DISEO DE LA SUPERESTRUCTURASistema de cargas por norma SCT-IMT-66.5Para el sistema de piso se propone una serie de vigas presforzadas de cajn tipo 200x160 segn especificaciones AASHTO, utilizando el propio patn de las vigas en combinacin con un firme como piso, eliminando as la necesidad de losetas precoladas. DETALLE TRABE DE CAJON 200/160

De esta manera se proyecta un ancho total de 16 metros y un ancho de calzada de 15.20, lo cual permite una distribucin vial de 4 carriles (2 en cada sentido) de 3.5 metros, con acotamientos de 0.2 metros a cada lado y espacio para una faja separadora de 0.40 metros.

GEOMETRIA:Propiedades seccin aisladaPropiedades seccin compuesta

A a=0.675m2A c=1.015m2

I a=0.2477m4I c=0.3902m4

Yi a=0.865mYi c=1.1383m

Ys a=0.735mYs c=0.4617m

Si a=0.2864m3Si c=0.3428m3

Ss a=0.337m3Ss c=0.8451m3

ANALISIS DE CARGASEspesor de losa

Cargas muertasLongitud Mxima de claro (L)= 30mCarga Viva= IMT-66.5 en 4 bandas de transito

Ancho (m)Espesor (m)Peso CM (kg/m)Mcm (kgm)Vcm(kg)

Trabe1600160018000024000

Losa2.000.1824008649720012960

Parapeto0.5250125140631875

Carpeta2.000.052200220247503300

280931601342135

Cargas vivasSegn la norma SCT IMT-66.5 el momento mximo y el cortante mximo por carril son:M=340000 kgmV=57500 kgFactor de distribucin transversalFC=0.675Impacto por carga viva

Elementos mecnicos por carga viva

Diseo de losaCarga muerta

Carga vivaPara la carga viva se consideraran las formulas y recomendaciones ASSHTO para una carga por rueda del tipo HS-20

Datos:Para un camin HS-20A= 3.95mP= 7257 kgFI=1.22

Acero de refuerzo para la losa

Datos:fs= 2000 kg/cm2=20000000 kg/m2j= 0.9d= 0.18 m

VarillaArea (cm2)Numero de varillas (As/A)Separacin (1metro/#varillas)

Se proponen Varillas del #7 a cada 50 cm

#41.2250.20 m

#51.9330.33 m

#62.8420.50 m

#73.8720.50 m

#85.0311.00 m

Acero de presfuerzoEsfuerzos en el acero

PresfuerzoResistencia ultima a tensin del acero de presfuerzofrs=19000kg/cm2

Resistencia a la fluenciafry=16200kg/cm2

Se propone utilizar torones de relajacin de 1/2 de dimetro, concreto fc=350 kg/cm2 y un concreto fc=250 kg/cm2 en la losa.Fuerza inicial de presfuerzofc=350 kg/cm2

Datos:Yia=86.5cme=7.5cme=Yia-e=86.5cm-7.5cm=79cm

Fuerza inicial de presfuerzo

P=468282.5 kgMomento debido a peso propio y losa (M1)=27720000 kg*cmMomento debido a carpeta asfltica y CV (M2)=37881300 kg*cmSia=286400 cmSic=342800 cmAa=6750 cm2

Numero de Torones

Suponemos perdidas del 25%

Por geometra, facilidad de distribucin y seguridad consideramos que el nmero de torones ser de 50 por tanto los distribuimos en 4 camas con la siguiente geometra.

Centroide de presfuerzo

Revisin de prdidas en el presfuerzo.Acortamiento elstico del concreto:

Donde:frs= 19000 kg/cm2c= 2400 kg/cm3fc= 350 kg/cm2

Tensado de torones

Donde:Mpp= 13230000 KgcmYia= 86.5 cmAa= 6750 cm2Ia= 24770000 cm4e= 74.8 cm

Escurrimiento plstico del concreto

Donde:Mlosa= 13230000 kg*cmMpar/guar= 5282813 kg*cmIa= 24770000 cm4e= 74.8 cm

Contraccin por fraguado

Donde:R=0.5Es=Modulo de Elasticidad del concreto (2000000 kg/cm2)

Relajacin del acero de presfuerzo

Prdidas totalesAcortamiento elstico del concreto:1597 kg/cm2

Escurrimiento plstico del concreto:2648 kg/cm2

Contraccin por fraguado200 kg/cm2

Relajacin del acero de presfuerzo192 kg/cm2Esfuerzo en el acero14630 kg/cm2

4636 kg/cm2Prdidas totales4636 kg/cm2

9994 kg/cm2

%perdidas=24.4% lo que est dentro del margen inicial considerado de 25%

Fuerza proporcionada a la trabe por el presfuerzo:F= 9995 kg/cm2P= 499690 kg

Esfuerzos por el preesfuerzo:

Donde:P= 468282.5 kgAa= 6750 cm2e= 74.8 cmSia= 286400 cm3Ssa= 337000 cm3

Revisin de esfuerzos en la trabe al centro del claro:Fs (T/m2)AcumuladoFi (T/m2)Acumulado

Peso propio727.00-855.45

Presfuerzo-368.82358.182045.341189.89

Losa392.58750.16-461.94727.95

Cargas de servicio62.51813.27-154.11573.84

Carga viva308.911122.19-761.56-187.72

Esfuerzos permisiblesConcreto fc=350 kg/cm2

Revisin de resistencia a flexinMomento resistente ltimo

Momento actuante

Mu