diseÑo de apoyo en puentes
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Alumno: HILARIO FABIAN Henry Jossmel
DISEÑO DE UN APOYO ELASTOMÉRICOEN PUENTES
1.0 CARGAS DE DISEÑO.No se considera el efecto del impacto.
Cargas verticales:
0.745 vigas interiores
0.685 vigas exteriores
Para distribucion de momentos :
0.67 vigas interiores
0.685 vigas exteriores
Para distribucion de cortantes :
*Diseño de un apoyo elastomérico reforzado con acero, que soportará una viga de puente tipo viga-losa de concreto armado.
𝑚𝑔 𝐼/𝑉=𝑚𝑔 𝐸/𝑉=
𝑚𝑔 𝐼/𝑀=𝑚𝑔 𝐸/𝑀=
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En el apoyo extremo A (viga continua de tres tramos)
223.9 KN45.3 KN59.2 KN viga interior
= 84.7 KN viga exterior8.3 KN viga interior
= 8.1 KN viga exterior
Para vigas interiores :
= 200.554= 67.50
268.05 KN
Para vigas exteriores := 184.402= 92.8
277.202
* El diseño se hara con la carga de servicio de 278 KN
2.0 MOVIMIENTO MAXIMO LONGITUDINAL EN EXTREMOS
Considerando : ∆T=30°α=1.8 x 10 - 5/°C para concretos de densidad normal
Deformacion por temperatura :
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α ∆T = 0.000324
Deformacion por contraccion de fragua :
0.0003
Movimiento longitudinal maximo :
Donde :factor de carga para efectos termicos
= 1.20longitud total expandible = 10300+12800 = 23100 mm
= 17.29728
3.0 ESPESOR PRELIMINAR
Espesor total del elastómetro:hri=
se asumira hrt = 40 mm
4.0 AREA DE APOYO PRELIMINAR
Factor de forma :
Donde :L = longitud de apoyo
hrt > 2∆S = 2(17,3) = 35.1
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W = ancho del apoyo (direccion transversal)
Los esfuerzos de compresion de una capa de elastometro sujeta a deformacion por corte debera satisfacer:
Esfuerzo por carga total :
Esfuerzo por carga viva :
Donde :G= modulo de corte del elastómetro (Mpa) 0.95S= factor de forma 6
Para un neopreno de dureza Shore 60, G se encuentra entre 0.95 y 1.20 Mpa
Asumiendo:
W = 300 mmL = 200 mm
10 mm
6 R = 278000184400
4.633333333 < 11.0 Mpa
9.462 Mpa OK
3.073333333
h ri = espesor de capa i-esima de elastometro
σs = 1.66 GS = 11.0 MPa
σL =0.66 GS
h ri =
RL =
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3.762 Mpa OK
5.0 DEFLEXION INSTANTANEA AXIAL
deformacion por compresion eb la capa i-esima de elastometroespesor de una capa i-esima de elastometro
4.64 MpaS = 6
de grafico de diseño se obtiene :
0.034
δ = 4(0.034)(10)= 1.36 mm
6.0 CAPACIDAD DE ROTACION DEL APOYO
0.0136 rad.
giro debido a la contraflecha que refleja la deflexion por carga permanente (valor negativo)giro debido a la deflexion por carga vivagiro debido a incertidumbres = +/- 0.005 rad
MC= 319.7 KNm6.1 22.93 KN/m
Giro de diseño, Ѳs, en estado limite de servicio.
Rotacion instantanea debida a la carga permanente, ѲDI
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Donde: Ls = 10.70.002128048181 rad.
22.930.00103660303 rad. I =
E = 550donde EI= 550 x 10^12 N mm2, caculando con la inercia efectiva.
0.001091445 rad.
As = 3550 mm2A's= 1650 mm2
λ = 2.442253521127
Finalmanete :
-0.00375703091 rad.
6.2
Por superposicion: 35 145 145
En l aposicion critica se calcula :
We =
ѲDI =
incluyendo el efecto de deflexion diferida, con un factor λ:
ѲDC =
Rotacion por carag viva, Ѳ DL :
〖 10〗^12
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0.77 x10^-3 rad 4.3 4.3 0.4Ls =1.56 x10^-3 rad
ѲL3 = -0.62 x10^-3 rad
0.00117135 rad
6.3
Ѳs = -0.00758568 rad valor critico Ѳs = 0.0024 rad
verificando: Ѳs=0.0076rad<ѲMAX=0.0136 RAD.
7.0 COMPRESION Y ROTACION COMBINADA
7.1 Verificacion po rlevantamiento
Ѳs= giro de diseño = 0.0076 rad.n=numero de capas de elastomero = 3B=longitud en direccion de la rotacion= 200 mm
1.20 criterio de levantamientoG= modulo de corte =
0.95 criterio de corte
σUP,MIN= 7.296
ѲL1 =ѲL2 =
ѲL =
Giro de diseño, Ѳs :
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Como:σs= 4.64 Mpa < 7.296 Mpa REDIMENSIONAR
REDIMENSIONANDO:
L= 225 mmB= 350 mmhri= 15 mmn= 3
S= 4.285714286σs= 4.118518519 Mpa 7.19 Mpa < 11 Mpa CORRECTOσ L = 2.731851852 MPa 2.86 Mpa CORRECTOδ= 2.04 mmѲmax= 0.018133333 rad 0.076 rad CORRECTOσ=UP,MIN= 2.24 MPa 4.118518519 Mpa CORRECTO
8.0 ESTABILIDADLos esfuerzos de compresion se limitan a l amitad del esfuerzo de pandeo estimado.para tableros con desplazamiento lateral
Considerando :60 mm
Donde :
0.075557354227
< σmax =< σmax =
> ѲS =< σ S =
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0.0769
σcr = 6.209715047 Mpa 4.118518519 Mpa CORRECTO
9.0 REFUERZO DE APOYO estado limite de servicio:
0.537198
en el estado limite de fatiga:
0.4967003367
hs = espesor de la platina de refuerzohMAX = valor maximo de hri = 15 mmFy = esfuerzo de fluencia del material = 345 Mpa∆F TH = esfuerzo de fatiga, categoria A (AASHTO,elementos planos) 165 Mpa
se calcula : hs= 0.49
usar hs=0.50mmm
> σs =
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hrt + 4t
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