puente viga mashajim

7/30/2019 Puente Viga MASHAJIM

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b) Mediante el estudio de " Calculo de socavacion y proteccion de los cauces de los rio la La Leche y Morrope en la

zona de influencia del proyecto Carretera Morrope-Puente Positos" se calculo la profundidad de socavacion en el

cruce KM. 14 +130 siendo h= 2.383m.

Altura de viga

Borde libre 1.5m NMA

Nivel max. Avenidas 2.2m

Prof. Socavacion 2.4 m

25m.


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PROYECTO: "Mejoramiento de la Carretera Cruce Panamericana con el Distrito deMorropePuente Positos "

UTILIZAR :

FC= 280 kg/cm2Fy= 4200 kg/cm2

vehiculo usuario HL-93

Idealizacin:

A B

34 m.

Predimensionamiento seccin:

3.25 3.25

t berma

cartelas

viga diafragma

2.00 2.00 2.00

seccin transversal

I) DISEO DE LA LOSA (As principal perpendicular al trfico)

a)Predimensionamiento de la losa

s : luz losa = 2000 mm Art. 2.9.1.4.1 MDP

tmin = (S+3000)/30 > 165mm= 166.67 mm.

s : luz losa en mm. 0.167 cm.

0.18 m.

Ancho de la viga:

b=0.0157(s)^0.5*L= 0.75 m

Adopt. : b= 0.75 m

b)Momentos de flexin por carga

wL^2/10 wL^2/10

wL^2/10

1.25

DISEO DE LA SUPER-ESTRUCTURAkm. 14+130

Tomamos tmin=


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Carga muerta de la losa (DC)

wlosa= t*1.00*2400= 432 kg/m.

Momentos (+)y (-)

S= 1.25 m.

MDC = wlosa*S^2/10 = 67.50 Kg-m

0.07 Tn-m

Carga por superficie de rodadura (DW)

e = 0.05 m.

wasf.= e*1.00*2250= 112.5 kg/m.

MDC = wasf.*S^2/10 = 17.58 Kg-m

0.02 Tn-m

Carga viva (LL):

4.3

4.30-9.00 E

ancho transversal

perpendicular a la

rueda

Momento positivo:

Linea de influencia

7.4 7.4 7.4 7.4

1.8 1.8

2 2 2

0.4083

0.00912

0.4L

-0.0616

Para un carril cargado:

M (+)= (7.4*0.4083+7.4*-0.0616)*m = 3.08 T-m

m= 1.2 Factor de multipresencia

Para dos carriles cargados:

M(+)=(7.4*0.4083+7.4*-0.0616+7.4*0.00912+7.0*0)*m= 2.63 T-m

m= 1.00

7.4

7.47.4

7.4


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Ancho de la Franja en que se distribuye:

S = 2000.00 mm.

E(+) = 660+0.55*S mm. = 1760 mm. Art. 2.6.4.2.1.3

1.76 m.

Entonces, el momento positivo crtico, afectado del efecto de la carga dinmica

(33% para estado limite de resistencia) y el ancho de franja, es:M(+)LL+ED= 3.08/1.76*1.33= 2.33 T-m

Momento negativo:

Linea de influencia

7.4 7.4 7.4 7.4

1.8 1.2 1.8

2 2 2

0.0228

-0.15

-0.2048

Para un carril cargado:

M (-)= (7.4*-0.2048+7.4*-0.15)*m = -3.15 T-mm= 1.2 Factor de multipresencia

Para dos carriles cargados:

M (-)= (7.4*-0.2048+7.4*-0.15+0.0228*7.4+0*7.4)*m = -2.46 T-m

m= 1.00

Ancho de la Franja en que se distribuye:

S = 2000.00 mm.

E(-) = 1220+0.25*S mm. = 1720 mm. Art. 2.6.4.2.1.3

1.72 m.

Entonces, el momento positivo crtico, afectado del efecto de la carga dinmica(33% para estado limite de resistencia) y el ancho de franja, es:

M(-)LL+ED= -3.15/1.72*1.33= -2.44 T-m


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Acero de Distribucin

S= 1250.00 mm. Art. 2.9.1.3.3.4.2 MDP3480/S^0.5


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II)DISEO DE LA VIGA PRINCIPAL INTERIOR At

2.00

A)Predimensionamiento 0.18L= 34 0.15

hmin=0.07L= 2.38 m. 0.25 2.00

tomamos:

h= 2.00 m.

0.15

viga diafragma

0.75

B) MOMENTOS DE FLESXION POR CAGAS (viga interior)

Se colocara vigas diafragma en los apoyos y en el centro de la luz, tenemos:

Carga Muerta(DC):

Carga distribuidas

Wlosa = t*At*2400 = 864 kg/m

Wviga=(h-t)*b*2400= 3276 kg/m

W cartela =2 Ac/2 = 90 kg/m

WDC = 4230 kg/m

MDC1 = WDC*L2/8 = 611.24 T-m

Cargas puntualesbdiaf= 0.3 m. Pdiaf. Pdiaf. Pdiaf.

Pdiaf=(h-t-0.15)(At-bvig)*bdiaf.*2400 = 1503 Kg.

MDC2 = Pdiaf*L/2 = 25.55 Tn-m

MDC1+MDC2= 636.79 Tn-m


e = 0.05 m.

Wasf= e*2250*2= 225 kg/m

MDW = Wasf*L/8 = 32.5125 Tn.

Carga Viva (LL)De la tabla APENDICE II-B, para Vehiculos HL-93, y con la consideracin dinmica

en el estado limite por resistencia:

MLL+ED= 462.13 T-m

% de momento g que se distribuye en la viga interior es:


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Caso de un carril cargado:

g=0.06+(s/4300)0.4

(s/L)0.3

(Kg/L*t3)

0.1

Clculo de (Kg/L*t3)0.1

200.00

n=Eviga/Elosa = 1I viga=b(h-t)

3/12 = 37678550 cm3 18

Aviga= 13650 cm2 100

eg= 100 cm 200

Kg =n(Iviga+Aviga *eg2)= 174178550.0 cm4 182

Luego (Kg/(L*t3))0.1

= 1.243

g=0.06+(s/4300)0.4

(s/L)0.3

(Kg/L*t3)

0.1= 0.451

75

Caso de dos carril cargado:

g=0.075+(s/2900)0.6(s/L)0.2 (Kg/L*t3)0.1 = 0.639 critico

MLL+ED = g*MLL+ED = 295.41 T-m

C) CONBINACION DE CARGAS Art. 2.4.5.3 MDP

Q=n Yi*qiResistencia I:

U=n(Y1DC+Y2DW+y3(LL+ED))

U=1.0(1.25DC+1.5DW+1.75(LL+ED))

Servicio I

U=n(Y1DC+Y2DW+Y3(LL+ED))U=1.0(1.0DC+1.0DW+1.0(LL+ED))

Fatiga

U=n(Y1(LL+ED))

U=0.75(1.0(LL+ED))

C) Estado Limite de Resistencia I

MU=1.0(1.25DC+1.5DW+1.75(LL+ED)) = 1361.72 Tn-m

Ancho efectivo de viga T, el menor valor de:

L/4 = 8.5

12t+tw = 2.91

S = 2.00

2.00 m.

Suponiendo C = t = 0.18 m.

a = 0.85*c = 15.3 cm.

por lo tanto: b=


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Utilizando As= 24 fierros de 1" y estribos de 1/2" y recubrimiento 2"

Z

Z : hallamos tomando momentos en la base

calculo de Z

Tomamos momentos en la base de la viga , siendo A=20.4 cm2

24A *Z = 24A*3.5"

Z= 3.5 pulgadas

Z= 8.75 cm.

d =h-Z = 191.25 cm.

As=Mu/(0.9fy(d-a/2))= 196.21 cm2

P =As/bd = 0.005130

C = 1.18Pfyd/(0.85f`c) = 20.43 cm < 18 cm.

Se diseara como viga rectangular

a=As*fy/(0.85*f`c*b) = 17.31

As=Mu/(0.9fy(d-a/2))= 197.29 cm2

24 fierros de 1"

As max.

Una seccin no sobre esforzada cumple con : C/dc


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Acero por contraccin y temperatura en cara laterales

En el alma de la viga tee:Asmn=0.756*Ag/fy = 2505.40 mm2

25.05 cm2

Asmin= 12.53 cm2/cara

Usaremos 6 fierro de 5/8" por cara considerando: Area acero 5/8'' = 1.98 cm2

Smax. = 3tw = 225 cm. S = 1.98*100/12.53 = 15 cm. Ok.

Para usar acero de contraccion se ha tomado la tercera parte del acero que resiste a la traccion (24 de 1'')

Acont.= 24/3 = 8 aceros

S = 5.07*75/40. 8 cm

81"

125/8"

241"

Z


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DISEO DE VIGA DIAFRAGMA

1.0 MOMENTO POR PESO PROPIO

Segn datos las dimensiones son :

(ad)= 0.300(hd)= 1.670

(S + bw)= 2.000

Metrado de Cargas Peso Propio :

Elemento Medidas (m) Medidas Carga

Viga diafragma 0.3*1.67*2400Kg/cm2 (ad * hd)*2,40 Tn/m3 1.202 Tn/m

W pp 1.202 Tn/m

Momento Peso w * l2

8

Mpp = 0.601 Tn-m

Mpp = 0.601 Ton - m

2.000

2.0 MOMENTO POR SOBRECARGA E IMPACTO ( S/C ) + I impacto

M s/c = P * L/4 = 3.70 Ton - m

M LL+I = Ms/c*I P = 7.4 TnM LL+I = 4.81 Ton - m

3.0 CONBINACION DE CARGAS L

Q=n Yi*qi

Resistencia I:


Ancho vigas diafragmas

Peralte vigas diafragmas

Separacion de vigas entre ejes


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U=1.0(1.25DC+1.5DW+1.75(LL+ED))

Servicio I

U=n(Y1DC+Y2DW+Y3(LL+ED))

U=1.0(1.0DC+1.0DW+1.0(LL+ED))

Fatiga

U=n(Y1(LL+ED))

U=0.75(1.0(LL+ED))Estado Limite de Resistencia I

Mu=1.0(1.25DC+1.75(LL+ED))= 9.17 T-m

Util.D 3/4" = 1.905 cm

recub. r= 5 cm

Z=r+/2= 5.95 cm 1.67 d

d=e-Z= 161.05 cm

Z

Ku=Mu/(bd^2)= 0.354

29.23= 0.9*280*W(1-0.6W)

0 W= 0.003

-0.4 0

p=W*f'c/fy= 0.000200

As=pbd= 3.22 cm2

Asmaximo

Una seccin no sobre reforzada cumple con C/ds


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b

0.300

Verificacin por Corte Viga principalCarga Muerta(DC):Carga distribuidas

Wlosa = t*At*2400 = 864 kg/m

Wviga=(h-t)+b*2400= 3276 kg/m

W cartela =2 Ac/2 = 90 kg/m

WDC = 4230 kg/m

VDC1 = WDC*L/2= 71.91 T-m

Cargas puntuales

bdiaf= 0.3 m. Pdiaf. Pdiaf. Pdiaf.

Pdiaf=(h-t-0.15)(At-bvig)*bdiaf.*2400 = 1503 Kg.

MDC2 = 5Pdiaf*2 = 3.76 Tn-m

MDC1+MDC2= 75.67 Tn-m


e = 0.05 m.

Wasf= e*2250*2= 225 kg/m

VDW = Wasf*L/2 = 3.825 Tn.

Carga Viva (LL)De la tabla APENDICE II-B, para Vehiculos HL-93, y con la consideracin dinmica

en el estado limite por resistencia:

VLL+ED= 51.2 T-m

% de Cortante g que se distribuye en la viga interior es:

Distribucion de una viga interior

Caso de un carril cargado:

g = 0.36 + S/7600 = 0.623

Caso de dos carriles cargados:

g= 0.2+S/3600-(S/10700)2 = 0.721 criticoVLL+ED= 36.90 Tn

C) CONBINACION DE CARGAS

Q=n Yi*qi

Resistencia I:


U=1.0(1.25DC+1.5DW+1.75(LL+ED))

Servicio I


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U=n(Y1DC+Y2DW+Y3(LL+ED))

U=1.0(1.0DC+1.0DW+1.0(LL+ED))

Fatiga

U=n(Y1(LL+ED))

U=0.75(1.0(LL+ED))

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA IVu=1.0(1.25DC+1.5DW+1.75(LL+ED)) = 164.89 Tn.

Cortante actuante :

Vu= 164889.25 Kg

Cortante resistente concreto:

Vc = 0.083B(fc)1/2

*bv *dv = N

kg

bv = ancho del alma = cm

dv = altura de corte efectiva = dc - a/2 = 182.59 cm.

0.9*dc = 172.13 cm.

No menor que el mayor valor de 0.72*h= 144.000 cm.

B= 2

fc= 280 kg/cm2

Cortante resistente del acero:

Vs=Av *fy *dv (cot +cot)sen 0/S = Av *fy *dv /S = 172050.85 Kg

S= 11.5 cm (espaciamiento asumido por estribos)

= 45 (seccion preesforsada)

= 90 angulo de inclinacion del estribo

Av= 2.58 cm2 (asumiento 2 ramas de 1/2)

Cortante nominal resistente :

El menor Vn = VC+VS = 173265.55 kgvalor de Vn= 0.25fcbvdv = 958616.66 kg

Luego Vn= 173265.55 kg

Cortante resistente total:

Vr= Vn = 155939.00 kg > 164889.25 Kg Ok = 0.9

Refuerzo transversal minimo:

Av min. >= 0.083(fc)bv S/fy= 91.08 mm2

0.91 cm2 < 2.58 cm2 OK.

Espaciamiento maximo del refuerzo transversal

vu= (Vu-Vp)/(bvdv)

vu= Vu/(bvdv)= 13.38 kg/cm2

Tambien:

Si Vu < 0.125 f'c Smax = 0.8 dv = 0.125 f'c Smax = 0.4 dv =0.125*f'c 35 Kg/cm2


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Smax.= 0.8dv = 146.07 cm.

Luego S= 11.5 cm < Smax. 146.07 cm

A una distancia "d" del apoyo usar: usar estribos de 1/2" @ 0.115m.

Usando estribos d1/2" 15 @ 0.1010 @ 0.15

15 @ 0.25

Resto @ 0.35


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PROYECTO: "Mejoramiento de la Carretera Cruce Panamericana con el Distrito deMorrop

a) Grafico de la simulacion hidraulica con el programa HEC-RAS.

Seccion del rio donde se ubicara el puente vehicular para un caudal de maximas avenidas de 112 m3/s para un

Fuente: Estudio Hidrologico de Maximas avenidas del Rio la Leche, zona de influencia Carretera Morrope

ALCANTARILLA

ALCANTARILLA

del caudal maximo se diseara las alcantarillas con el 50% del caudal maximo Qmax alc=

se diseara 10 alcantarillas Q= Qmax./10

Qmax.alc/10= 5.6 m3/s

Aplicando la formula Q= 0.412g^0.5*D^5/2

DISEO HIDRAULICO DEL PUENTE VEHICULAR


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e-Positos

periodo de 50 aos

56 m3/s

KM. 17+430


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.


34/37


Seccion de la quebrada seca donde se ubicara las alcantarillas para un caudal de maximas avenidas de 15 m3/s


ALCANTARILLA


Qmax.= 15 m3/s


donde: g= gravedad

D= diametro (m)

Q = caudal en m3/s

Q= 3.750 m3/s

D= 1.53 m.

se utilizaran 4 alcantarillas de 60"

DISEO HIDRAULICO EN LA SECCION KM.


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e-Positos

para un periodo de 50 aos

15+180


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Seccion de la quebrada seca donde se ubicara las alcantarillas para un caudal de maximas avenidas de 15 m3/s


ALCANTARILLA


Qmax.= 15 m3/s


donde: g= gravedad

D= diametro (m)

Q = caudal en m3/s

Para usar 10 alcantarillas

Q= 3.750 m3/s

D= 1.53 m.

se utilizaran 4 alcantarillas de 60"

DISEO HIDRAULICO SECCION KM. 16


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e-Positos

para un periodo de 50 aos

+700

puente viga mashajim

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