puente viga losa-wycv.xlsx

PUENTE VIGA LOSA

Diseño de un puente viga losa de 15 metros de dos vías

N° de carriles NL'= 2 Tren de cargas HL-93

N° de vigas 3

1

Luz libre L'= 15.0 mAltura H= 4.0 m

7.20 m

F'c= 280kg/cm2Fy= 4200kg/cm2

80kg/m150kg/m

Zona A

Sismicidad baja

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA SECCION DEL PUENTE

1.A. Ancho de cajuela

C=20.3+0.167*L+0.67*H Zona A y BC=30.5+0.250*L+1.00*H Zona C y D

Zona: Ac = 26 cm > 45 cm No cumple, utlizamos el valor minimoc = 45 cm

1.B. Luz de cálculo

L=L'+c L= 15.45 m

1.C. Distancia entre vigas entre ejes (estimado)

S´= AN° de vigas -1

N° de vigas centrales

Ancho de calzada

PD( baranda)=PL( baranda)=

S´= 3.60 m

1.D. Ancho de las vigas

b= .586 m Usaremos b= .600 m

1.E. Espacio entre vigas

S= 3.00 m

2. DISEÑO DE LA LOSA

3.00 m1.05 m.75 m

2.1. Espesor de la losa

Tramos intermedios e=S/15 e=20.00cmTramos en voladizo e=S/10 e=7.50cm

Norma del MTC

e= (s+3000) ≥165 mm30

e= 200 ≥165mm OK

Entonces usaremos e= 20.00cm (variar manualmente)

2.2. Metrado de cargas

a) Tramos intermediosCarga muerta:

Peso propio losa= .500 Tn/mPeso asfalto= .110 Tn/m

.610 Tn/m

b) En voladosCarga muerta:

Peso propio losa= 1.125 Tn/m s/c peatonal:Piso terminado= .100 Tn/m .360 Tn/m

D2= 1.225 Tn/m

S(intermedio)=S(volado+viga)=S(volado)=

D1=

L2=

b) Carga en la baranda.080 Tn/m.150 Tn/m

2.3. Coeficiente de ImpactoI= 33%

2.4. Cálculo de mómentos flectores

a) Tramos intermediosPor carga muerta

.392 Tn-m

Por s/c vehicular

Distribucion de carga viva sobre emparillado

Acero principal transversal al tráfico:

Donde:

EntoncesS= 3000 mm 500< S < 10000 OKC= 0.8l= 2892.75 mm γ (resistencia I)= 1.75

p= .86 MPa P(camion)= 72.5 kND= 2.5

33745 N-mm3.440 Tn-m

Por s/c vehicular

1.135 Tn-mb) En volados

Por carga muerta

.405 Tn-m

PD=PL=

MD=

ML=ML=

MI=

MD=

Por s/c

.214 Tn-m

CALCULO DE MOMENTOS ULTIMOS

En voladoMu= 1.4*MD+1.7*ML

Mu= .930 Tn-m

Tramo intermedioMomento último posítivo

Mu(+)= n(1.25*MD+1.75*ML+1.75*MI)

= 1.05= 1.05= 1.05

n= 1.157625 > .95 OK

Mu(+)= 9.836 Tn-m

Momento último posítivoMu(-)= 4.918 Tn-m

3. VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSA

h= 20.00cmre= 4.00cmd= 16.00cm

a) Peralte mínimo por servicioMD+ML+MI4.967 Tn-m

ML=

M(servicio)=M(servicio)=

n= 8

fc= 126.000 kg/cm2

fs= 2100.000 kg/cm2 ó fs= 1700.0 kg/cm2 (se escoge el menor)

k= 0.372

j= 0.876

b= 100.00cm

d mín= 15.551cm < 16.0 cm OK

b) Por resistencia última

Mu= 9.836 Tn-mKumáx= 66.0402b= 100.00cm

d mín= 12.204cm < 16.0 cm OK

3. VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSAA. DISEÑO POR FLEXIÓN

Tramos intermediosb= 100.00cmd= 16.000Mu(+)= 9.836 Tn-mMu(-)= 4.918 Tn-m

Para Mu(+)=9.836 Tn-m

w= 0.169330055465

ƿ= 0.0112886703643

Zona sismica=

Zona baja=

0.00180 (para losas)

0.02168

0.00180 < ƿ= 0.0112886703643 < 0.02168 OK

As positivoAs= 18.062 cm2

ø (pulgadas)= 3/4

s= 15.780 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 3/4 '' @ 15.000 cm

As negativoAs mínimo=As mínimo= 2.880 cm

ø (pulgadas)= 1/2

s= 43.985 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 1/2'' @ 43.000 cm

Para Mu(-)=4.918 Tn-m

w= 0.0799962424138436

ƿ= 0.00533308282758957


0.02168

0.00180 < ƿ= 0.0053330828276 < 0.02168 OK

As= 8.533 cm2

ø (pulgadas)= 1/2

s= 14.846 cm < 45.00 cm OK

ρmínima=ρmáxima=

ρmínima*b*d


Usaremos 1 ø 1/2 '' @ 14.000 cm

Volados

b= 100.00cmd= 16.000Mu(-)= .930 Tn-m

Para Mu(-)=.930 Tn-m

w= 0.01454

ƿ= 0.00097


0.02168

0.00180 < ƿ= 0.00097 < 0.02168 No cumple, utilizamos cuantia mínima

As= 2.88 cm2

ø (pulgadas)= 1/2

s= 43.985 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 1/2 '' @ 43.000 cm

DISTRIBUCION DE ACEROS

1 ø 1/2'' @ 43.000 cm1 ø 1/2 '' @ 43.000 cm

1 ø 1/2 '' @ 14.000 cm


1 ø 1/2 '' @1 ø 3/4 '' @ 15.000 cm

A. DISEÑO POR CORTE

En tramos intermedios

Corte por carga muerta

VD= .915 Tn-m

Por s/c Vehicular

ANCHO EFECTIVO DE LA LOSA

L1= 15000W1= 1800

E= 2723.54E= 2.72 m.

P/E= 2.72 Tn

2.72 2.72 Tn

0.3 1.51.8

1.2

.600 m

3.6

RL=VL= 3.81TnVI= 1.26Tn

Corte UltimoVU= 1.45(VD)+2.03(VL)+2.03(VI)VU= 11.61Tn

Corte Resistente de Cº

Ф= 0.85f´c= 280 kg/cm2bw= 100

d= 16.000

12.06 Tn-m > 11.61 Tn-m sin estribos

En voladosCarga Muerta

VD=D2S+PDVD= 1.00Tn

Carga VivaVL=L2*S+PL

VL= .42Tn

VU=1.4(VD)+1.7(VL)VU= 2.11Tn

12.06 Tn-m > 2.11 Tn-m OK

3. DISEÑO DE LAS VIGAS LATERALES

A) PREDIMENSIONAMIENTOb= .60 mt= L/12t= 1.30 m

B) METRADO DE CARGAS

PD= .080 Tn/m D1= .610 Tn/m L1=PL= .150 Tn/m D2= 1.225 Tn/m L2= .360 Tn/m

0.61.8

1.20 m

.25 m

.20 m 1 2

1.10 m 3

.600 m3.60 m

Carga muertaFigura 1 1.286 Tn/mFigura 2 1.098 Tn/mFigura 3 1.650 Tn/m

PD= .080 Tn/mWD= 4.114 Tn/m

Carga vivaWL= .528 Tn/m

Determinacion del coeficiente de insidencia vehicular según norma usara el método de la palanca

R= 1.167 P λ= 1.17

Coeficiente de impactoI= 0.33

Carga sobre la vigaEje delantero λP= 2.08Eje posterior λP´= 8.63

C) CALCULO DE MOMENTOSa) Por Carga Muerta

MD= 122.760 Tn-m

b) Por S/C veredas

MD= 15.754 Tn-m

c) Por S/C Vehiculara) Con el tren de Cargas

8.63 8.63 2.08

4.3 4.3

x -4.30m 19.75 m -x

x 15.45 m -xx +4.30m 11.15 m -x

RA= 21.168 -1.2520 x M(x)=RA(X)= 21.1682 x -1.2520 x^2 -37.12333333333

21.168 -2.5040 x- 0 = 0

x=8.4538 OK

M(8.4538)= 52.35 Tn-mReducion= 1.2

ML= 62.82 Tn-m

b)Con eje tanden

22.4 22.4

1.2

x 15.45 m -x

x+ 1.20 14.25 m -x

15.45

RA= 43.0602 -2.8997 x M(x)=RA(X)= 43.0602 x -2.8997 x^2

43.0602 -5.7994 x = 0

x=7.4250 OK

M(7.4250)= 159.86 Tn-m/banda

λ= 1.17Reducion= 1.2

Nº ruedas= 2

ML= 111.90 Tn-m/viga

c) Con s/c distribuida.97Tn/m

15.45

ML= 28.94 Tn-m/bandaλ= 1.17

Reducion= 1.2

Nº ruedas= 2ML= 20.26 Tn-m/viga

Entonces ML= 83.08 Tn-m/viga

Momento de ImpactoMI= 20.73Tn

FUERZA CORTANTEa) Por Carga Muerta WD= 4.114 Tn/m

L´= 15VD= 30.86Tn

b) Por S/C en veredaWL= .528 Tn/m

L´= 15VL= 3.96Tn

C) Por S/C vehicular

Por el tren de carga

RA= 21.168 -1.2520 x X= 4.525 (mitad de cajuela mas 4.3)

RA= 15.50Tn

VL=RA= 15.50 Tn/vigaReducción= 1.2

VL= 18.60 Tn/viga

Por eje tandenRA= 43.0602 -2.8997 x

X= 0.225 (mitad de cajuela)

RA= 42.41Tn

VL=RA= 42.41 Tn/vigaReducción= 1.2

λ= 1.17Nº ruedas= 2

VL= 29.69 Tn/viga

Por S/C equivalente

VL= 7.27Tn

Reducción= 1.2λ= 1.17

Nº ruedas= 2

VL= 5.09 Tn/viga

Entonces VL= 23.70 Tn/viga

d) Corte por ImpactoVI= 6.14 Tn/viga

E) VERIFICACION DE LA SECCION

a) Por FlexionMU=n(1.25D+1.75L+1.75IM+1.75PL)

D= 122.760 Tn-mL= 83.08 Tn-m/viga

IM= 20.73TnPL= 15.754 Tn-mn= 1.16

MU= 420.73 Tn-m

Momento resistente de la seccion de concreto

Ф= 0.9ku= 66.04

b= .600 mre= 0.09h= 1.30 md= 1.21 m

522.12 Tn-m

420.73 Tn-m < 522.12 Tn-m OK

Diseño po flexiónMU= 420.73 Tn-m

b= 60re= 9h= 130d= 121


w= 0.218012165674

ƿ= 0.0145341443782

As= 105.52 cm2

ø (pulgadas)= 1 ø (pulga) AbøUsaremos= 20.824221575332 3/8 .71 cm2

Usaremos 21 ø1 '' 1/2 1.27 cm2 5/8 1.98 cm2

Calculo del As min 3/4 2.85 cm21 5.07 cm2

1 3/8 9.58 cm21 1/2 11.40 cm22 20.27 cm2

Asmin= 20.25 cm2

Podemos usar3ø1 + 2ø3/4 Usar tablas para selección de aceros

ACERO POR FLAMBEO

Aslat= 0.002*b*dAslat= 14.52 cm2 4ø3/4 + 2ø5/8

fs= 2091.22 kg/cm2

s= 30.00 cm

s= 354.28 mm

s= 358.64 mm

Smax= 30.00 cmDISEÑO POR CORTE

Corte ActuanteVu=1.45VD+2.03(VL+VI+VPL)

VU= 113.35Tn

Corte Resistente del Concreto

VC= .65308 MN

VC= 66.57Tn con estribos

En ningún caso se debe considerar

56.76 Tn ≤ 258.46 Tn OK

Smáx

56.76 Tn ≤ 129.23 Tn OK

Smáx= 60.000 cm

Espaciamiento en la sección critica

ø (pulga) Abø ø (cm)3/8 .71 cm2 0.9525

ø (pulgadas)= 1/2 1/2 1.27 cm2 1.27Av= 2.53 5/8 1.98 cm2 1.5875

3/4 2.85 cm2 1.905S= .10 m 1 5.07 cm2 2.54

1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

Smax= .50 m

Usaremos ø 1/2 '' @ .20 m

Vs(.10)= 1.107

1.112

0.917

0.3 1.30 m7.725

S= 0.302cm


Finalmente Estribos ø 1/2 '' 5+3@10+5@20+ Resto30cm

4. DISEÑO DE LA VIGA CENTRAL.



PD= .080 Tn/m D1= .610 Tn/m L1= S/C vehicularPL= .150 Tn/m D2= 1.225 Tn/m L2= .360 Tn/m

1.2 0.6 0.6 1.2

1.80 m 1.80 m

.25 m

.20 m

1.10 m

0.6

Carga muertaLosa Izquierda 1.098 Tn/mLosa Derecha 1.098 Tn/m

Viga 1.950 Tn/mPD= .080 Tn/mWD= 4.226 Tn/m

Determinacion del coeficiente de insidencia vehicular según norma usara lo siguiente:

λ= 0.81


Carga sobre la vigaEje delantero λP= 2.88 (por ser dos vias)Eje posterior λP´= 11.99 (por ser dos vias)


MD= 122.760 Tn-m


11.99 11.99 2.88

4.3 4.3

x -4.30m 19.75 m -x

x 15.45 m -xx +4.30m 11.15 m -x

RA= 29.405 -1.7392 x M(x)=RA(X)= 29.4049 x -1.7392 x^2 -51.56834777849

29.405 -3.4783 x- 0 = 0

x=8.4538 OK

M(8.4538)= 72.72 Tn-mReducion= 1

ML= 72.72 Tn-m

b)Con eje tanden

22.4 22.4

1.2

x 15.45 m -x

x+ 1.20 14.25 m -x

L= 15.45 m

RA= 43.0602 -2.8997 x M(x)=RA(X)= 43.0602 x -2.8997 x^2

43.0602 -5.7994 x = 0

x=7.4250 OK

M(7.4250)= 159.86 Tn-m/banda

λ= 0.81Reducion= 1

Nº ruedas= 4

ML= 32.38 Tn-m/viga

c) Con s/c distribuida

.97Tn/m

L= 15.45 m


Reducion= 1Nº ruedas= 4

ML= 5.86 Tn-m/viga




L´= 15.0 mVD= 31.70Tn

b) Por S/C vehicular



RA= 21.55Tn

VL=RA= 21.55 Tn/vigaReducción= 1

VL= 21.55 Tn/viga

c)Por eje tandenRA= 43.0602 -2.8997 x


RA= 42.41Tn



VL= 8.59 Tn/viga

Por S/C equivalente

VL= 7.27Tn

Reducción= 1λ= 0.81

Nº ruedas= 4VL= 1.47 Tn/viga





D= 122.760 Tn-mL= 78.59 Tn-m/viga

IM= 24.00Tnn= 1.16

MU= 386.25 Tn-m


Ф= 0.9ku= 66.04

b= .600 mre= 0.09h= 1.30 md= 1.21 m

522.12 Tn-m

386.25 Tn-m < 522.12 Tn-m OK se diseñara simplemente reforzada


b= 60re= 9h= 130d= 121


w= 0.197401446746

ƿ= 0.0131600964498

As= 95.54 cm2


Usaremos 19 ø1 '' 1/2 1.27 cm2 5/8 1.98 cm2


1 3/8 9.58 cm21 1/2 11.40 cm22 20.27 cm2

Asmin= 20.25 cm2

Podemos usar3ø1 + 2ø3/4 Usar tablas para selección de aceros

ACERO POR FLAMBEO

Aslat= 0.002*b*dAslat= 14.52 cm2 4ø3/4 + 2ø5/8 (cambiar manualmente)

fs= 2149.36 kg/cm2

s= 30.00 cm

s= 341.99 mm

s= 348.94 mm

Smax= 30.00 cm

DISEÑO POR CORTE

Corte ActuanteVu=1.45VD+2.03(VL+VI+VPL)

VU= 115.18Tn

Corte Resistente del Concreto

VC= .65308 MNVC= 66.57Tn con estribos

En ningún caso se debe considerar

58.59 Tn ≤ 1001.00 Tn OK

Smáx

58.59 Tn ≤ 500.50 Tn OK

Smáx= 140.000 cm

Espaciamiento en la sección critica

ø (pulga) Abø ø (cm)3/8 .71 cm2 0.9525

ø (pulgadas)= 1/2 1/2 1.27 cm2 1.27Av= 2.53 5/8 1.98 cm2 1.5875

3/4 2.85 cm2 1.905S= .10 m 1 5.07 cm2 2.54

1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

Smax= .50 m


Vs(.20)= 0.555

1.130

0.932

0.3 1.30 m7.725

S= 0.29cm


Finalmente Estribos ø 1/2 '' 5+3@10+5@20+ Resto30cm

5)DISEÑO DE BARANDA

CARGAS DE DISEÑO:VERTICAL: 150.00 kg/mHORIZONTAL: 225.00 kg/m

fs (Tubo de fierro galvanizado) 800.00 kg/m3

Altura de la baranda: 0.50 mAnclaje del fierro: 0.25 mCajuela (c): 0.45 mAltura total de fierro ( h' ): 0.75 mEspaciamiento entre vastidores ( e ): 0.80 mPeso del tubo FºGº espesor de 2.5 mm: 4.00 Kg/m

A)Diseño de Pasamanos:

Lt= L' + 2c + Nº(v) * h'

Nº(v)=(L'+2c)/e

Aporte Fierro Galvanizado de Ф 3"

Nº(v)= 20 vastidores

Lt= 30.81 m

Peso del pasamanos: 123.225

Peso del pasamanos por metro lineal: 7.75 Kg/m

1) Metrado de cargas :Carga vertical:

Wv= 157.75 Kg/mCarga horizontal:

Wh= 225.00 kg/m

2)Momentos flectores.

(+)M= (WL^2)/14 L= 0.80 m(-)M= (WL^2)/10

Momento por carga horizontal:(+) M= 10.29 kg-m(-) M= 14.40 kg-m

Momento por carga vertical:(+) M= 7.21 kg-m(-) M= 10.10 kg-m

2)Verificacion de la seccion.

Esfuerzo por flexion:σ=My/I

Mmax=σ*I/ĉ

800.0 kg/m3ĉ= 3*2.54/2 +0.25= 4.06 CmI= Π*((8.12)^4-(7.62)^4)/64I= 47.90 Cm

94.39 kg-m OK

• El momento maximo resistente es mayor al momento actuante.

Esfuerzo por corte:Corte resitente:

τ= 60.00 kg/CmVr= 191.32 kg

Corte actuante:K*W*L k= 0.575

103.50 kg OK

• El cortante maximo resistente es mayor al cortante actuante.

B)Diseño de la columneta de la baranda:

1) Metrado de cargas :Carga vertical del pasamanos:(150 kg/m) 120.00 kgCarga horizontal del pasamanos:(225 kg/m) 180.00 kgPeso del pasamanos: (4 kg/m) 3.20 kgPeso de la columna: (4 kg/m) 3.00 kg

Momento actuante:

90.00 kg-m

σt=

Mmax=

Vr=Π*R*t*τ

Vmax actuante =

Vmax actuante =

Mmax actuante =

Corte actuante:

180.00 kg

2)Verificacion de la seccion de la columneta.

Esfuerzo por flexion:σ=My/I

800.0 kg/m3ĉ= 3*2.54/2 +0.25= 4.06 CmI= Π*((8.12)^4-(7.62)^4)/64I= 47.90 Cm

94.39 kg-m OK

• El momento maximo resistente es mayor al momento actuante.

Esfuerzo por corte:Corte resitente:

τ= 60.00 kg/CmVr= 191.32 kg

Corte actuante:180.00 kg OK

• El cortante maximo resistente es mayor al cortante actuante.

6) DISEÑO DE DIAFRAGMAS:

0.78 m0.35 m

Long de inflexion: 3.86 mMetrados de cargas:WD Peso propio= 0.682 Tn/m

a) Diseño por flexion:0.921 Tn-m

Momento torsor en la viga:Tu=0.7*(-)Mu*long inflex. 13.288 Tn-m

Vmax actuante =

Mmax=σ*I/ĉ

σt=

Mmax=

Vr=Π*R*t*τ

Vmax actuante =

hd= 0.6*Hviga

hd=bd=

Mu peso propio=

Momento de diseño:(+)Mu= 14.209 Tn-m

Calculo de acero:Verificar si es simplemente reforzada:


Ф= 0.9ku= 66.04

b= 35.00 cmre= 9.00 cmd= 69.00 cm

99.04 Tn-m

14.21 Tn-m < 99.04 Tn-m OK se diseñara simplemente reforzadaDiseño po flexión

MU= 14.21 Tn-mku= 66.04re= 9.00 cmh= 78.00 cmd= 69.00 cm


w= 0.018127072038

ƿ= 0.0012084714692

As= 5.51 cm2

ø (pulgadas)= 1/2 ø (pulga) AbøUsaremos= 4.3470559871877 3/8 .71 cm2

Usaremos 5 ø 1/2'' 1/2 1.27 cm2 5/8 1.98 cm2


1 3/8 9.58 cm21 1/2 11.40 cm2

2 20.27 cm2As lateral= 6.74 cm2

ø (pulgadas)= 1/2Usaremos= 5.316766372263

Usaremos 6 ø 1/2''

A.12 CONTRAFLECHA

1.3345

a. Evacuación de Aguas: Pendiente minima: s= 0.50%Δevac.aguas.= .2625 cm

b. Deformación Máxima: Δmáx= 1.0720 cm

A. Deformación por carga muertab= 0.6

d= 1.01 e=

L= 15.00 m(+)As= 95.54 cm2(-)As= 20.25 cm2

d= 1.01

a. Momento de Inercia de la Sección Llena: Ig= 6655000.000 cm4

b. Momento de agrietamiento:= 33.46640106136

yt=e/2 = 0.55

Mcr= 4049.43 Tn-m < Mserv.= 225.34 Tn-m … No se agrieta la sección

c. Momento de inercia de la sección agrietada:

r=n*(+)As+(2n--20.25 cm2 5.00 cmd= 1.01 cmb= .60 cm

-101.24 cm2 (+)As= 95.54 cm2(-)As= 20.25 cm2

n= 05.44

CONTRAFLECHA NECESARIA= Δevac.aguas.+Δmáx =

area de acero transformada a concreto

d'=

P=n*(+)As*d+(2n-1)*(-)As*d'= area de C° transformada en acero compresión

d. Momento de Inercia de la sección agrietada doblemente reforzada:

Icr= 28.278 cm4

e. Momento de inercia efectivo:

Ic= 38617837339.1502 ≤ Ig = 6655000.0 cm4

f. Deformación instantanea:

Δi(cp)= 1.07201 cm

Deformaciones de larga duración =p'=

Δλ= 1.9822 cmΔduración(cp)= 2.1249 cm

Δ(cp)= 3.1969 cm

B. Por S/C vehicularP/m= 9.93066666667

22.4 22.4

L= 15.00 m

Diagrama de Momentos:

22.4 22.4

M= 13.44M= 13.44

22.4 22.4

Δcentroide de luz= Mcentro de luz

MCL= 193.536MCL= 2.2780 cm

C. Sobre carga distribuida

0.97

ΔS/C= 5.660ΔS/C= 7.9380 cm

Δ= Δev+Δmáx= 13.6754 cmΔ= 14.00 cm

PUENTE VIGA LOSA

camion de diseño# vias cargadas factor eje tandem1 1.2 0.5 12 1 1 23 0.85 1.50 34 0.65 2 4

f'c Ku máx ρb Sismicidad175 41.0411 0.0180 alta 0.5210 49.5301 0.0216 baja 0.75280 66.0402 0.0289

ZONA CajuelaA 26B 26C 39D 39

ø (pulga) Abø ø (cm)3/8 .71 cm2 0.9525 1/2 1.27 cm2 1.27 5/8 1.98 cm2 1.5875 3/4 2.85 cm2 1.9051 5.07 cm2 2.54

1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08


1 3/8 9.58 cm2 3.493

1 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

No cumple, utilizamos cuantia mínima


1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

43.000 cm

ø (cm)0.9525

1.271.5875

1.9052.54

3.4933.815.08

ø (cm)0.9525

1.271.5875

1.9052.54

3.4933.81

5.08

1.10 m

20.0018

22.4

PUENTE VIGA LOSA

Diseño de un puente viga losa de 15 metros de dos vías

N° de carriles NL'= 2 Tren de cargas HL-93

N° de vigas 3

1

Luz libre L'= 15.0 mAltura H= 4.0 m

7.20 m


80kg/m150kg/m

Zona A

Sismicidad baja

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA SECCION DEL PUENTE

1.A. Ancho de cajuela

C=20.3+0.167*L+0.67*H Zona A y BC=30.5+0.250*L+1.00*H Zona C y D

Zona: Ac = 26 cm > 45 cm No cumple, utlizamos el valor minimoc = 45 cm

1.B. Luz de cálculo

L=L'+c L= 15.45 m

1.C. Distancia entre vigas entre ejes (estimado)

S´= AN° de vigas -1

S´= 3.60 m

1.D. Ancho de las vigas

N° de vigas centrales

Ancho de calzada

PD( baranda)=PL( baranda)=

b= .586 m Usaremos b= .600 m

1.E. Espacio entre vigas

S= 3.00 m

2. DISEÑO DE LA LOSA

3.00 m1.05 m.75 m

2.1. Espesor de la losa

Tramos intermedios e=S/15 e=20.00cmTramos en voladizo e=S/10 e=7.50cm

Norma del MTC

e= (s+3000) ≥165 mm30

e= 200 ≥165mm OK

Entonces usaremos e= 20.00cm (variar manualmente)

2.2. Metrado de cargas

a) Tramos intermediosCarga muerta:

Peso propio losa= .500 Tn/mPeso asfalto= .110 Tn/m

.610 Tn/m

b) En voladosCarga muerta:

Peso propio losa= 1.125 Tn/m s/c peatonal:Piso terminado= .100 Tn/m .360 Tn/m

D2= 1.225 Tn/m

b) Carga en la baranda.080 Tn/m.150 Tn/m

2.3. Coeficiente de ImpactoI= 33%

S(intermedio)=S(volado+viga)=S(volado)=

D1=

L2=

PD=PL=

2.4. Cálculo de mómentos flectores

a) Tramos intermediosPor carga muerta

.392 Tn-m

Por s/c vehicular

Distribucion de carga viva sobre emparillado

Acero principal transversal al tráfico:

Donde:

EntoncesS= 3000 mm 500< S < 10000 OKC= 0.8l= 2892.75 mm γ (resistencia I)= 1.75

p= .86 MPa P(camion)= 72.5 kND= 2.5

33745 N-mm3.440 Tn-m

Por s/c vehicular

1.135 Tn-mb) En volados

Por carga muerta

.405 Tn-m

Por s/c

.214 Tn-m

CALCULO DE MOMENTOS ULTIMOS

En volado

MD=

ML=ML=

MI=

MD=

ML=

Mu= 1.4*MD+1.7*ML

Mu= .930 Tn-m

Tramo intermedioMomento último posítivo

Mu(+)= n(1.25*MD+1.75*ML+1.75*MI)

= 1.05= 1.05= 1.05

n= 1.157625 > .95 OK

Mu(+)= 9.836 Tn-m

Momento último posítivoMu(-)= 4.918 Tn-m

3. VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSA

h= 20.00cmre= 4.00cmd= 16.00cm

a) Peralte mínimo por servicioMD+ML+MI4.967 Tn-m

n= 8

fc= 126.0 kg/cm2

fs= 2100.0 kg/cm2 ó fs= 1700.0 kg/cm2 (se escoge el menor)

k= 0.372

j= 0.876

b= 100.00cm

d mín= 15.551cm < 16.0 cm OK

M(servicio)=M(servicio)=

b) Por resistencia última

Mu= 9.836 Tn-mKumáx= 66.0402b= 100.00cm

d mín= 12.204cm < 16.0 cm OK

3. VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSAA. DISEÑO POR FLEXIÓN

Tramos intermediosb= 100.00cmd= 16.000Mu(+)= 9.836 Tn-mMu(-)= 4.918 Tn-m

Para Mu(+)=9.836 Tn-m

w= 0.1693300554648

ƿ= 0.01128867036

Zona sismica=

Zona baja=


0.02168

0.00180 < ƿ= 0.01128867036 < 0.02168 OK

As positivoAs= 18.062 cm2

ø (pulgadas)= 3/4

s= 15.780 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 3/4 '' @ 15.000 cm

As negativo


As mínimo=As mínimo= 2.880 cm

ø (pulgadas)= 1/2

s= 43.985 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 1/2'' @ 43.000 cm

Para Mu(-)=4.918 Tn-m

w= 0.07999624241384

ƿ= 0.00533308282759


0.02168

0.00180 < ƿ= 0.00533308283 < 0.02168 OK

As= 8.533 cm2

ø (pulgadas)= 1/2

s= 14.846 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 1/2 '' @ 14.000 cm

Volados

b= 100.00cmd= 16.000Mu(-)= .930 Tn-m

Para Mu(-)=.930 Tn-m

w= 0.01454

ƿ= 0.00097


0.02168

0.00180 < ƿ= 0.00097 < 0.02168 No cumple, utilizamos cuantia mínima

ρmínima*b*d



As= 2.88 cm2

ø (pulgadas)= 1/2

s= 43.985 cm < 45.00 cm OK

Usaremos 1 ø 1/2 '' @ 43.000 cm

DISTRIBUCION DE ACEROS

1 ø 1/2'' @ 43.000 cm1 ø 1/2 '' @ 43.000 cm

1 ø 1/2 '' @ 14.000 cm

1 ø 1/2 '' @1 ø 3/4 '' @ 15.000 cm

A. DISEÑO POR CORTE

En tramos intermedios

Corte por carga muerta

VD= .915 Tn-m

Por s/c Vehicular

ANCHO EFECTIVO DE LA LOSA

L1= 15000W1= 1800

E= 2723.54E= 2.72 m.

P/E= 2.72 Tn

2.72 2.72 Tn

0.3 1.51.8

1.2

.600 m

3.6

RL=VL= 3.81TnVI= 1.26Tn

Corte UltimoVU= 1.45(VD)+2.03(VL)+2.03(VI)VU= 11.61Tn

Corte Resistente de Cº

Ф= 0.85f´c= 280 kg/cm2bw= 100

d= 16.000

12.06 Tn-m > 11.61 Tn-m sin estribos

En voladosCarga Muerta

VD=D2S+PD

VD= 1.00Tn

Carga VivaVL=L2*S+PL

VL= .42Tn

VU=1.4(VD)+1.7(VL)VU= 2.11Tn

12.06 Tn-m > 2.11 Tn-m OK

3. DISEÑO DE LAS VIGAS LATERALES



PD= .080 Tn/m D1= .610 Tn/m L1=PL= .150 Tn/m D2= 1.225 Tn/m L2= .360 Tn/m

0.61.8

1.20 m

.25 m

.20 m 1 2

1.10 m 3

.600 m3.60 m

Carga muertaFigura 1 1.286 Tn/mFigura 2 1.098 Tn/mFigura 3 1.419 Tn/m

PD= .080 Tn/mWD= 3.883 Tn/m

Carga vivaWL= .528 Tn/m

Determinacion del coeficiente de insidencia vehicular según norma usara el método de la palanca

R= 1.167 P λ= 1.17


Carga sobre la vigaEje delantero λP= 2.08Eje posterior λP´= 8.63


MD= 115.868 Tn-m

b) Por S/C veredas

MD= 15.754 Tn-m


8.63 8.63 2.08

4.3 4.3

x -4.30m 19.75 m -x

x 15.45 m -xx +4.30m 11.15 m -x

RA= 21.168 -1.2520 x M(x)=RA(X)= 21.1682 x -1.2520 x^2 -37.123333333333

21.168 -2.5040 x- 0 = 0

x=8.4538 OK

M(8.4538)= 52.35 Tn-mReducion= 1

ML= 52.35 Tn-m

b)Con eje tanden

22.4 22.4

1.2

x 15.45 m -x

x+ 1.20 14.25 m -x

15.45

RA= 43.0602 -2.8997 x M(x)=RA(X)= 43.0602 x -2.8997 x^2

43.0602 -5.7994 x = 0

x=7.4250 OK

M(7.4250)= 159.86 Tn-m/banda

λ= 1.17Reducion= 1

Nº ruedas= 4

ML= 46.63 Tn-m/viga

c) Con s/c distribuida.97Tn/m

15.45


Reducion= 1Nº ruedas= 4

ML= 8.44 Tn-m/viga




L´= 15VD= 29.12Tn

b) Por S/C en veredaWL= .528 Tn/m

L´= 15VL= 3.96Tn

C) Por S/C vehicular



RA= 15.50Tn


VL= 15.50 Tn/viga

Por eje tandenRA= 43.0602 -2.8997 x


RA= 42.41Tn



VL= 12.37 Tn/viga

Por S/C equivalente

VL= 7.27Tn

Reducción= 1λ= 1.17

Nº ruedas= 4VL= 2.12 Tn/viga





D= 115.868 Tn-mL= 60.79 Tn-m/viga

IM= 17.28TnPL= 15.754 Tn-mn= 1.16

MU= 358.47 Tn-m


Ф= 0.9ku= 66.04

b= .600 mre= 9d= 1.30 m

.02 Tn-m

358.47 Tn-m < .02 Tn-m No cumple


b= 60re= 9h= 130d= 121


w= 0.1812578222472

ƿ= 0.01208385482

As= 87.73 cm2


Usaremos 18 ø1 '' 1/2 1.27 cm2 5/8 1.98 cm2


1 3/8 9.58 cm21 1/2 11.40 cm22 20.27 cm2

Asmin= 20.25 cm2

Podemos usarUsar tablas para selección de aceros

ACERO POR FLAMBEO

Aslat= 0.002*b*dAslat= 14.52 cm2

fs= 2111.17 kg/cm2

s= 30.00 cm

s= 349.99 mm

s= 355.25 mm

Smax= 30.00 cm

PUENTE VIGA LOSA

camion de diseño# vias cargadas factor eje tandem1 1.2 0.5 12 1 1 23 0.85 1.50 34 0.65 2 4

f'c Ku máx ρb Sismicidad175 41.0411 0.0180 alta 0.5210 49.5301 0.0216 baja 0.75280 66.0402 0.0289

ZONA CajuelaA 26B 26C 39D 39

(se escoge el menor)


1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.81

2 20.27 cm2 5.08


1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

No cumple, utilizamos cuantia mínima


1 3/8 9.58 cm2 3.4931 1/2 11.40 cm2 3.812 20.27 cm2 5.08

43.000 cm

ø (cm)0.9525

1.271.5875

1.9052.54

3.4933.815.08

puente viga losa-wycv.xlsx

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