analisis y diseño de un puente de concreto armado con el programa csibridge

8/16/2019 Analisis y Diseño de Un Puente de Concreto Armado Con El Programa Csibridge.

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DISEÑO DE UN PUENTE DE CONCRETO ARMADO

FIC- UNASAM Página 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASHSANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

“F ACULTAD DE INGENIERIA CIVIL”

ANALISIS Y DISEÑO DE UN PUENTE DE CONCRETO

ARMADO CON EL PROGRAMA CSIBRIDGE

CURSO : Puentes.

DOCENTE: Ing. ITA ROBLES Luis.

ALUMNO : HUARANGA VEGA Adler.

Huaraz - 2016


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ANALISIS Y DISEÑO DE UN PUENTE DE CONCRETO ARMADOI. DATOS DE LAS DIMENSIONES DEL PUENTE.

Longitud : 20 m.

Numero de ví as: : 2.

Ancho de Calzada : 9.30 m.

Espesor del Asfalto : 0.05 m.

II. CARGAS ACTUANTES

Carga Vehículo : HL-93M y HL-93K.

Carga Peatonal : 0.36 tn/m2.

Carga de Asfalto : 0.1125 tn/m2.

Carga de Baranda : 0.1 tn/m2.

III. CARACTERISTICAS DEL CONCRETO

f ’c : 280 kg/cm

2

. Peso Específico : 2.5 tn/m3.

Ec : 290,007.29 Kg/Cm2.

IV. CARACTERISTICAS DEL ACERO

Fy : 4200 kg/cm2.

E : 2000000 kg/cm2.


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MODELAMIENTO DE UN PUENTE CON EL PROGRAMA CSiBRIDGE

1) CARGAR EL PROGRAMA CSiBRIDGE: Abrir un Nuevo Modelo

Se mostrara la ventana del nuevo modelo: realizar los cambios de

unidades y hacer un click en Blank.

Cuando se ha elegido el Blank aparece la ventana de trabajo para el

diseño y modelamiento del puente


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2) COMANDO Layout:

Se va al comando Layout para empezar a diseñar los carriles delPuente.

Definimos el Layout donde se especificara la longitud del puente para

así activar el comando del carril (vía).


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Se define los carriles (vías) para ello se va al comando New

Se define cada uno de los carriles para ello primero empezaremos a

definir el Carril (vía) Izquierdo: dentro de la ventana se especificara las

coordenadas y la longitud de la vía.

Se define el carril (vía) Derecho: dentro de la ventana se especificara

las coordenadas y la longitud de la vía.


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Visualización de las dos vías

4) COMANDO Componente Dentro de este comando se definirá las propiedades de los materiales:

Sección transversal de la Súper estructura y Sub estructura–

apoyos.

Seleccionamos el comando Type para configurar las propiedades de losmateriales.


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Seleccionamos el material Concreto (4000 Psi) para poder configurar

algunos datos.

Hacemos click en el comando Modify para así poder modificar las

propiedades del concreto.

Seleccionamos el material Acero (A709Gr50) para poder configurar

algunos datos.


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Hacemos click en el comando Modify para así poder modificar las

propiedades del Acero.

A continuación se definirá la superestructura, hacemos click en Deck

Sections

Hacemos Click en New para poder abrir la ventana y seleccionar el tipo

de diseño a realizar la superestructura


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Seleccionamos el icono de Tee Beam para poder diseñar la viga T,

dentro de ello se introducirá las medidas de las secciones de la Viga T

Se definirá el Diafragma de la Superestructura para lo cual hacemos

click en Diaphragms.


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Especificamos el espesor de la Diafragma

A continuación se definirá la Sub Estructura del puente para lo cual

utilizaremos los comandos netamente especificados para el diseño.

Como primer paso se definirá los tipos de apoyos del puente (fijo y

móvil), para lo cual hacemos click en Bearings.


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Se Definirá el apoyo fijo para lo cual hago un click en New

Siguiendo los mismos procedimientos del caso anterior se procederá a

definir el apoyo móvil

Definimos la Fundacion de la Sub Estructura, hacemos click en

Foundation Springs


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Ingresamos los valores correspondientes para la Fundacion de la Sub

Estructura.

Definir el Estribo Fundacion para lo cual hacemos click en Abutments.

Seleccionamos el icono New para definir los parámetros


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5) COMANDO Loads: dentro de ello se definirá las Cargas que actúan sobre la

Superestructura.

Definimos la Carga Móvil HL-93 (Carga Dinámica) para lo cual hacemos

click en Type y seleccionamos el icono Vehicles para cargar losvehículos del tipo HL-93

Hacemos click en el icono mencionado para cargar los vehículos,

seguidamente hacemos click en Import Vehicule.


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Importamos Los vehículos HL-93

Se muestra los vehículos cargados para el diseño, simplemente

ponemos ok para que este cargado

Realizamos la Combinación de cargas de los HL-93, hacemos click enVehicle Classes.


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Hacemos click en New para realizar la combinación de ambos

vehículos y cargamos con sus correspondientes factores

Definimos las cargas estáticas que actúan sobre la Superestructura,

hacemos click en DL (Load Patterns)

A continuación se definirán todas las cargas actuantes


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Se definirán los valores de cada uno de las cargas actuantes para ello

utilizaremos el icono Type donde se encuentran todos los tipos de

cargas a utilizar.

Seleccionamos el icono Point Load para adicionar la Fuerza de

Frenado.

Realizamos las combinaciones correspondientes de acuerdo a la norma

para definir la fuerza de frenado.

BR1 = 0.25x33.2 tn = 8.3 tn.

BR2 = 0.25x22.4 tn = 5.6 tn.

BR3 = 0.05x (33.2 tn + (20x0.96)) = 2.62 tn.

BR3 = 0.05x (22.4 tn + (20x0.96)) = 2.08 tn.

La carga que se usara en el programa será el mayor, dicha carga se

encuentra ubicado a una altura de 1.8 m de la losa de la

Superestructura: 8.3 tn.


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Hacemos clic en New para adicionar la Carga de Frenado 1: Este

frenado se encuentra ubicado al inicio de la Vía Izquierda.

Hacemos clic en New para adicionar la Carga de Frenado 2: Este

frenado se encuentra ubicado al medio de la Vía Derecha.


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Seleccionamos el icono de la carga distribuida para adicionar las cargas

de viento.

Hacemos click en New para adicionar la carga de Presión Vertical del

Viento.

Dicha carga se encuentra ubicada a un cuarto de ancho del puente a

partir desde el extremo derecho de la vía en un sentido opuesto a ladirección de las cargas por gravedad (negativo).

Hacemos click en New para adicionar la carga de Barlovento: dicha

carga estar multiplicado por la altura de la Superestructura es decir

B= 0.0024 MPa x 1.20m.


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Dela misma forma que el anterior hacemos click en New para adicionar

la carga de Sotavento: dicha carga estar multiplicado por la altura de la

Superestructura es decir

S= 0.0012 MPa x 1.20m.

Seleccionamos el icono de la carga distribuida para adicionar las cargas

de las barandas.


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Hacemos click en New para adicionar la carga de la Baranda Izquierda

De la misma forma también se adicionara la carga de la Baranda

Derecha, hacemos click en New.


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Definir la Carga por unidad de Superficie, para lo cual hacemos click en

Area Load

Hacemos click en New para adicionar la carga de Asfalto.

De la misma forma Hacemos click en New para adicionar las cargas de

los peatones, a continuación se define la carga peatonal Derecha.


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Hacemos click en New para adicionar la carga peatonal Izquierda

Definimos la carga de la vereda Derecha, hacemos click en New para

adicionar la carga

Realizamos la carga de la vereda Izquierda, hacemos click en New para

adicionar la carga


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6) COMANDO Bridge Hacemos click en New para realizar el diseño del puente

Realizamos la configuración de la ubicación de los apoyos del puente

hacemos click en Abutments.


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Hacemos click en Start Abutment para definir el apoyo fijo.

De igual forma Hacemos click en End Abutment para configurar el

apoyo móvil.

Colocamos los diafragmas, para lo cual hacemos click en In-Span Cross

Diaphragm.


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Especificamos cada cuantos metros estarán ubicados los Diafragmas

A continuación se muestra los Diafragmas distribuidos en el puente.


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Realizamos la actualización de datos para lo cual hacemos click en el

icono Update.

Hacemos click en el icono Update para definir los elementos

discretizados a cada 1 m de longitud.


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A continuación se configura para poder visualizar el puente, hacemos

click en Set Display Options.

Realizamos la configuración correspondiente para poder visualizar el

diseño del puente.

Todo el diseño se muestra en la siguiente figura


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7) COMANDO Bridge: Asignación de cargas al puente Hacemos click en el comando Loads para asignar las correspondientes

cargas

Empezaremos asignando las cargas puntuales: en el diseño del puente

la única carga puntual es la Fuerza de Frenado, hacemos click en PointLoad para adicionar la Fuerza de Frenado, estas fuerzas se encuentran

ubicado al inicio de la vía Izquierda y al medio de la Vía Derecha.

Para poder visualizar la Fuerza de Frenado actuando en el puente

hacemos click en Home/Show Bridge Loads


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Para visualizar buscamos el Frenado en el Programa

Visualizamos las cargas de Frenado que están actuando en el Puente


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Hacemos click en el comando Line Load para asignar las

correspondientes cargas distribuidas

Asignamos todas las cargas distribuidas que actúan sobre la

Superestructura.

Para poder visualizar las cargas que se encuentran actuando en el

puente hacemos click en Home/Show Bridge Loads


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Visualización de las Cargas de Veredas y Barandas

Visualización de las Cargas Viento (Presión vertical del Viento,

Barlovento y Sotavento)

Hacemos click en el comando Area Load para asignar las

correspondientes cargas por unidad de superficie.


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Asignamos todas las cargas por unidad de superficie que actúan sobre

la Superestructura.

Para poder visualizar las cargas que se encuentran actuando en el

puente hacemos click en Home/Show Bridge Loads

Visualización de las Cargas por unidad de superficie del Asfalto


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Visualización de las Cargas por unidad de superficie del Peatón.

Visualización de las Cargas por unidad de superficie de las veredas y

Barandas


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8) COMANDO Analysis: Se definirá los casos de carga para el análisis A continuación mostramos los tipos de combinaciones para el análisis

El MODAL lo borramos debido a que esa carga es para un análisis

dinámico y demora en correr el programa.

Configuramos la carga móvil, hacemos click en ModifyShow Load

Cases.


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Configuramos la carga móvil para el HL-93, hacemos click en

ModifyShow Load Cases.

Hacemos click en el comando Bridge Response para ver los análisis que

va realizar.


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Para realizar el análisis se hace click al icono Run Analysis para luego

al final hacer click en Run Now.

A continuación se muestra la deformación del puente luego de ser

analizado con todas las cargas actuantes.


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Este analisis se ha hecho por cargas independientes, por lo tanto ahora

realizaremos las combinaciones correspondientes: Para realizar las

combinaciones de cargas nos vamos al comando Design.

9) COMANDO Design/Rating

Hacemos click al icono D+L y Add Defaults

Para poder determinar las combinaciones hacemos click en Set Load

Combination Data


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Para realizar el análisis con el viento solo se selecciona el Streght III

Luego de haber seleccionado anteriormente, ahora ya tenemos todas

las combinaciones de carga

Como un ejemplo tomaremos la primera combinación.


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Pasamos a ver los resultados del análisis hacemos click en Home/Show

Undeformed Shape.

A continuación se muestra la envolvente de toda la estructura


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Pero nosotros solo queremos para la viga exterior para lo cual

seleccionamos Left Exterior Girder.

Pero nosotros solo queremos para la viga interior para lo cual

seleccionamos Left Exterior Girder.


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Para determinar la cortante hacemos click en Shear Vertical (2)

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