2.4. ACERO DE TEMPERATURA :

Ast = 0.0018 b E > 2.64 cm2 ===> Ast = 3.600 cm2

Ast > 2.64 cm2 .......... O.K.

Considerando acero de 3/8 " = 0.71 cm2 , el espaciamiento de las barras será:

s = (Av. b) / As ===> s = 19.72 cm

Acero de Temperatura : 3/8 " @ 20 cm

III.- DISEÑO DE VIGAS PRINCIPALES.

Se tiene dos Vigas Principales en el sentido del tráfico.

3.1. ARMADURA PRINCIPAL VIGA EXTERIOR

Momento por Peso Propio (Md) :

- Metrado de Cargas ( por metro de losa y viga):

pp losa= (E)(a-0.5+S/2+b)(2.4 T/m3) 0.960

pp viga= [(H-E)(b)+0.15^2](2.4 T/m3) 1.614

Asfalto = (0.05)(A/2)(2.0 T/m3) 0.180

Acera = (0.65)(0.4 T/m2) 0.260

Volado = (0.20*C+0.005+0.25*E)(2.4T/m3) 0.444

Wd = 3.458 T/m

- Aporte de las Vigas Diafragma

pp Viga Diafrag. (b')(e)(S/2)(2.4 T/m3) ==> Wv = 0.819 T.

Número de Vigas Diafragma: N = 4

- Cálculo del Md para la sección al centro de la luz (sección crítica)

Según Diag. de Línea de Influencia de momentos en el caso de 4 Vigas Diafrag. se tiene:

Md = Wd(L^2/8)+Wv(2L/6) ===> Md = 196.355 T.m

Momento por Sobrecarga (Ml) :

- Coeficiente de Concentración de carga (Cc) :

Para este caso de Puente de un carril y cargas HS-20 se tiene:

R = [ 1 + 0.70/(S+b) ] Pr

===> Cc = [ 1 + 0.70/(S+b) ] ==> Cc = 1.269

- Momento máximo por eje de rueda en la sección crítica (a 0.70 m. del centro)

Según Diagrama de Línea de Influencia de momentos para este caso se tiene:

Ms/c = Cc [ P/2 (2.25L^2 - 10.5L + 4.41) / L ]

donde : P = 3.629 T. ==> Ms/c = 85.120 T.m (Por Viga)

- Momento por Sobrecarga Equivalente

Considerando la Sobrecarga del Reglamento, situando la carga de cuchilla en la

posición crítica (a la mitad de la long. del puente)

Meq = [ 9/4L + 0.96 (L^2)/8 ] /2 ==> Meq = 50.085 T.m (Por Viga)

- Momento por Sobrecarga (Ml):

Tomamos el mayor ==> Ml = 85.120 T.m

Momento por Impacto (Mi) :

- Coeficiente de Impacto :

I=15.24/(L+38)= 0.26

I <= 0.30 ==> I = 0.26

==> Mi = 21.987 T.m

DISEÑO VIGA T

Verificación del peralte : (Diseño por Servicio o Esfuerzos de Trabajo)

- Momento por Servicio:

M = Md + Ml + Mi ==> M = 303.462 T.m

- Peralte mínimo :

d = [ (2.M)/(Fc.K.J.b) ]^ (1/2)

donde: (E) hf

b = Menor valor de las siguientes expresiones:

b <= L/4 ==> b <= 5.25 m

(b-bw) <= 16 hf ==> b <= 3.70 m

b <= bw + S ==> b <= 2.60 m

Asumiendo b = 2.60 m. Suponiendo que el eje neutro se halla dentro

del ala ( C < E ) realizamos los cálculos como si fuera una viga rectangular

de ancho b = 260 cm

Peralte :

d = 97.83 cm. < H = 150.00 cm

Consideremos para el diseño d = 140.00 cm

- Area del Acero : (Por servicio)

As = M/(Fs.J.d) ==> As = 144.737 cm2

- Verificamos la cuantía :

Cuantía balanceada:

pb = (0.85 f'c ß)/fy . (0.003 Es)/(0.003Es+fy) ==> pb = 0.0217

ß = 0.85

Cuantía máxima: pmax = 0.75 pb ==> pmax = 0.0163

Cuantía de la Viga: p = As/(b.d) ==> p = 0.0040

==> p < pmax .................. O.K.

Diseño por Rotura :

- Momento Ultimo Resistente :

Mu = 1.30 [Md+1.67(Ml+Mi)] ==> Mu = 487.78985 T.m

- Acero :

Mu = Ø.As.fy.[d-(As.fy)/(1.70 f'c.b)] Ø =

===> As = (f'c.b.d)/fy [0.85-Raiz(0.7225-1.70(Mu)/(Ø.f'c.b.d^2))]

Resolviendo:

As = 95.10 cm2

En este caso la Cuantía de la Viga estará indicada como:

p = As/(b.d) ==> p = 0.0026 < pmax O.K.

Para no verificar deflexiones:

pmax = 0.18 f'c/fy ==> pmax = 0.0090 > p O.K.

Verificación del Eje Neutro:

a = (As.fy)/(0.85f'c.d) = => a = 8.60615 cm. < E = 20.00 O.K.

Es correcto el diseño de la Viga como Rectangular pues el Eje neutro se halla en el ala de la Viga

Verificación por Fatiga en Servicio:

Momento por servicio máximo: M = Md+Ml+Mi = 303.462 T.m

fs max = M/(As.J.d) ==> fs max = 2556.925 Kg/cm2

Momento por servicio mínimo: Mmin=Md= 196.355 T.m

fs min = Mmin/(As.J.d) ==> fs min = 1654.461 Kg/cm2

Rango de Esfuerzos actuantes:

f ac = (fs max) - (fs min) ==> f ac = 902.463 Kg/cm2

Rango de Esfuerzos admisibles:

f ad = 1635.36-0.36(fs min) ==> f ad = 1039.754 Kg/cm2

===> f ad < f ac ........ O.K.

Distribución del Acero:

Si consideramos barras de 1 " = 5.10 cm2 entonces el número de barras será:

N° varillas 1" = 1 " = 19

En este caso el acero se distribuirá en capas y se considerará 24 Varillas Ø

As = ( 122.40

Verificación por Agrietamiento:

Para condiciones severas de exposición:

Z = 23000 Kg/cm2