hoja A-7 I Rev.: O
3.2.2 IMPACTO
La carga viva de vehículos se incrementa para las superestructuras de los puentes adicionando
un porcentaje de la carga viva, que se determina de acuerdo con la fórmula del CCP-95, en
función de la luz del elemento. La fórmula genérica de cálculo del impacto es:
16i=--
L+40
En esta expresión, L es la luz del elemento en consideración, en metros.
3.2.3 FUERZALONGITUDINAL
En los puentes de vehículos, se considera el efecto de una fuerza horizontal longitudinal
equivalente al 5% del valor de la Carga Viva sin impacto, en todos los carriles que tengan tráfico
en la misma dirección.
3.2.4 FUERZACENTRIFUGA
No aplica, por no haber alineamientos en curva.
3.3 CARGASDE VIENTO
Para el caso de los Puentes Vehiculares, se considera la carga de viento tanto sobre la
estructura como sobre la carga viva, actuando tanto longitudinal como transversalmente, según
las especificaciones del CCP-95. Para los grupos de diseño 11 y V, se aplica sobre el área
proyectada de vigas y tablero del puente una carga de 250 kgjm2 a un ángulo de 90 grados
respecto del eje longitudinal. Para los grupos III y VI se usa esta carga reducida al 70%, mas
una carga de 150 kgjm aplicada a 1.80 m sobre la calzada, actuando sobre la carga viva. Para
el diseño de la infraestructura se consideran tanto las cargas de viento provenientes de la
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superestructura descritas anteriormente, como las fuerzas ejercidas por el viento directamente
sobre la infraestructura, para diferentes ángulos de ataque del viento, según lo indicado en la
sección A.3.6 del CCP-95.
3.4 CARGASDE SISMO
En la evaluación de las cargas sísmicas se utiliza un espectro de diseño local, definido en el
Decreto Distrital 193 de 2006. El sector de la estructura corresponde a la inter-fase entre las
Micro-zonas 2 de Piedemonte y 3 Lacustre. Para los cálculos se adoptan las características de
espectro de la más crítica de estas dos micro-zonas, es decir, la micro-zona 2. La Aceleración
Espectral para esta zona es Am=0.30.
3.5 EMPUJESDE TIERRAS
3.5.1 EMPUJESDE TIERRA ESTÁTICOS
El empuje horizontal de tierras en las paredes de los Estribos se calcula usando coeficientes de
empuje de tierras en reposo. Se considera el empuje de sobrecarga, actuando sobre la losa de
aproximación. Las Pilas centrales no se ven afectadas por condiciones de empujes de tierras.
Los detalles de estos cálculos se incluyen en la memoria detallada de cada puente.
3.5.2 EMPUJESDE TIERRAS EN CONDICIÓN DE SISMO
El efecto sísmico en rellenos se evalúa para los estribos, cuantificando una sobre-presión en los
sistemas de contención de tierras con la teoría de Mononobe - Okabe, que permite calcular el
coeficiente de empuje de tierras en una condición de sismo.
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Hoja A-9 I Rev.: O
3.5.3 EFECTOSDE SOBRECARGAEN RELLENOS
Se considera en los análisis de los estribos una sobrecarga distribuida como una altura de
relleno adicional de 60 cm, que produce una presión lateral uniforme en toda la altura. Los
estribos serán provistos de losas de aproximación, para que reduzcan y regularicen el efecto de
cargas puntuales a la entrada de los puentes.
3.6 COMBINACIONES DE CARGAS
En los análisis de los puentes se consideran diferentes grupos de carga, de acuerdo con las
indicaciones del CCP-95, o sus equivalentes de la norma AASHTO, que incluyen factores de
combinación de cargas tanto para diseño por Esfuerzos últimos (Método del Estado Límite de
Resistencia), como por Esfuerzos de trabajo (Método del Estado Límite de Servicio).
3.6.1 MÉTODOS DE DISEÑO
En los análisis se utilizan los siguientes métodos de diseño, según el elemento en consideración:
Diseño de Placas de Tablero para Superestructuras: Método del Estado Límite de Resistencia, o
de esfuerzos últimos.
Diseño de Vigas con Acero de Refuerzo Convencional para Superestructuras e Infraestructuras:
Método del Estado Límite de Resistencia, o de esfuerzos últimos.
Diseño de Muros, Pilas y Estribos: Método del Estado Límite de Resistencia, o de esfuerzos
últimos. Se hacen algunas verificaciones de capaCidad portante de los elementos de fundación,
usando el Método del Estado Límite de Servicio, para ser consecuente con los factores de
seguridad usados en el estudio geotécnico.
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3.6.2 COMBINACIONES ADOPTADAS
En consecuencia con los métodos de análisis descritos en el punto anterior, se usan las
siguientes combinaciones de carga para cada una de las partes de las estructuras:
Diseño de Placas de Tablero para Superestructura: Controla el diseño la combinación de carga
establecida en el Grupo 1, Estado Límite de la Resistencia, que se resume en los siguientes
términos:
GR -1 = r(f3D * D + f3L * L(1 + i)); r = 1.30; f3D = 1.00; f3L = 1.67Grupo 1:
GR -1= 1.30D+2.17 L(1 +i)
Siendo O: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto.
Diseño de Vigas con Acero de refuerzo Convencional para Superestructuras: Controla el diseño
la combinación de carga establecida en el Grupo 1, Estado Límite de la Resistencia, que se
resume en los siguientes términos:
GR - 1= r(f3D *D + f3L *L(1 + i)); r = 1.30;f3D = 1.00;f3L = 1.67Grupo 1:
GR - 1= 1.30D + 2.17 L(1 + i)
Siendo O: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto
Diseño de Infraestructuras como Pilas y Muros: Para diseño de los elementos estructurales de
Infraestructura se tienen en cuenta las Combinaciones de Carga aplicables del Método del
Estado Límite de la Resistencia.
Aplican las siguientes combinaciones:
Grupal
GR - 1 = r(f3D * D + f3L * L(1 + i) + f3cCF + f3EE + f3BB + f3sSF)r = 1.30;f3D = 1.00;f3L = 1.67;f3c = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00
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No aplican las cargas de Flotación (B), o Flujo de Corriente (SF), ni fuerza centrífuga (CF). La
combinación entonces se convierte en:
GR - 1 = 1.30D + 2.17L(1 + i) + 1.69E
Siendo D: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto, E: Empuje de tierras.
Grupo 11
GR - 11= r(f3D * D + f3EE + f3BB + f3sSF + f3wW)r = 1.30;f3D = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00;f3w = 1.00
Con los puentes sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación (B), o
Flujo de Corriente (SF). Las áreas de exposición al viento son bajas, lo que resulta en que las
cargas de viento son muy inferiores a las cargas de sismo, lo que se verifica en la memoria de
cada infraestructura. La combinación entonces se convierte en:
GR-11 = 1.30D+1.69E +1.30W
Siendo D: Cargas Muertas, E: Empuje de tierras, W: Viento
Grupo 111
GR - 111= y(fJD * D + fJLL(l + i) + fJcCF + fJEE + fJBB + fJsSF + fJwW + fJWLWL + fJLLF)y=1.30;fJD =1.00;fJL =1.00;fJc =1.00;fJE =1.30;fJB =1.00;fJs =1.00;fJw =0.30;fJWL =1.00;fJL =1.00
Con los puentes situados sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación
(B), o Flujo de Corriente (SF). Las áreas de exposición al viento son bajas, lo que resulta en que
las cargas de viento son muy inferiores a las cargas de sismo, lo que se verifica en la memoria
de cada infraestructura. La combinación entonces se convierte en:
GR - 111= 1.30D + 1.30L(1 + i) + 1.69E + 0.39W + 1.30WL + 1.30LF
Siendo o: Cargas Muertas, L: Cargas Vivas, i: coeficiente de impacto, E: Empuje de tierras,
W: Viento, WL: Viento en la Carga Viva, LF: Fuerza Longitudinal.
Grupos IV, VY VI
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Hoja A-12 I Rev.: O
Estos grupos combinan las cargas Muertas, cargas Vivas Reducidas, Fuerzas de Corriente,
Flotación, Fuerzas Centrífugas y Vientos, con los efectos de Retracción, Shrinkage y
Temperatura. Dadas las dimensiones y localización de las estructuras analizadas, esta
combinaciones no resultan significativas comparadas con la combinación siguiente, que
involucra los efectos del Sismo.
Grupo VII
GR- VII = r(f3D * D+ f3EE + f3BB+ f3sSF + f3EQEQ)
r = 1.00;f3D = 1.00;f3E = 1.30;f3B = 1.00;f3s = 1.00;f3EQ = 1.00
Con los puentes sin interferir el curso de los cauces, no aplican las cargas de Flotación (B), o
Flujo de Corriente (SF). La combinación entonces se convierte en:
GR - VII = 1.00D + 1.30E + 1.00EQ
Siendo o: Cargas Muertas, E: Empuje de tierras, EQ: Fuerza de Sismo.
Grupos VIII, IX
Los Grupos VIII y IX involucran el efecto de carga de Hielo, que no aplica en el sitio de las obras
Grupo X
El Grupo X está destinado al diseño de Culverts, que no aplica en este caso.
4. MATERIALES
En el diseño estructural de los Puentes Vehiculares se utilizan los siguientes materiales:
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Hoja A-13 I Rev.: O
4.1 CONCRETOS
Concreto Clase c: f' c= 4000 psi, 280 kgjcm2, 28 MPa, para elementos principales, bien sea de
Superestructura (vigas,placas, riostras, bordillos y barreras) o de Infraestructura (muros, pilas,
losas contra terreno, o pilotes pre-excavados). El uso de este concreto asegura una mejor
durabilidad de las estructuras. También es la resistencia mínima especificada para estructuras
en cauces de agua, para adecuado control de estanqueidad.
Concreto Clase F: f' c= 2000 psi, 140 kgjcm2, 14 MPa, para concretos de solado.
4.2 ACERODE REFUERZO
El acero de refuerzo para concreto será Acero de Refuerzo Grado 60: fy=60 000 psi, 4 200
kgjcm2, 420 MPa, para varillas corrugadas de diámetro #3 (~ 3j8'') Y superiores, que cumpla los
requisitos de sismo-resistencia de las normas ASTM A706 (NTC 2289). No se contempla el uso
de acero de refuerzo liso en estas estructuras.
4.3 ACEROESTRUCTURALY MISCELANEO
Donde se requiera el uso de elementos metálicos en estructuras como barandas, incrustaciones
y elementos de anclaje, se diseñan con base en Acero ASTM A-36 (NTC 1920), para perfiles y
platinas, con una resistencia especificada a la f1uencia fy=36 000 psi, 2 530 kgjcm2, 253 MPa.
Para estructuras construidas con tubos, se usa Acero ASTM A-53, Grado B (NTC 3470), con una
resistencia a la f1uencia fy=33.000 psi, 2.320 kgjcm2, 232 MPa.
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Hoja A-14 I Rev.: O
5. CONSIDERACIONES GEOTECNICAS PARA LAS FUNDACIONES
El estudio geotécnico realizado para el Proyecto establece la capacidad de soporte del suelo de
fundación, y las características de resistencia de pilotes, de diferentes diámetros y
profundidades, según las cargas actuantes en cada apoyo. Aunque en uno de los casos (Carrera
22) se plantea en el estudio la posibilidad de usar cimentación superficial, se ha optado por
cimentaciones basadas en pilotes pre-excavados en ambos pontones, lo que permite un mejor
manejo de las cargas de sismo, y de los asentamientos posibles.
Dadas las cargas transmitidas a los estribos de estos puentes, se adoptan pilotes de 0.60 m. de
diámetro. La longitud recomendable en estos casos es de 12.0 metros.
La capacidad de carga de estos pilotes es:
Pilotes de 0.60 m. de diámetro, Pontón Carrera 20 29 Ton
Pilotes de 0.60 m. de diámetro, Pontón Carrera 22 40 Ton
En el caso del pontón de la carrera 22, que se construye en inmediaciones de la tubería
existente, se opta por localizar los pilotes de modo que su distancia al tubo no sea inferior a 3.0
metros. Se descarta el uso de pilotes hincados. La separación mínima entre pilotes adoptada es
de 3 veces su diámetro, es decir, 1.80 metros.
CEI-SMA Doc. N0: 50.30-122C-580-DIS
Hoja A-15 1 Rev.: O
6. ANALISIS y DISEÑO ESTRUCTURAL
6.1 SUPERESTRUCTURA
Los tableros de concreto consideran el uso de sistemas de Placa y Vigas Reforzadas. Para el
análisis y diseño de esta clase de tableros se tendrán en cuenta los procedimientos establecidos
en la sección AAA del CCP-95. Las losas de tableros con vigas se analizan según corresponda a
losas en voladizo o luces interiores, con armadura principal perpendicular al tráfico. Para el
análisis de las vigas, se tienen en cuenta en el dimensionamiento la distribución de cargas vivas,
realizando evaluaciones de momentos y de cortantes, y optando por la condición más severa. El
diseño de los elementos de concreto procede según las normas indicadas en el capítulo A-7, del
CCP-95, para Concreto Reforzado.
6.2 INFRAESTRUCTURA
En general, los muros estribos se analizan como elementos que deben soportar los empujes
laterales ejercidos por las tierras, en condiciones estáticas y dinámicas, donde además de las
cargas horizontales, se consideran las cargas verticales provenientes del sistema de apoyo de la
superestructura. Las magnitudes de los empujes corresponden a las evaluaciones realizadas
para los coeficientes de presión en reposo. Se verifica además la Estabilidad al Deslizamiento y
Volcamiento de infraestructuras, para las cargas provenientes del análisis de las diferentes
combinaciones.
CEI-SMA Doc. N0: 50.30-122C-580-0I5
Hoja A-16 I Rev.: O
7. VERIFICACIÓN DE CONDICIONES DE MONTAJE, CONSTRUCCION y SERVICIO
Las Estructuras se construirán usando procesos constructivos y de montaje son convencionales.
Las actividades básicas de construcción incluyen en su orden:
Construcción del Pilotaje, Construcción de Estribos y Pilas, Construcción de Vigas Prefabricadas
de concreto, Montaje de Vigas, Construcción de Losa de Tablero, y Colocación de otros
aditamentos, como barreras New Jersey y/o barandas, juntas, y carpeta asfáltica.
Para el caso de los puentes que hacen uso de Vigas prefabricadas, de concreto, los análisis
realizados contemplan las diferentes condiciones relacionadas con secuencia y magnitud de las
cargas: Cargas Muertas Estado 1 (Peso propio), Cargas Muertas Estado 2 (Cargas
superimpuestas en las vigas), Cargas Muertas Estado 3 (Cargas superimpuestas cuando las
vigas y losa trabajan en conjunto), y Cargas Vivas, también para la acción de conjunto. Los
estados de esfuerzos en las diferentes secciones se investigan para estas condiciones, como se
detalla en la memoria de cálculo. Es viable la construcción de los tableros fundidos en sitio, sin
prefabricación, lo cual induce menores esfuerzos en las vigas, pero puede implicar el uso de
cimbras sobre el canal. Esta opción se deja abierta en el evento en que el Contratista de
construcción así lo considere, caso en el cual deberá someter su propuesta a la aprobación del
Interventor de Construcción.
Aparte de las consideraciones anteriores, el puente diseñado no requiere de otras evaluaciones
adicionales relacionadas con procesos de construcción y montaje, dado que los estribos no
interfieren con los cauces existentes, ni aparecen estados de esfuerzo espeCiales en el proceso
constructivo.
CEI-SMA Doc. N°: 50.30-122C-580-OIS
IHoja A-17 Rev.: O
8. MEMORIA DE CALCULOS DE LAS ESTRUCTURAS
Se anexan a continuación las Memorias de Cálculo Estructural del Puente sobre el Canal
Arzobispo, en las carreras 20. La memoria tiene su contenido, que explica de manera detallada
los procesos de avalúo de cargas, combinaciones, materiales, estados de fuerzas internas,
determina las cantidades de acero de refuerzo, evaluaciones de esfuerzos, etc., tanto para los
elementos de Superestructura, como de Infraestructura.
PROYECTOS DE VALORIZACiÓN EN BOGOTÁGRUPO E - ZONA C
PROYECTO 122C - AVENIDA MARISCAL SUCRE
PUENTEVEHICULAR SOBRE ELCANAL ARZOBISPO - CARRERA 20
MEMORIAS DE CALCULO ESTRUCTURALCONTENIDO DE LA MEMORIA
1 - PLANOS DE REFERENCIA2 - PREDIMENSIONAMIENTO DE TABLERO3 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA MUERTA VIGAS4 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA VIVA VIGAS5 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CARGA TOTAL VIGAS6 - CALCULO DE PROPIEDADES DE SECCIONES GEOMETRICAS7 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CALCULO LOSA8 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES- CALCULO VIGAS REFORZADAS9 - DEFORMADA DE LA VIGA10 - APOYOS DE NEOPRENO11 - DISEÑO DE ESTRIBOSPARA PUENTES
11.1 EMPUJES DE TIERRA ESTATICOS11.2 CARGAS PROVENIETES DE LA SUPERESTRUCTURA11.3 CARGAS DE PESO PROPIO DE ESTRIBOY RELLENOS11.4 CARGAS DE SISMO11.5 CARGAS DE VIENTO11.6 ANALlSIS DE ESTABILIDAD Y ESFUERZOSEN EL TERRENO11.7 DISEÑO DEL REFUERZO
12 - DISEÑO DE PILOTES PARA CIMENTACIONES13 - OTROS ELEMENTOS
13.1 JUNTAS DE DILATACiÓN13.2 TOPES ANTISISMICOS13.3 BARANDAS Y BARRERAS13.4 RIOSTRAS
PROYECTOS DE VALORIZACiÓN EN BOGOTÁGRUPO E - ZONA C
PROYECTO 122C - AVENIDA MARISCAL SUCRE
PUENTE VEHICULAR SOBRE EL CANAL ARZOBISPO - CARRERA 20
l. PLANOS DE REFERENCIA
REFERENCIA DESCRIPCION
122C-20-1 PONTÓN CARRERA 20 - LOCALIZACiÓN GENERAL - PLANTA-PERFIL-CORTEPLANTA TABLERO - DIMENSIONES
122C-20-2 PONTÓN CARRERA 20 - ESTRIBO IZQUIERDO - PLANTAS - CORTES -DIMENSIONES - REFUERZO
122C-20-3 PONTÓN CARRERA 20 - ESTRIBO DERECHO - PLANTAS - CORTES-DIMENSIONES - REFUERZO
122C-20-4 PONTÓN CARRERA 20 - LOSA TABLERO - PLANTA-CORTES -REFUERZODETALLES
122C-20-5 PONTÓN CARRERA 20 - VIGAS - DIMENSIONES - REFUERZODETALLES
C,E,I.-S,M.A. PROYECTO122C
2 -PREDIMENSIONAMIENTO DE TABLERO - PUENTESDE PLACA Y VIGASOBRA:EVALUACION DE DIMENSIONES BASICAS DEL TABLERO
DIMENSIONESBASICASDETERMINADASPOR ELSITIOTIPO DE PUENTE:LUZDELPUENTE L=
CARACTERISTICASDE PROYECTOANCHO DEVIA Via Bv=
Bermas Bb=Ancho Calzada Bc=
Andenes/Bordillos Ba=ta=
Barandas/Barreras Tráfico Bp=ANCHO TOTALTABLERO BT=Número de vigas adoptado: #v=Separación entre ejes de vigas adoptada S=Longitud de Voladizo MÁXIMO V=
BT
mm SOBREANCHOm(tablero sin andenes)(tablero sin andenes)m cada unam
m entre ejes1,300 m eje-borde
BV
OTRASDIMENSIONESINICIALESESTABLECIDASAncho del alma de viga prefabricada bw= mAncho de patín inferior de viga prefabricada bi= mAltura del patín inferior de viga prefabricada tfi= mAncho de patín superior de viga prefabricada bs= mAltura del patín superior de viga prefabricada tfs= mSobrealtura en losa en zonas de viga y= m
OTRASDIMENSIONESINICIALES DEDUCIDASLuz libre losa tablero, luces interiores Sp= 2,200 mLuz libre losa tablero, luces voladizo Sv= 1.150 m
ALTURASMINIMAS RECOMENDADAS DE ELEMENTOS(Tabla A.7,-1 CCP-95)Placas de tablero puentes armadura perpendiculara al tráficopara luces continuas interiores: t ~ (S +3.05) / 30 ~ 0.165
tmin= 0,175 m t adoptado= mpara luces en voladizo tv ~ t tv= m
tv ~ V /12 ~ 0.165 tv= mtvmin= 0,190 tv1 adoptado= m
espesor de voladizo en extremotv2 adoptado= m
(
"---- Vigas T, Luces simplesHmin= 0,900 m H adoptado= m
jrs 1-122Cra20.xlsx-Predim
C.E.I.-S.M.A. PROYECTO 122C
Altura de la viga prefabricada hv= 0.700 m
MATERIALESDE LOS ELEMENTOSESTRUCTURALESResistencia Concreto Vigas Prefabricadas (28 días)Resistencia Concreto Losa Tablero (28 días)Resistencia Acero Refuerzo Convencional
f'c (kg/cm2)=f'c (kg/cm2)=fy (kg/cm2)=
ANCHOS DE ALETAPARA USO COMO VIGA T (A.7.6.7.1 CCP-95)Para Vigas Interiores
Max L/4=Max 6t1osa=Max Sp/2=
bli
m total3.7501.1401.100
m a cada lado del patínm a cada lado del patín
bli real= 2.500 mbli max calculado= 2.500 m
Ajuste por relación Modular entre concretos Viga y LosaPara la Viga Ecv= 206369 kg/cm2Para la Placa Ecp= 206369 kg/cm2
n= 1.000bli ajustado modular=.--...:2::.;..5.::..;0::...:0'--....,
bli adoptado=1 2.500 1m
Para Vigas ExterioresLado interior
Max L/8= 1.875 mMax 6t1osa= 1.140 m, ladoMax Sp/2= 1.100 m, lado
Lado exteriorMax L/8= 1.875 m
Max 6tvol= 1.200 m, ladoMax Sv= 1.150 m, lado
blv real= 2.550 mblv max calculado= 2.550 m
Ajuste por relación Modular entre concretos Viga y LosaPara la Viga Ecv= 206369 kg/cm2Para la Placa Ecp= 206369 kg/cm2
n= 1.000blv ajustado modular=.--...:2=.,:..;.55::.:0:=-....,
blv adoptado=1 2.500 1m, igual que viga interior
Con estas geometrías se establecen las propiedades de las secciones de Viga prefabricada,Viga Te interior, y Viga Te exterior, para realizar los análisis y diseños
jrs 2 1-122Cra20.xlsx-Predim
C,E,I-S,M.A. PROYECTO 122C
3 - DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS DE PUENTES - CARGA MUERTA VIGASOBRA: Ilr-lqí~~I~~,~fl;!¡l:g~~II~'"e;~~,i9,ͧ~~jl:I~~Rm~~~~~;~R~íªJ§g'í~~ltRR~g!gg!il:DISTRIBUCION DE CARGA MUERTAESQUEMAGENERAL W1, W2, W3
Luz L= m l i i ¡ i*#vigas: [TI
W1: Cargas estado 1, peso propio de vigas prefabricadasW2: Cargas estado 2, sobre vigasW3: Cargas estado 3, sobre vigas+losaAVALUO DECARGASEstado 1 - Vigas Interior y Exterior
peso propio viga: Asec= m2 wjviga= 0,594 t/mW1 Sumatoria=1 0,594 It/m
Estado 2 - Viga Interiorlosa (sin fraguar): e= m w= 0,456 t/m2
ancho aferente= m wjviga= 1,140 t/mcarga de construcción, wjviga= 0,150 t/m
W2 Sumatoria=1 1,290 It/m V,lnt,Estado 2 - Viga Exterior
losa interior: e= 0,190 m w= 0,456 t/m2ancho= 1,250 m wjviga= 0,570 t/m
losa en voladizo: tv1= mtv2= m
ancho=carga de construcción, estimada
m w/viga= 0,546 t/mwjviga= 0,150 t/m
W2 Sumatoria=1 1,266 It/m V,Ext,I a todas las vigas
wjviga= 0,000 t/mwjviga= 0,229 t/m
Estado 3 - Cargas superimpuestas - Se distriAndenes/Bordillos: ta=
Ba=Barandas/Barreras: w /metro=
Riostras: Cant=b=L=h=w=
Capa Rodadura: ancho=espesor=
wjviga= 0,090 t/m
wjviga=Sumatoria=1
0,522 ton/m0,841 It/m
RESUMENDECARGAS MUERTASViga Inferior - Resumen de carga muerta
Carga estado 1Carga estado 2Carga estado 3
Total:
0,5941,2900,8412,725 It/m/viga
Ecuaciones de carga muertaEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 1
Vl(x)= RA1-W1*x RA1=W1*L/2= 4,455 tV1(x)= 4,455 - 0,594 x
jr 1 1-122Cra20.xlsx-C,Muerta
C.E.I-S.MA PROYECTO 122C
Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 1M 1(x)= RA1*x-W1*x"L/2
Ml(x)= 4.455 x 0.297 X2 t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 2
V2(x)= RA2-W2*x RA2=W2*L/2= 9.675 tV2(x)= 9.675 - 1.290 x
Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 2M2(x)= RA2*x-W2*x2/2
M2(x)= 9.675 x 0.645 i t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 3
V3(x)= RA3-W3*x RA3=W3*L/2= 6.309 tV3(x)= 6.309 - 0.841 x
Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 3M3(x)= RA3*x-W3*x2/2
M3(x)= 6.309 x - 0.421 X2 t-mVIGA INTERIOR- CORTANTESY MOMENTOS POR CARGA MUERTAEN DIFERENTESPUNTOSDE LA LUZ
Punto1 Apoyo2 d/23 d45
'-.-/ 678910 L/2
Viga Exterior - Resumen de carga muertaCarga estado 1Carga estado 2Carga estado 3
Total:
0.5941.2660.841
,--_2_.7_0_1----Jlt/m/vigaEcuaciones de carga muertaEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 1
Vl(x)= RA1-W1*x RA1=W1*L/2= 4.455 tV1(x)= 4.455 - 0.594 x
Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 1M 1(x)= RA1*x-W1*xL /2
M1(x)= 4.455 x 0.297 X2 t-mEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 2
V2(x)= RA2-W2*x RA2=W2*L/2= 9.495 TonV2(x)= 9.495 - 1.266 x
Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 2M2(x)= RA2*x-W2*x2/2
M2(x)= 9.495 x 0.633 X2
Ecuación de Cortante por carga Muerta Estado 3V3(x)= RA3-W3*x RA3=W3*L/2= 6.309 Ton
V3(x)= 6.309 - 0.841 xEcuación de Momento por carga Muerta, estado 3
jr 2 1-122Cra20.xlsx-C.Muerta
C.E.I-S.M.A. PROYECTO 122C
M3(x)= RJ\3*x-VV3*x2/2M3(x)= 6.309 x - 0.421 i
VIGJ\ EXTERIOR - CORTANTES Y MOMENTOS POR CAAGJ\ MUERTJ\ EN DIFERENTES PUNTOS DE LA LUZ
Punto1 Apoyo2 d345678910 L/2
jr
x VCMl MCMl VCM2 MCM2 VCM3 MCM3(m) (t) (t-m) (t) (t-m) (t) (t-m)
0.000 4.46 0.00 9.50 0.00 6.31 0.000.400 4.22 1.73 8.99 3.70 5.97 2.460.800 3.98 3.37 8.48 7.19 5.64 4.782.000 3.27 7.72 6.96 16.46 4.63 10.933.000 2.67 10.69 5.70 22.79 3.79 15.144.000 2.08 13.07 4.43 27.85 2.94 18.515.000 1.49 14.85 3.17 31.65 2.10 21.036.000 0.89 16.04 1.90 34.18 1.26 22.717.000 0.30 16.63 0.63 35.45 0.42 23.55/.bW O.UU 16.11 0.00 Jb.61 0.00 :¿J.66
3 1-122Cra20.xlsx-C.Muerta