informe proyecto hormigon pretensado y elementos finitos final

HORMIGON PRETENSADO – ELEMENTOS FINITOS

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA “Mcal. Antonio José de Sucre” Unidad Académica Cochabamba BOLIVIA

CAPITULO I

DESCRIPCIÓN

1.- Introducción.

El presente proyecto, consiste en la construcción de un vehicular con vigas de

hormigón postensado tipo BPR en dos tramos con una longitud total de 20

mts. y un ancho de calzada de 7 mts., esta consta de dos fases la

subestructura y la superestructura, en la primera se construirá los estribos. Y

en la segunda dos diafragmas de equilibrio, losa de circulación, aceras.,

bordillos, postes y pasamanos de hormigón armado y la conformación de

accesos y obras de protección.

2.- Antecedentes.

Son antecedentes del presente trabajo:

a) El estudio topográfico de la carretera principal en el Municipio de Vinto

realizado por la Empresa Consultora L & L Ingeniería S.R.L, en el año

2007.

b) Los estudios para solucionar el problema de transporte urbano y

mejorar la circulación vehicular de la zona urbana, realizado por el

Gobierno Municipal de Vinto, mediante la Dirección de Planificación.

DOCENTE: ING. IVÁN GOYTIA TORREZ 1 - 24 GRUPO Nº 1 “PANTANAL” ING. ARIEL MORATO ARANIBAR


c) El Plan maestro de vialidad y transporte del Municipio de Vinto del

Departamento de Cochabamba, realizado por la empresa “CON CIVIL

S.R.L.” el año 1993.

3.- Ubicación geográfica.

El Proyecto consiste en la construcción de un puente postensado, para hacer

una mejor descripción del mismo es dividido en los siguientes acápites

correspondientes:

3.1.- Características físicas.

3.1.1.- Ubicación.

Nombre de la población : Vinto

Nombre del municipio : Vinto

Provincia : Quillacollo

Departamento : Cochabamba

Altitud : 2557 m.s.n.m.

El Rio Kora 2 se encuentra en la población de Vinto, que se encuentra

asentada en la Provincia Quillacollo del Departamento de Cochabamba,

perteneciendo al Municipio de Vinto, el proyecto de construcción del Puente

postensado, se encuentra en la zona 19, al Este de la Honorable Alcaldía

Municipal de Vinto, en las coordenadas Geodésicas 17º 24’ 24.07’’ S 66º 19’

51.13’’ O con una elevación aproximada de 2557 m. s. n. m.

Esta área se caracteriza por ser una región relativamente plana, con una

pequeña inclinación por encontrarse en las faldas de la cadena montañosa,

siendo el comercio una de las principales actividades que realizan los

habitantes de esta zona.



FOTOGRAFIA AEREA DE LA ZONA

CAPTURA DE PANTALLA DEL PROGRAMA GOOGLE HEART QUE NOS MUESTRA LA UBICACIÓN DEL RIO KORA 2

Fuente Google Earth

3.1.2.- Vías de comunicación.

La localidad de Vinto donde se realizara la construcción del puente

postensado cuenta con la vía de transporte completamente asfaltada,

conformando una red vial que comunica a los departamentos de La Paz,

Cochabamba y Oruro.

3.1.3.- Topografía.

La Localidad de Vinto por encontrarse situada en la zona de los valles

presenta un relieve topográfico semi ondulado con una ligera inclinación por

encontrarse en las faldas de la cadena montañosa.



3.1.4.- Clima.

La Localidad de Vinto se caracteriza por contar con un clima templado, se

tiene que la precipitación anual promedio según, el Servicio Nacional de

Meteorología é Hidrología de 35 – 40 mm. Siendo la temperatura máxima de

22º C, una mínima de 10° C y la temperatura media anual de 19° C.

3.1.5.- Hidrografía.

El Rio Kora 2 es el obstáculo a sortear el cual tiene un recorrido en la mayor

parte de la provincia, siendo muy caudaloso en época de lluvias,

paralelamente cuenta con ríos subterráneos por lo que el nivel freático es

aproximadamente a los 1,80 metros.

3.1.6.- Servicios básicos domiciliarios.

La población de Vinto cuenta con los siguientes servicios básicos

domiciliarios:

- Agua potable (casi constante).

- Energía eléctrica (constante).

- Sistema de Alcantarillado sanitario y pluvial.

- Comunicaciones:

- Correos.

- Teléfonos.

- Radio.

- Internet

3.2.- Condiciones del terreno

Es necesaria obtener datos sobre:



- La profundidad de la capa freática.

- Las diferentes capas del terreno conociendo su inclinación, espesor y

características mecánicas (compresión simple, ensayo triaxial, etc.) y

químicas (sulfatos, carbonatos, etc.).

- Muestras del suelo para conocer otras características mecánicas y la

capacidad de asientos sobre suelos inalterados.

3.2.- Capacidad Portante.

Para el cálculo de las fundaciones, se debe considerar una capacidad de

carga admisible del suelo igual a:

La cota de fundación es de 1.70 metros de profundidad.

3.3.- Tipo de terreno.

El subsuelo esta conformado por arcillas limosas color marrón oscuro con

materia orgánica, hasta la profundidad de 3.66 metros el suelo es de

consistencia blanda, a partir de este nivel la resistencia del suelo va

aumentando.

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Unidad Académica Cochabamba BOLIVIA

CAPITULO II

ESTUDIO DE TRÁFICO

1.- Introducción.

Para conocer las características del tráfico es necesario realizar medidas y

estudios en las carreteras existentes. Los datos obtenidos se utilizan como

base para el planeamiento y explotación de las redes viarias, como también

en la aplicación de regulaciones de tráfico y la investigación de los diferentes

elementos de la carretera en la circulación de vehículos. Existen técnicas para

la realización de estos estudios que, basándose en experiencias anteriores,

permiten la obtención de datos suficientemente seguros con un costo mínimo.

Las principales características del tráfico son: las intensidades de circulación,

las velocidades, y los tiempos de recorrido de los vehículos, el origen, destino

y objeto de los viajes, los accidentes, etc.

El Ministerio de Transporte ha considerado pertinente mantener una

evaluación de la actividad a través de la realización de encuestas origen y

destino, articulo transportado, tipo se combustible y motivo de viaje,

directamente a vehículos de transporte de carga por carretera en el territorio

nacional. Se aplica a los conductores de los vehículos.

Los estudios de volúmenes de tránsito se realizan siempre que se desea

conocer el número de vehículos que pasan por un punto dado. Estos

estudios varían desde los muy amplios en un sistema de caminos hasta

recuentos en lugares específicos tales como puentes, túneles o

intersecciones. Las razones para efectuar estos recuentos son tan variadas



como los lugares en donde se realizan. Los aforos se realizan para

determinar la composición y volumen de transito en un sistema de carreteras

para determinar el número de vehículos que viajan en cierta zona o a través

de ella; para evaluar índices de accidentes; para servir como base en la

clasificación de caminos; como datos útiles para la planeación de rutas y

determinación de proyectos geométricos; para proyectar sistemas de control

de tránsito; para elaborar programas de conservación; para establecer

prioridades de construcción; para determinar el tránsito futuro y muchas otras

aplicaciones.

En el caso de los proyectos de carreteras las acciones se dirigen a la

recolección de la información existente, pasada y actual con el fin de

determinar entre otros los volúmenes de tráfico, las características de los

flujos vehiculares, velocidades etc.

El estudio de tráfico involucra también tareas de recolección de información

existente y trabajos de campo, estos últimos comprenden actividades como

aforos volumétricos y encuestas Origen – Destino. Una tarea posterior se

ocupa del trabajo de gabinete donde se efectúa el procesamiento de la

información recabada.

Los resultados se traducen en la determinación de la proyección del

Transporte Promedio Diario Anual para el periodo de diseño del proyecto, la

determinación de los volúmenes y productos transportados, tipos de vehículos

que circulan y otros.

2.- Generalidades.

3.- Clasificación de caminos (ABC).



Las características técnicas que pueden presentar las carreteras son muy

diversas, lo que demandaría un conjunto especifico de patrones de diseño

para una, debidamente ajustado a las peculiaridades de cada situación. Si

bien esta sería una concepción ideal, existe imposibilidad práctica para

atenderla, que aliada a la conveniencia de una cierta uniformidad y

normalización de dichas características técnicas que recomiendan el

agrupamiento de las carreteras en determinadas categorías de diseño.

La aplicación de lo anterior, permite definir las características técnicas de una

carretera encuadrándola dentro de alguna de las categorías de diseño que se

establecen más adelante. Sin embargo, no debe descartarse que en casos

particulares puedan adoptarse patrones de diseño específicos, ni tampoco que

la ubicación de un tramo de carretera dentro de una determinada categoría de

diseño responda a una decisión política o ala de los organismos técnicos

componentes del ámbito nacional.

Por lo tanto, la clasificación que se establece tiene por finalidad orientar y

ordenar el trabajo del diseño geométrico, y responde a una clasificación de

tipo técnico, tomando como criterios de definición al tránsito y a la función del

tramo de carreteras.

Además, tiene especialmente en cuenta: que la definición de las

características óptimas de una carretera surgen de un estudio de factibilidad

técnico económica, donde se evalúen todos los factores intervinientes

inclusive que su realización no siempre es practicable.

Esta clasificación recomienda rangos de velocidades directrices, cuyos límites

son mínimos o máximos, y donde la elección de la velocidad especifica del

caso depende de la topográfica sobre la cual se desarrolla el trazado.

Los valores de transito medio diario anual (TMDA) y la relación entre el

volumen horario de diseño (VHD) y los niveles de servi8cio que se especificas,



son indicativos y correspondan al año 10”, posterior a la habilitación de la

carretera. La adopción de este horizonte se debe a las dificultades que

presenta la proyección de tráficos con aceptable confiabilidad mas allá de los

15 años ( 5 años para el planeamiento, proyecto de ingeniería y construcción,

mas 10 años de operación) Tales dificultades se originan a en la diferentes e

imprecisas variables intervinientes, especialmente en los países en vías de

desarrollo, con son las tasa de crecimiento económico de las diversas

regiones, el aumento del índice de motorización, las disponibilidades

energéticas y su efecto sobre el transito, etc.

3.1.- Categorías de diseño

Las categorías de diseño recomendadas para el nuevo trazado de carreteras

rurales, se encuentran resumidas en el siguiente cuadro las cuales presentan

las siguientes características:

CATEGORIA CARACTERISTICAS CRITERIOS DE CLASIFICACIONVELOCIDADES DIRECTRCES

(km/h) Doble calzada. TDM mayor de 15000

0Dos o más carriles por dirección

VHD corresponde a nivel de servicio C 120 - 80

Control total de acceso Función de total prioridad Doble calzada. TMDA mayor de 500

I.ADos o más carriles por dirección

VHD corresponde a nivel de servicio C o superior 120 -70

Control parcial de acceso Función más importante movilidad Calzada simple TDMA mayor de 1500

I.B Dos carrilesVHD corresponde a nivel de servicio igual o 120 - 70

Control parcial de acceso superior al C o D II Calzada simple TDMA mayor de 700 100 - 50 Dos carriles

III Calzada simple TDMA mayor de 300 80 - 40 Dos carriles

IV Calzada simple TDMA mayor de 200 80 - 30 Dos carriles

CATEGORIA 0.- Corresponde a una autopista con control total de acceso;

este tipo de control significa que está prohibida el acceso directo de la



propiedad colindante, y que este como así también el acceso a otras

carreteras, solo puede hacerse a través de las conexiones de los

intercambiadores o enlaces, es la carretera de más elevado patrón de diseño.

Debido a su elevado costo, el encuadramiento de un tramo de carretera dentro

de esta categoría exige cuidadosos estudios y una inevitable decisión política

de las autoridades competentes.

Los criterios que puedan fundamentar su elección, entre otros, son los

siguientes:

- Cuando la función absolutamente preponderante a la carretera fuera

atender a una demanda de transito pasante por la región atravesada

(función movilidad), frente a la función de atender al tránsito local y a

las propiedades adyacentes (Función accesibilidad), que se supone es

resuelta por otras vías.

- Cuando la interferencia reciproca entre las actividades humanas de las

propiedades colindantes o áreas vecinas a la zona de caminos de las

propiedades colindantes.

- Cuando los volúmenes de transito fueren lo suficientemente elevados

como para justificar los costos y otras condiciones inherentes a la

implantación de carreteras de este patrón de diseño y no pudieren

desarrollarse satisfactoriamente con vías de una categoría inferior.

CATEGORIA I.A.- Corresponde a una carretera de doble calzada control

parcial de acceso. Este tipo de control significa que se pueden permitir

algunas intersecciones a nivel y conexiones directas con la propiedad

colindante. Su necesidad se presenta cuando los volúmenes de transito

futuros ocasionarían en una carretera de calzada de transito futuros

ocasionarían una carretera de calzada simple niveles de servicio, en

correspondencia van el VD, inferiores al C (en terrenos llanos o



medianamente ondulados) o al D (en terrenos ondulados o montañosos o en

tramos urbanos); siendo además su función más importante la de servir al

tránsito de paso (Función movilidad). En el caso de regiones montañosas es

recomendable que antes, de encuadrar al tramo de carretearen esta

categoría, se realice un análisis técnico-económico de la posible mejoría del

nivel de servicio que puede proporcionar la opción de carriles adicionales de

subida y una carretera de calzada simple.

CATEGORIA I.B.- Corresponde a una carretera de elevado patrón de diseño,

con requerimientos, por parte de las demandas similares a los de la categoría

I.A pero que pueden ser satisfechos con una calzada simple de dos carriles. A

título indicativo, esta categoría podrá corresponder a aquellas carreteras con

TMDA superior a 1500 vehículos/día a los 10 años de habilitada y puedan

satisfacer el VHD de este momento con un nivel de servicio igual o superior al

C o D, según las características del terreno.

CATEGORIA II.- Corresponde a una carretera que, a los 10 años de

habilitada, presente volúmenes de transito (TMDA) superiores a los 700

vehículos/día, con calzada simple de dos carriles y cuyas características de

diseño geométrico permitan asegurar una carga de servicio equivalente o

superior equivalente i superior a los niveles C o D según las características de

terreno.

CATEGORIA III.- Con similares consideraciones que la categoría anterior,

poseyendo un diseño adecuado a tránsitos (TMDA) mayor a 300 vehículos, a

los 10 años de habilitado, pero de características a la carretera dentro de la

categoría II.

CATEGORIA IV.- Corresponde a la mínima categoría de la clasificación, en la

que se encuadran todos aquellos caminos que presentarían en su habilitación-

transito (TMDA) menores de 200 vehículos. Son en general, carreteras que

se construyeron para satisfacer vinculaciones donde el tráfico aun no se ha



desarrollado suficientemente o bien so simplemente vías locales donde la

función primordial es el acceso a la propiedad.

Considerando lo anterior, la carretera del proyecto en cuestión corresponde a

la CATEGORIA IB.



4.- Área de influencia (Aforo).

5.- Niveles de Servicio.

6.- Proyección del volumen de tráfico.

7.- Características de vehículos.

De acuerdo al siguiente cuadro proporcionado por la Administradora Boliviana

de Carreteras.



Como se puede observar en el cuadro anterior, existen cuatro grupos básicos

de vehículos, que serán adoptados en caso conforme a las características

predominantes del tránsito:

VP = Vehículos livianos, operativamente asimilables a automóviles, pick-ups,

furgones y similares.

CO = Vehículos comerciales rígidos, compuestos de unidades tractoras

simples; abarcan a los camiones y ómnibus comerciales, normalmente de 2

ejes y 6 ruedas.

O = Ómnibus de mayores dimensiones, empleado generalmente para larga

distancia y turismo; sirven también de referencia para considerar la existencia

de camiones rígidos de mayor longitud que los CO y que pueden contar con 3

ejes.

SR = Vehículo comercial articulado, compuesto normalmente de unidad

tractora y un semirremolque de dos ejes.

Si bien, el vehículo mas registrado son los Automóviles, Vagonetas, Jeep, se

recomienda como vehículo tipo en el puente sobre el rió “Huayculli”,



clasificado por el ex - Servicio Nacional de Caminos como del tipo CO con las

características mostradas en el cuadro 2 y un peso bruto promedio en

toneladas de 6 a 14 tn (incluye el peso del vehículo y su capacidad de carga),

por ser este tipo el que circula por todo el tramo en estudio.

CLASIFICACIÓN VEHICULAR ADOPTADA



COD DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE VEHÍCULOS ASIENTOS CAPACIDAD QQ

1Automóviles, Vagonetas y Jeep

5

2 Camionetas (hasta 2 Tn.) 3 a 5

3Minibuses (hasta 15 pasajeros)

10 a 15

4 Microbuses (dos ejes) 25

B2 Buses Medianos (dos ejes) 45

B3Buses Grandes (dos o más ejes)

55

CM2Camiones Medianos (dos ejes)

60-120 QQ

C2Camiones Grandes (dos ejes)

200-250 QQ

C3Camiones Grandes (mas de dos ejes)

300-350 QQ

T-S Camiones Semirremolque 500-550 QQ

C-R Camiones Remolque 600-700 QQ

12 Otros Vehículos




CAPITULO III

GEOTÉCNIA

1.- Introducción.

2.- Ensayos de laboratorio.


CAPITULO IV

ESTUDIO HIDROLÓGICO

1.- Nivel máximo aguas extraordinarias.




CAPITULO V

TOPOGRAFÍA

1.- Emplazamiento.


CAPITULO VI

PUENTE

1.- Definición.

2.- Tipo de Puentes (Partes).

3.- Cimentaciones.

4.- Materiales.

5.- Postensado.

6.- Cargas de Diseño.

7.- Estribos.

8.- Consideraciones de diseño.




CAPITULO VII

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

1.- Costo de la Obra.


CAPITULO VIII

REFERENCIAS




CAPITULO I

DATOS TENSIONES DEL PROYECTO

1.- Geometría.

2.- Hormigón Armado.

3.- Hormigón Postensado.

4.- Camión tipo.


CAPITULO II

DIMENSIONAMIENTO DEL PUENTE



1.- Determinación distancia entre vigas.

2.- Dimensionamiento de los elementos.


CAPITULO III

DETERMINACIÓN DE LOS MOMENTOS Y CORTANTES

1.- PP.

2.- Losa Húmeda.

3.- Diafragma.

4.- Capa de rodadura.

5.- Carga viva.



6.- Impacto.


CAPITULO IV

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN COMPUESTA Y LA VIGA BPR

1.- Inercia de la sección compuesta.

2.- Modulo resistente de la sección compuesta.


CAPITULO V

DISEÑO DE LA VIGA

1.- Preesfuerzo y excentricidad.



2.- Numero de cargas.

3.- Verificaciones superior e inferior.

4- Posición de las vainas.

5.- Perdidas.

6.- Verificación a la cortante.


CAPITULO VI

DISEÑO DEL DIAFRAGMA




CAPITULO IX

PLANOS CONSTRUCTIVOS

Los Planos de la Construcción de la vivienda de cinco niveles son presentados como el Anexo “A”.


CAPITULO X

MODELACIÓN


informe proyecto hormigon pretensado y elementos finitos final

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