diseño de estribos puentes
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PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA
CALCULO DE ESTRIBO DE CONCRETO ARMADO PARA PUENTES
0.30 0.60
0.4 2.052.55
0.4
8.00 7.10
4.15
#N/A por esfuerzos sobre el terreno6.00 3.40 #N/A por seguridad al volcamiento
Requiere Dentellón por seguridad al deslizamiento
0.90 0.80
10.20
Datos de diseño :
Luz del puente 30.00 ml TIPOS DE CAMIONESAncho del puente 4.60 ml CAMION CARGA1 CARGA2 CARGA3 D. EJES CARGA TOTALconcreto f'c 210.00 kg/cm2 H 20-44 14.51 14.51 3.63 4.3 32.65fierro f'y 4200.00 kg/cm2Peso de la superestructura 193.248 tonTipo de camión de diseño H 20-44Carga viva por el tipo de camión 32.65 tonSobrecarga adoptada 0.50 t/m2 SUPERESTRUCTURAResistencia admisible del terreno* 1.50 kg/cm2 Concreto 76.8 m3 2.4 ton/m3 184 tonTipo del terreno 1.80 t/m3 por un metro 184 tonPeso específico del concreto 2.40 t/m2 Refuerzo 8928 kg 8.928Angulo de fricción interna Ø = 41.00 ° 193Nivel Freático (respecto al N.F.Z.) 0.50 mlCoeficiente de fricción del Suelo 0.50 *NOTA: Se hara un reemplazo con material ciclopeo para llegar a una
capacidad de soporte del suelo de 1 kg/cm2.-Reacciones de la SuperestructuraPor carga muertaPeso total de la superestructura 193.2 tonReacción por metro lineal 21.01 t/m (peso/ (2*ancho del puente)) la carga se reparte entre los 2 estribosPor carga viva 11.05 t/m (peso camion + sobrecarga) entre 2 veces el ancho del puente
Cargas y Fuerzasa) Infraestructura
Cuadro de cargas
Carga Peso (ton) Xa Ma-x (ton-m) Ya Ma-y (ton-m)
P1 4.37 3.60 15.72 3.18 13.87P2 1.99 3.93 #N/A 2.28 #N/AP3 0.24 3.97 #N/A 5.32 #N/AP4 1.08 3.85 #N/A 5.70 #N/AP5 1.48 4.15 #N/A 6.98 #N/AP6 1.49 4.07 #N/A 3.67 #N/AP7 0.18 4.13 #N/A 5.18 #N/AP8 0.75 4.25 #N/A 2.97 #N/AP9 75.40 7.25 #N/A 4.45 #N/AP10 22.03 5.10 #N/A 0.45 #N/Atotal 109.01 #N/A #N/A
b) SuperestructuraCarga Muerta D= 21.01 t/m M= 33.61 ton-m (1.6*D)Carga Viva L= 11.05 t/m M= 17.68 ton-m (1.6*L)
s =
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
Nota: Ingresar sólo losvalores que se encuentranen color plomo, los demás se calculan automáticamente.
zarpa delanterazarpa trasera
parapeto ancho caja de estribo
altura caja de estribo
vástago
A
Empuje de Tierras
Ka= = 0.21 h'= 3 m Altura de Relleno adicional
20.93 tonZ= 3.24 mMa= 67.7888 ton-m
Flotaciónnivel freático h= 0.50 m (respecto al nivel de desplante de cimentación)B= 5.1 tonMa= 26.01 ton-m
Vientoa) Viento sobre la superestructura que se transmite a la infraestructura a través del apoyo fijoAltura de aplicación h= 1.83 mWd= (0.059*luz libre*h/ancho puente) = 0.51 ton/mMa= 3.86 t-m/m
b) Viento sobre la carga vivapunto de aplicación de la carga h= 9Wl= (0.060*(luz+ancho caja estribo)/ancho puente= 0.40 t/mMa= 6.79 t-m/m
Fuerza LongitudinalAltura de aplicación h= 1.83 mLF= 0.55 t/m 0.05*LMa= 5.43 t-m/m
Fuerza Sísmica
Coef. Aceleración Zona Sísmica Coef. Sitio (S) Perfil Tipo Factor Mod. Respuesta "R"A= 0.05 1 1.00 I Crítica (1) Esencial (2) Otros (3)A= 0.09 2 1.20 II 1.5 1.5 2A= 0.19 3 1.50 IIIA= 0.29 4 2.00 IV
Zona Sísmica 3 A= 0.19 Fórmulas a UsarPerfil Tipo Suelo III S= 1.50 1 * Se usará la fórmula 1 al menos que sea especificado
"R" (*) 3 R= 2.00 que se deba usar algunas de las otras dos.Ct= 35 Tn= 0.2286 2 * Se usará la fórmula 2 cuando se tengan suelos TipoTp= 0.6 III y IV y cuando Tn<0.3 s.hn= 8.00 3 * Si el periodo de vibración Tn>4.0 s.
Fórmula a usar: 2
* Critica=1;Esencial=2;Otros=3 Ct= coeficiente Periodo de estructura 4.2.2
a) InfraestructuraCoeficiente sísmico= 0.1629EQ= 17.75 tonAltura C. De G. = #N/A mMa= #N/A ton-m
b) Superestructura Altura de C.G. Respecto a bse de vigasw= 42.0104 m Peso/ancho h= 2.53 mEQ= 6.84 tonMa= 57.98 ton-m
Cálculo de la estabilidad del estribo
1a. Hipótesis : Estribo solo Código 11.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100%a) Esfuerzos sobre el terreno
excentricidad e= #N/A m D = Carga muerta del estribo
a) (4B-6e)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. TerrenoL = Carga viva sobre la superestructuaCF = Carga muerta superestructuraE = Carga por empuje de Tierras
#N/A #N/A B = Carga por flotación
b) (6e-2B)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. TerrenoSF = Mom. Carga muerta superestructuraW= Viento en superestructuraWL= Viento sobre la carga viva
#N/A #N/A EQ = Cargas de Sismo
b) Seguridad al volcamiento
Factor = #N/A #N/A (Ma-x - Mflotación)/(M empuje tierras)debe ser mayor que FV=1.5
c) Seguridad al deslizamientoCoeficiente de fricción 0.50
Factor= 2.48 Correcto (Peso-Flotación)*Coef. Fricción/(F empuje tierras)
E = 0.5 g h * (h+2h') Ka=
rmax =
rmin =
245tan 2
ATASC nsn 5.2/2.1 32
)0.48.0( TAC sn
75.03 nsn ASTC
2a. Hipótesis : Estribo cargado Código 21.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100%
a) Esfuerzos sobre el terreno
excentricidad e= #N/A m
a) (4B-6e)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno
#N/A #N/A
b) (6e-2B)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno
#N/A #N/A
b) Seguridad al volcamiento
Factor= #N/A #N/A
c) Seguridad al deslizamientoCoeficiente de fricción 0.5
Factor = 3.25 Correcto
2.- Grupo II = D + E + SF + B + W Código 3Esfuerzos en el terreno 125%
a) Esfuerzos sobre el terreno
excentricidad e= #N/A m
a) (4B-6e)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno
Suma de cargas= 124.92 tonSuma de Momentos #N/A ton-m
#N/A #N/A
b) (6e-2B)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno
#N/A #N/A
b) Seguridad al volcamiento
Factor= #N/A #N/A
c) Seguridad al deslizamientoCoeficiente de fricción 0.50
Factor= 2.91 Correcto
3.- Grupo III = D + L + CF + E + SF + B + 0.3W + WL + LF Esfuerzos en el terreno 125%Código 4a) Esfuerzos sobre el terreno
Suma de cargas= 135.97Suma deMomentos= #N/Aa) Esfuerzos sobre el terrenoexcentricidad= #N/A
#N/A #N/A
#N/A #N/A
b) Seguridad al volcamiento
Factor= #N/A #N/A
c) Seguridad al deslizamientoCoeficiente de fricción 0.50
Factor= 3.08 Correcto
4.- Grupo VII = D + E + SF + B + EQ Esfuerzos en el terreno 133%Código 5a) Esfuerzos sobre el terrenoSuma de cargas= 124.92Suma de Momentos= #N/Aexcentricidad= #N/A m
#N/A #N/A
#N/A #N/A
b) Seguridad al volcamiento
Factor= #N/A #N/A
c) Seguridad al deslizamientoCoeficiente de fricción 0.50
rmax =
rmin =
rmax =
rmin =
rmax =
rmin =
rmax =
rmin =
factor= 1.37 Requiere Dentellón
Resumen de los Resultados encontrados
Caso Grupo Esfuerzos sobre el terreno Seguridad al Volcamiento Seguridad al Deslizamiento
I#N/A #N/A
Factor #N/A #N/A Factor 2.48 Correcto
#N/A #N/A 1.37
I#N/A #N/A
Factor #N/A #N/A Factor 3.25 Correcto
#N/A #N/A
II#N/A #N/A
Factor #N/A #N/A Factor 2.91 Correcto
#N/A #N/A
III#N/A #N/A
Factor #N/A #N/A Factor 3.08 Correcto
#N/A #N/A
VII#N/A #N/A
Factor #N/A #N/A Factor 1.37
#N/A #N/A
#N/AResultado= #N/A
#N/A
Para Seguridad al volcamiento Resultado= #N/A
Para Seguridad al Deslizamiento Resultado= Requiere Dentellón
Recomendaciones finales
#N/A
#N/A
d) El Dentellón se deberá diseñar para el grupo VII para el caso de Estribo Cargado
Estribo solo
rmax =
rmin = es el mínimo factor de seguridad al deslizamiento
Estribo Cargad
o
rmax =
rmin =
Estribo Cargad
o
rmax =
rmin =
Estribo Cargad
o
rmax =
rmin =
Estribo Cargad
o
rmax = Requiere Dentellón
rmin =
Para Esfuerzos sobre el terreno
rmax =
rmin =
c) El uso del Dentellón es indispensable para su estribo, pase a la hoja de cálculo respectiva para realizar su diseño
PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA
DISEÑO DE LA ARMADURA EN ESTRIBO PARA PUENTES
f'c= 210 kg/cm2 resistencia del concreto 0.90 factorr 0.0045 cuantíaw 0.0900
a) Diseño del vástago
Refuerzo Vertical
1.- Sección en la baseE= 17.39 t/m Se toma la altura desde la parte superior de la zapataZ= 2.91 m
Mu= 80.91 t-mVa= 27.82 tonb= 100 cm h= 80 cmd calculado= 22 cmUsar d= 73 cm.
verificación por Corte Barra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
4 1/2" 1.27 1.27
Vdu= 27.82 ton 5 5/8" 1.59 1.98
Vdu/ 30.91 ton
6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
Vc= 56.07 ton 8 1" 2.54 5.07
Vce= 2/3 Vc 37.38 ton 10 1 1/4" 3.175 7.917
Vce deberá ser mayor que Vdu/ Correcto
As= 32.85 cm2Asmin= 13.14 cm2 Usar acero calculadoIngrese # de variila a usar 8
# varillas 7.00 varillass= 0.14 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 1" @ 0.14 m
Determinación del punto de Corte
Mmax/2=0.16546*(H-hc)^3 H= altura total del estribode aquí se obtiene hc= altura de cortehc= 1.75 m hLc= 2.48 m
Lc= 2.48
Profundidad= 4.62 m
Se deberá analizar varias secciones con el objeto de ir disminuyendo armadura a medida que el momento es menor
El punto de corte es el lugar donde se debe volver a calcular el área de acero pues a partir de allí es posible reducirla
La siguiente sección de análisis de la armadura será en la profundidad del punto de corte
Profundidad del punto de corte con respecto a la altura del estribo
Diagrama del punto de corte
2.- Sección a 4.62 m de profundidad
E= 9.18 t/m Cálculo de hZ= 1.98 m Hm= 8.30
h= 0.56Mu= 29.03 t-mVa= 14.69 tonb= 100 cm h= 56 cmd calculado= 13 cmUsar d= 49 cm
verificación por Corte Barra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
4 1/2" 1.27 1.27
Vdu= 14.69 ton 5 5/8" 1.59 1.98
Vdu/ 16.32 ton
6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
Vc= 37.73 ton 8 1" 2.54 5.07
Vce= 2/3 Vc 25.15 ton
Vce deberá ser mayor que Vdu/ Correcto
As= 22.11 cm2Asmin= 8.84 cm2 Usar acero calculadoIngrese # de variila a usar 5
# varillas 12.00 varillass= 0.08 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 5/8" @ 0.08 m
3.- Sección a 2.05 de profundidad
E= 3.08 t/mZ= 0.94 m
Mu= 4.63 t-mVa= 4.94 tonb= 100 cm h= 30 cmd calculado= 5 cmUsar d= 23 cm
verificación por Corte Barra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
4 1/2" 1.27 1.27
Vdu= 4.94 ton 5 5/8" 1.59 1.98
Vdu/ 5.48 ton
6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
Vc= 6.99 ton 8 1" 2.54 5.07
Vce= 2/3 Vc 4.66 ton
Vce deberá ser mayor que Vdu/ Aumente h en la base
As= 5.92 cm2Asmin= 4.14 cm2 Usar acero calculadoIngrese # de variila a usar 4
# varillas 5.00 varillass= 0.20 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 1/2" @ 0.20 m
Refuerzo Horizontal
1.- Sección en la baseBarra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
4 1/2" 1.27 1.27
5 5/8" 1.59 1.98
0.0020 y f'y= 4200 kg/cm2 6 3/4" 1.91 2.85
0.0025 en otros casos 7 7/8" 2.22 3.88
usando el primer caso 8 1" 2.54 5.07
bt= 80 cmAst= 16.00 cm2Ingrese # de variila a usar 5
# varillas 8.08 varillas#varillas en cara 5.00s= 0.20 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 5/8" @ 0.20 m
2.- Sección a 4.62 m de profundidadBarra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
bt= 56 cm 4 1/2" 1.27 1.27
Ast= 11.23 cm2 5 5/8" 1.59 1.98
Ingrese # de variila a usar 5 6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
8 1" 2.54 5.07
# varillas 5.67 varillas#varillas en cara 3.00 varillass= 0.33 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 5/8" @ 0.33 m
3.- Sección a 2.05 de profundidadBarra Num Ø Diametro(cm) Area(cm2)
bt= 30 cm 4 1/2" 1.27 1.27
Ast= 6.00 cm2 5 5/8" 1.59 1.98
Ingrese # de variila a usar 4 6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
8 1" 2.54 5.07
# varillas 4.72 varillas#varillas en cara 3.00 varillass= 0.33 (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 1/2" @ 0.33 m
Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2
Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2
Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2
ttst xbA r
tr8/5
PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA
DISEÑO DE LA ZAPATA EN ESTRIBO PARA PUENTES
Se hará el análisis de las cargas para el caso con estribo cargado por ser más desfavorable
1.- Zarpa Delantera
M1= #N/A t-m Xo1= #N/A V1= 103.91M2= #N/A t-m Xo2= #N/A V2= 135.97M3= #N/A t-m Xo3= #N/A V3= 124.92M4= #N/A t-m Xo4= #N/A V4= 135.97 6 3.4M5= #N/A t-m Xo5= #N/A V5= 124.92
5.17 0.83 0.83 2.57El Momento más desfavorable es #N/A t-mque pertenece a #N/A 0.8La carga más desfavorable es #N/A ton 0.90
Xo= #N/A mT=ancho de zapata 10.2 m
#N/Aexcentricidad= #N/A m #N/A #N/AT/6= 1.7 m #N/A #N/A #N/A #N/A
#N/A
#N/A
Hm= #N/A m Hm para zarpa delanteraHm= #N/A m Hm para zarpa trasera
Vu= #N/A tonVdu/fi= #N/A tonVc= 63.7476 ton
Ø Diametro(cm)Vce= 42.50 ton
Vce deberá ser mayor que Vdu/ #N/A 4 1/2" 1.27 1.27
5 5/8" 1.59 1.98
Mu= #N/A t-m 6 3/4" 1.91 2.85
As= #N/A cm2 7 7/8" 2.22 3.88
Asmin= 14.94 cm2 #N/A 8 1" 2.54 5.07
Ingrese # de variila a usar 6
Barra Num
Area(cm2)
d
para zarpa delantera
para zarpa trasera
para zarpa delantera
para zarpa trasera
# varillas #N/A varillass= #N/A (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 3/4" @ #N/A m
2.- Zarpa TraseraSe analiza con el Grupo I estribo solo
M1= #N/A t-m Xo1= #N/A V1= 103.91excentricidad= #N/A mT/6= 1.7 m
#N/A
Vu= #N/A tonVdu/fi= #N/A tonVc= 63.7476 ton
Ø Diametro(cm)Vce= 42.50 tonMu= #N/A t-m 4 1/2" 1.27 1.27
5 5/8" 1.59 1.98
Vce deberá ser mayor que Vdu/ #N/A 6 3/4" 1.91 2.85
7 7/8" 2.22 3.88
As= #N/A cm2 8 1" 2.54 5.07
Asmin= 14.94 cm2 #N/AIngrese # de variila a usar 6
# varillas #N/A varillass= #N/A (1m)/# de varillas
Usar : 1 Ø 3/4" @ #N/A m
Armadura de distribución para las dos zarpasAs= 14.94 cm2Ingrese # de variila a usar 6
# varillas 6.00 varillass= 0.17 (1m)/# de varillas
Barra Num
Area(cm2)
Usar : 1 Ø 3/4" @ 0.17 m
PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA
ESQUEMA FINAL DEL ACERO EN ESTRIBO
1 Ø 1/2" @ 0.20 m1 Ø 1/2" @ 0.33 m
1 Ø 5/8" @ 0.08 m 1 Ø 5/8" @ 0.33 m
1 Ø 1" @ 0.14 m 2.48
1 Ø 3/4" @ #N/A m 1 Ø 5/8" @ 0.20 m
Acero de distribución 1 Ø 3/4" @ #N/A m1 Ø 3/4" @ 0.17 m
Zona de cambio de armadura o punto de corte
Zona de análisis final de armadura