diseño de puentes unheval

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UNIVERSDAD NACIONAL "HERMILIO VALDIZAN" - HUÁNUCO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA E.A.P. INGENIERÍA CIVIL DISEÑO DE PUENTES --------------- DOCENTE: ING. TORRES RAMIRES, Moises ALUMNA: COTRINA GARAY, Lidsayda

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Page 1: Diseño de Puentes unheval

UNIVERSDAD NACIONAL "HERMILIO VALDIZAN" - HUÁNUCOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA

E.A.P. INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE PUENTES---------------

DOCENTE:

ING. TORRES RAMIRES, Moises

ALUMNA:

COTRINA GARAY, Lidsayda

Page 2: Diseño de Puentes unheval
Page 3: Diseño de Puentes unheval

Universidad Nacional "Hermilio Valdizan" - Huánuco

**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Ejercicio N° 01

1. Datos - Modelo matemáticoLongitud del Puente L = 9.300 m

Numero de Vanos n = 1.000Longiud del Vano L1 = 8.400 m (Luz entre ejes de apoyos)

Altura del Estribo 7.000 m

Numero de Vías NL= 2.000Ancho del Tablero W = 8.900 m

SECCION LONGITUDINAL

##

SECCION TRANSVERSAL

* Peralte mínimo:

Para este calculo hacemos uso del manual de diseño de puentes

Page 4: Diseño de Puentes unheval

Universidad Nacional "Hermilio Valdizan" - Huánuco

**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

TABLA 2.9.1.4.1-1. PERALTE MINIMO PARA SUPERESTRUTURAS DE PERALTE CONSTANTE

Donde:S: Luz de la losa L: Luz del puente

s=L1 8400.000 mm S=L1 8400.000 mm

L= 9300.000 mm L= 8400.000 mm

t simple 456.000 t Continuo 380.000 165.00

Asumimos 0.450 m

* Determinacion del ancho equivalente de franja para la carga viva

Del MDP. Para un carril cargado Para varios carriles cargados

Donde:

L1= Longitud de la luz modificado tomado igual el más pequeño de la luz real o 18000mmw1= Ancho de borde a borde de puente, será tomado igual al menor del ancho real o 18000mm

para cargas mutiples cargados o 9000mm para un solo carril caegado.W= Ancho físico de borde a borde del puente (mm).

Número de carriles de diseño especificado (Art. 2.4.3.2.1.)

OJO

E = 3881.482 mm E = 3137.5663.881 m

Para puentes sesgados los efectos de las fuerzas longitudinales deben ser reducidos por el factor r

�_� =

�: Ángulo de sesgo =

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

r =

ANALISIS ESTRUCTURAL CON EL SAP2000

2. Materiales:Weight per unit volumen: 2.400

Coef. Dilatacion Termica: 0.00001080 /°C Concreto en el tablero

Modulo de Elasticidad: 2844182.659 Tn/m2

Concreto en el tablero f'c = 28.000 Mpa

2500.000 kg/m3

Modulo de Poison u 0.200f'c = 2800.000 Tn/m2

1.080

2. Recubrimientos:

En tablero cara superior: 5.000 cm

En tablero cara inferior: 3.000 cm

3. Cargas:

3.1. Metrado de cargas:2.5 T/m32.2 T/m3 0.052.4 T/m3 0.121

a= 0.6c= 0.2d= 0.63

peso de losa

�: Ángulo de sesgo =

�����: � ^3 )_�=�������� ��� �������� (���/��^′ ) �=����������� ������������ ��� ��������(���/���

Peso Especifico =�_�

∆ =

�_(��������� ����)=

�_ =������� �_( �������� ������)=

�_ =�������

�_ =������

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

peso de asfaltopeso veredapeso barandas/c peatonal (360kg/m2)

3.2. Carga vehicularHL-93K : Camión de diseño + sobrecarga distribuidaHL-93M : Tandem de diseño + sobrecarga distribuidaHL-93S : Para momentos negativos y reacciones en los apoyos intermedios

4. Diseño:

4.1. Refuerzo positivo por flexion - Centro del vanoDatos:

Mu= 477.77 KN-mf'c = 28 Mpa=(tn/m2)/100

fy 420 Mpa0.9 Fac. resistencia

h 0.450 mDiam. Ref. 0.750 ''d 0.41 mb 1 m

a. por flexion ( whitney)Profundidad de bloque a compresión (Whitney) Acero requerido por Flexion

a = 0.0585881484 As = 33.199950757 cm2

refuerzo maximo (Art. 2.9.1.3.10.1.d.1)

una seccion no sobre reforzada cumple con

� =_�

�/�_� ≤0.42

�=�/�_1

�_1=0.85−0.05((�_ −280� )/70) ���� �_�>280 2 ��/��

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

c = 0.068927233 m

0.41 m

OK !! Es una seccion no sobre reforzada

b. Refuerzo minimo

* Esfuerzo permisible por tracción del concreto:

3.3336466519 Mpa333.36466519 tn/m2

* Momento de Inercia de las Sección Bruta:

0.00759375 m4

* Momento de fisuramiento112.5105745 KN.m

11.468967839 Tn/m2Ahora para evitar la falla fragil al momento de fisuramiento le multiplicamos por 1.2

Mu2 = 1.2* Mcr = ### 135.0126894036 KN.m

a = 0.0156730124

As= 0.00088813748.8813736824

c. Acero mínimo:Tambien:

� =_��

� =_�

� =_��

�_1=0.85 ���� �_�≤280 2 ��/��

�/�_� ≤0.42

�_ =��/�_� =

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

0.002

0.00082 m2 La cuantía mínima por la seccion efectiva.8.2 cm2……………. III

De I, II y III seleccionamos al mayor:

As= 33.1999507566 cm2Diámetro 1 ''

5.067074791 cm2As/Adia. 6.5520940831Espacio: 15.2622961043

1 '' @ 15

6.35 cm2.54 cm

|VERRIFICACIONES

DISTRIBUCION DEL REFUERZO PARA EL CONTROL DEL AGRIETAMIENTO

Z = 30000 N/mmdc 42.7 mm menor de 50mmA 12810 mm2El calculo por varilla

Espaciamiento

366.827810077 Mpa 252 Mpa

Ms = 302.19 kN-m=9.81tn/m Momento de Servicio0.0082439024

Area = 33.80 cm2n=Es/Ec 7.0318971723 Relacion ModularEs = 200000 Mpa Modulo Elástico del aceroEc = 2844182.659 Tn/m Modulo Élastico del concretok = 0.2874296406

� _���≥〖��〗 _�� = �

� _��=

�� = 30+diam. /2

�=

��=�_ =��� �_ ���:���������� ������ ����� ��� ���� de

��� ������ �� �����. .2.9.1.3.11.8.1)(���

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

j=1-k/3 0.9041901198d = 0.41 mAs = 0.00338 m2fs=Ms/(jdAs) 241.1680514993 Mpa 252 Mpa

b) verificacion si la losa requiere acero de distribuciion (Art. 2.9.1.4.5)

Refuerzo transversal

L = 840019.0940653956 50% OK..!!

Asd = 6.4537941037 cm2Asmr Diametro 0.5 Area = 1.2667686977

Espacio = 19.628278767 cm20 cm

0.5 '' @ 20

TEMPERATURA Y ACORTAMIENTO DE FRAGUA

Ag = 450000 mmfy = 420 Mpa

Ast = 803.5714285714 mm28.0357142857 cm2

En la cara superior 4.0178571429

Asmr Diametro 0.5 '' 1.2667686977

Espacio = 31.528465366

<

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

30 cm

0.5 '' @ 30

DISEÑO POR CORTE

Vu = 238.3 KN a 12.5 cm de la cara de apoyo2

45

bv = 1 m 0.9*d 369 mmdv = max (0.9d, 0.72h y d-a/2 ) 0.72h 324 mma= 5.9647058824 cm d-a/2 380.17647059 mm

Vc = 333.942995304 KN

Ahora para la verificacion por corte utilizamos: fi = 0.90.9*Vc = 300.5486957738 238.3

�=

�=

<

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

S: Luz de la losa L: Luz del puente

Dis. /apoyos

OK.

Ancho de borde a borde de puente, será tomado igual al menor del ancho real o 18000mm

mm 44503.138

OJO

mm

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Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

1.05

ANALISIS ESTRUCTURAL CON EL SAP2000

mm2

mmm

1.125 tn/m

�����: � ^3 )_�=�������� ��� �������� (���/��^′ ) �=����������� ������������ ��� ��������(���/���

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0.110 tn/m0.290 tn/m0.402 tn/m0.216 tn/m

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Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

0.850.058588

0.16812

m

m2cm2 …………. II

�_1=

�=

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Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

La cuantía mínima por la seccion efectiva.

cm

BARRA N°DIAMETRO

pulg cm

3 .3/8 0.95

4 .1/2 1.27

5 .5/8 1.59

6 .3/4 1.91

7 .7/8 2.22

8 1 2.54

9 1.1/8 2.86

10 1.1/4 3.18

11 1.3/8 3.49

Se toma el menor valor en la condición 12 1.1/2 3.81

de servicio

�_ ���:���������� ������ ����� ��� ���� de��� ������ �� �����. .2.9.1.3.11.8.1)(���

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

OK..!!

cm

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cm

380.18 mm

OK!!

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Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

AREAcm2

0.71

1.27

1.98

2.85

3.88

5.07

6.41

7.92

9.58

11.4

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DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Ejercicio N° 01

1. Datos - Modelo matemáticoLongitud del Puente L = 9.300 m

Numero de Vanos n = 1.000Longiud del Vano L1 = 8.400 m (Luz entre ejes de apoyos)

Altura del Estribo 7.000 m

Numero de Vías NL= 2.000Ancho del Tablero W = 8.900 m

SECCION TRANSVERSAL

* Peralte mínimo:

Para este calculo hacemos uso del manual de diseño de puentes

TABLA 2.9.1.4.1-1. PERALTE MINIMO PARA SUPERESTRUTURAS DE PERALTE CONSTANTE

s=L1 8400.000 mm S=L1 8400.000L= 9300.000 mm L= 8400.000

t simple 456.000 t Continuo 380.000

Asumimos 0.450

* Determinacion del ancho equivalente de franja para la carga viva

Del MDP. Para un carril cargado Para varios carriles cargados

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

Donde:

L1= Longitud de la luz modificado tomado igual el más pequeño de la luz real o 18000mmw1= Ancho de borde a borde de puente, será tomado igual al menor del ancho real o 18000mm

para cargas mutiples cargados o 9000mm para un solo carril caegado.W= Ancho físico de borde a borde del puente (mm).

Número de carriles de diseño especificado (Art. 2.4.3.2.1.)

OJO

E = 3881.482 mm E =3.881 m

Para puentes sesgados los efectos de las fuerzas longitudinales deben ser reducidos por el factor r

Para la viga borde

D= 0.2 m

01 carril cargado:

1.800 m1.800 m

mas de 01 carril cargado:

1.800 m

ANALISIS ESTRUCTURAL CON EL SAP2000

2. Materiales:Weight per unit volumen: 2.400

Coef. Dilatacion Termica: 0.000 /°C Concreto en el tablero

Modulo de Elasticidad: 2844182.659 Tn/m2

�_� =

�: Ángulo de sesgo =

�_ +0.3+1�����=��������� ��� ����� �������� � �� ������� /2 �

�_ =�����

�_ =�����

�_ =�����

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

Concreto en el tablero f'c = 28.000 Mpa

2500.000 kg/m3

Modulo de Poison u 0.200f'c = 2800.000

1.080

2. Recubrimientos:

En tablero cara superior: 5.000 cm

En tablero cara inferior: 3.000 cm

3. Cargas:

3.1. Metrado de cargas:2.5 T/m32.2 T/m32.4 T/m3

a=c=d=

f= E - c-dpeso de losapeso de asfaltopeso veredapeso barandas/c peatonal

3.2. Carga vehicularHL-93K : Camión de diseño + sobrecarga distribuida

�����: � ^3 )_�=�������� ��� �������� (���/��^′ ) �=����������� ������������ ��� ��������(���/���

tn/m2

Peso Especifico =�_�

∆ =

�_(��������� ����)=

�_ =������� �_( �������� ������)=

�_ =�������

�_ =������

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

HL-93M : Tandem de diseño + sobrecarga distribuidaHL-93S : Para momentos negativos y reacciones en los apoyos intermedios

4. Diseño:

4.1. Refuerzo positivo por flexion - Centro del vanoDatos:

Mu= 477.81 KN-mf'c = 28 Mpa=(tn/m2)/100

fy 420 Mpa0.9 Fac. resistencia

h 0.450 mDiam. Ref. 1 ''d 0.41 mb 1 m

a. por flexion ( whitney)Profundidad de bloque a compresión (Whitney) Acero requerido por Flexion

a = 0.0585934625 As = 33.202962064

refuerzo maximo (Art. 2.9.1.3.10.1.d.1)

una seccion no sobre reforzada cumple con

c = 0.068933485 m

0.41 m

� =_�

�/�_� ≤0.42

�=�/�_1

�_1=0.85−0.05((�_ −280� )/70) ���� �_�>280 2 ��/��

�_1=0.85 ���� �_�≤280 2 ��/��

�_ =�

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

OK !! Es una seccion no sobre reforzada

b. Refuerzo minimo

* Esfuerzo permisible por tracción del concreto:

3.3336466519 Mpa333.36466519 tn/m2

* Momento de Inercia de las Sección Bruta:

0.00759375 m4

* Momento de fisuramiento112.5105745 KN.m

Ahora para evitar la falla fragil al momento de fisuramiento le multiplicamos por 1.2

Mu2 = 1.2* Mcr = ### 135.0126894036 KN.m

a =

As=

c. Acero mínimo:Tambien:

� =_��

� =_�

� =_��

�/�_� ≤0.42

Page 32: Diseño de Puentes unheval

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

0.002

0.00082 m2 La cuantía mínima por la seccion efectiva.8.2 cm2……………. III

De I, II y III seleccionamos al mayor:

As= 33.2029620639 cm2Diámetro 1 ''

5.067074791 cm2As/Adia. 6.5526883722Espacio: 15.2609119067

.3/8 '' @

4.75 cm0.95 cm

|VERRIFICACIONES

DISTRIBUCION DEL REFUERZO PARA EL CONTROL DEL AGRIETAMIENTO

Z = 30000 N/mmdc 34.75 mm menor de 50mmA 10425 mm2

El calculo por varilla

Espaciamiento

420.8341393437 Mpa 252 Mpa

Ms = 302.19 kN-m=10tn/m Momento de Servicio0.0011544715

Area = 4.73 cm2n=Es/Ec 7.0318971723 Relacion ModularEs = 200000 Mpa Modulo Elástico del aceroEc = 2844182.659 Tn/m Modulo Élastico del concretok = 0.1195617649j=1-k/3 0.9601460784

� _���≥〖��〗 _�� = �

� _��=

�� = 30+diam. /2

�=

��=�_ =��� �_ ���:���������� ������ ����� ��� ���� de

��� ������ �� �����. .2.9.1.3.11.8.1)(���

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

d = 0.41 mAs = 0.0004733333 m2fs=Ms/(jdAs) 1621.7795874855 Mpa 252

b) verificacion si la losa requiere acero de distribuciion (Art. 2.9.1.4.5)

Refuerzo transversal

L = 840019.0940653956 50%

Asd = 0.9037857621 cm2Asmr Diametro 0.5 Area =

Espacio = 140.16249768 cm20 cm

0.5 '' @

TEMPERATURA Y ACORTAMIENTO DE FRAGUA

Ag = 450000 mmfy = 4.2 Mpa

Ast = 80357.142857143 mm2803.5714285714 cm2

En la cara superior 401.7857142857

Asmr Diametro 0.5 ''

Espacio = 0.315284653730 cm

<

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

0.5 '' @

DISEÑO POR CORTE

Vu = 238.3 KN a 12.5 cm de la cara de apoyo2

45bv = 1 m 0.9*d 369dv = max (0.9d, 0.72h y d-a/2 ) 0.72h 324a= 0.8352941176 m d-a/2 405.82352941

Vc = 356.471100821 KN

Ahora para la verificacion por corte utilizamos: fi = 0.90.9*Vc = 320.8239907386 238.3

�=

�=

<

Page 35: Diseño de Puentes unheval

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

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DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

m (Luz entre ejes de apoyos)

Donde:S: Luz de la losa L: Luz del puente

mm Dis. /apoyos

mm

165.00 OK.

m

Para varios carriles cargados

mm

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**** E.A.P. Ingeniería Civil ****------------------------------------------------------------------------------------------------

Diseño de puentes Cotrina Garay; Nyna Lidsayda

Longitud de la luz modificado tomado igual el más pequeño de la luz real o 18000mmAncho de borde a borde de puente, será tomado igual al menor del ancho real o 18000mm

3137.566 mm 44503.138

Para puentes sesgados los efectos de las fuerzas longitudinales deben ser reducidos por el factor r

OJO

r = 1.05

ANALISIS ESTRUCTURAL CON EL SAP2000

Concreto en el tablero

�: Ángulo de sesgo =

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0.05 m0.122 m2

0.6 m0.2 m

0.63 m0.97 m

0.625 tn/m0.059 tn/m0.163 tn/m0.224 tn/m0.120 tn/m

�����: � ^3 )_�=�������� ��� �������� (���/��^′ ) �=����������� ������������ ��� ��������(���/���

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: Para momentos negativos y reacciones en los apoyos intermedios

Acero requerido por Flexion

cm2

0.850.0585935

0.16813

�_1=0.85−0.05((�_ −280� )/70) ���� �_�>280 2 ��/��

�_1=

�=

�/�_� =

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OK !! Es una seccion no sobre reforzada

0.0156730124 m

0.0008881374 m28.8813736824 cm2 …………. II

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La cuantía mínima por la seccion efectiva.

15 cm

BARRA N°DIAMETRO

pulg

3 .3/8

4 .1/2

5 .5/8

6 .3/4

7 .7/8

8 1

9 1.1/8

10 1.1/4

11 1.3/8

Se toma el menor valor en la condición 12 1.1/2

de servicioMomento de Servicio

�_ ���:���������� ������ ����� ��� ���� de��� ������ �� �����. .2.9.1.3.11.8.1)(���

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Mpa

OK..!!

OK..!!

1.2667686977

20 cm

1.2667686977

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30 cm

a 12.5 cm de la cara de apoyo

mmmm 405.8235 mmmm

OK!!

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DIAMETRO AREAcm cm2

0.95 0.71

1.27 1.27

1.59 1.98

1.91 2.85

2.22 3.88

2.54 5.07

2.86 6.41

3.18 7.92

3.49 9.58

3.81 11.4

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DISTRIBUCION DE ACERO EN LOSA DE PUENTE

8.90

Ast = 0.5 30.00

0.45 m

Asp = 0.5 20.000 Asr = 1 15.00

S TRANSVERSALm

cm

cm @ cm @

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cmcm