Diseño de Apoyos de Neopreno Metodo AASHTO LRFD

Gerardo García González , Ingeniero Civil Rosa Porcelina # 143 C P 20126, Fracc. l Rosedal !el. !el. "1$34", cel%lar 04444"162$$, &g%ascalien'es, &g%ascalien'es, &gs.

((((( )e*oria de Cálc%lo ((((( Pro+ec'o icacin Proie'ario Clien'e

-oa/////de/////// García RevisG. //////////////// eca ###

DISEÑO DE APOYOS DE NEOPRENO REFORZADO PARA PUENTES Método de diseño A (AASHTO (AASHTO articuo !"#$#%&'uidades US 1.0).- Factor de forma Si para un apoyo elastomerico rectangular sin agujeros, se calcula tanto para las capas superior e inferior de recubrimiento de neopreno, así como para las capas internas de neopreno. Si adopta la siguiente notación: @ recubrimientoA para para as capas capas e recu recu r m ento ento Si@ internaA para las capas internas de neopreno onde: !"!ongitud del apoyo elastomerico rectangular $paralelo al eje longitudinal del puente) en $in) %"&nc'o del apoyo elastomerico rectangular $paralelo al eje transersal del puente) en $in)

! "

1#

in

% "

1(

in (

+m@apoyos

" spes spesor or e a es ma capa capa e neopr neopreno eno en

ir

el apoyo elastomerico en $mm), se refiere tanto a las capas de recubrimiento superior o inferior como a las capas internas, entonces 'ir puede a optar a notac n recubrimiento, o interna *otas: conforme al articulo 1#.2.(.1 de &&S78/ n1).n1).- las capas capas de recubr recubrim imien iento to de neopren neopreno o superior e inferior, no deber9n tener un espesor mayor ue el 20; del espesor de las capas de neopreno internas.

'recubrimiento 'interna 8. >ap. *eop. st@placas

'B!@refuero 7@ apoyo

" " " " " "

0.(00 0.32(0 3.(000 5 0.1156 #.(26#

*+mero de apo apoyos en los ue se distribuye la fuera cortante 'oriontal in /, 'recub0.2'int in in 4spes 4spesor or tota totall cap capas as neop neopre reno no $*+mero de placas de acero) in $4spes pesor de de la la pl placa de de ac acero) in $4spes pesor tota otal del apoy poyo)

S@ recubrimiento

"

1#.#

adm $&rt. 1#.2.6.1 y 1#.2.(.1)

S@ interna

"

5.66

adm $&rt. 1#.2.6.1 y 1#.2.(.1)

n).n).- todas todas las capas capas inter internas nas de neopr neopreno eno deber9n tener el mismo espesor .0. .0.0) 0)..- ato atos s de mat mater eria iale les s a empl emplea ear: r: $&rt $&rt.. 1#.2 1#.2.6 .6. . y 1#. 1#.2. 2.(. (.) ) .0.1).urea del elastómero: " (0 s'ore & .0.).


-oa/////de/////// Calc%l Ing. Gerardo García RevisG. //////////////// Feca ###

3.0. 3.0.0) 0)..- Cei Ceisi sión ón de esfu esfuer ero os s de comp compre resi sión: ón: $&rt $&rt.. 1#.2. 1#.2.6. 6.3. 3.) ) 3.0. 3.0.1) 1)..- Se debe debe cump cumpli lirr : Ds E 1.0 1.0si si Ds E 1.05=5S si Ds E 1.05=5Sinterna " 0.512 si 3.0 3.0.).-

>argas:
>argas graitacionales 4stado limite de sericio K, Beso propio, ! ser

2.#0

4stado limite de sericio K, >arga permanente, ! ser sta o m te e ser er c o , arga  a m J ma, ser 4stado limite de sericio K, >arga e'icular m9Jima, !! ser

110.#0

incluyendo la asignación de carga di9mica >arga ertical mínima, debida a cargas permanentes, B sd

62.0

>argas 'oriontales Sismo en dirección G $transersal) Sismo en dirección H $longitudinal) Iiento en estructura en dirección G, %sJ $transersal) Iiento en estructura en dirección H, %sy $longitudinal) Iiento sobre e'iculos en dirección G, %!J $transersal) Iiento sobre e'iculos en dirección H, %!y $longitudinal) 3.0. 3.0.3) 3)..-

0.00 0.00

>9lc >9lcul ulo o de Ds Ds"

0.55 si erificacíón Ds E 1.05=5Sinterna

3.0.#).-

>9lculo de D !, esfuero de compresión solo para la carga ia !!ser D! "

0.(6

si

/



-oa/////de/////// Calc%l Ing. Gerardo García RevisG. //////////////// Feca ###

#.0.0).- >9lculo del desplaamiento desplaamiento por compresión compresión debido a la carga carga total en el estado limite de sericio, se emplea la siguiente ecuación y las tablas de la figura > 1#.2.(.3.3-1 $&rt. 1#.2.(.3.3)

=C&FK>& 1 =C&FK>&  Ltiliando la la =C&FK>& 1 Bara du durea s'ore & un esfuero de compresión Ds" 0.55 si S@ interna y un factor de forma " 5.66 se lee una deformación por compresión

(0

0.0#0

!a defleJión instantanea es e ntonces: $&rt. 1#.2.(.3.3)

δins =

2(εin)(!ecub!i"ieno)+#$"e!o de placas ine!nas(εin)(ine!na)

Se ealua la defleJión por flujo pl9stic δfujo plástco = la defleJión total es entonces:

%d.δins

δoal=δins+δfujo plástco "

"

0.03( 0.12(

"

0.1#0

in

in

in

$&rt. 1#.2.6.3.3) !a defleJión inicial por compresión en cualuier capa de un apoyo elastómerico reforado con placas de acero en el estado limite de sericio sin considerar asignación de cargas dinamicas, no deber9 de eJceder 0.02'interna " 0.06 in

Gerardo García González , Ingeniero Civil Rosa Porcelina # 143 C P 20126, Fracc. l Rosedal !el. "1$34", cel%lar 04444"162$$, &g%ascalien'es, &gs.


-oa/////de/////// García G. //////////////// Feca ###

Se reisa primero el reuerimiento del &rt. 1#.2.6.3.3 usando la defleJión calculada para el estado limite de sericio incluyendo la asignación de cargas din9micas, en el caso de ue no se cumpla el reuerimiento, entonces la defleJión sin considerar la asignación de cargas din9micas deber9 ser calculada

δin1capa = (εin)(ine!na)

"

0.01(

in /

*o es necesario calcular la defleJión sin considerar la asignación de cargas din9micas (.0.0).-

eformaciones por cortante $&rt. 1#.2.6.3.#) Se realia la reisión de las deformaciones por cortante para asegurar ue el a poyo es capa de permitir el moimiento 'oriontal anticipado del puente. 8ambiMn se limita la deformación por cortante para eitar el uelco de los bordes y delaminación del apoyo causadas por fatiga debida a eJpansiones y contracciones ciclicas. 4l apoyo debe satisfacer : '8. >ap. *eop.

&con!"

"

0.636

3.(00 in

'8. >ap. *eop.N"

&s

in

4ste dato puede corresponder a eJpansión o contracción termica, utiliar el mayor alor

'8L

" 1.00

Factor de carga, se toma de la tabla 3.#.1.1, $&rt. 3.#.1)

&s"

'8LO &con!"

&s" 3.(00

1.(6

in

N"

1.(6

0.263

/

in


((((( )e*oria de Cálc%lo ((((( Pro+ec'o icacin Proie'ario Clien'e 6.0.0).-

-oa/////de/////// García G. //////////////// Feca ### Ceisión de la rotación del apoyo. $&rt. 1#.2.6.3.() Se deben cumplir las siguientes condiciones:

&sociado con la rotación sobre el eje transersal $perpendicular al eje de la trabe) Ds"

0.55

n "

5

'interna " ! " 2.0.0).-

si

" 0.0110 rad

$dato de an9lisis)

$&rt. 1#.2.6.3.(d)

0.32(0 in 1#.0 in

"

0.(5# si

/

Ceisión de la estabilidad del apoyo $&rt. 1#.2.6.3.6) 4l espesor total del apoyo, no debe eJceder al menor de los alores !P3 o %P3

!P3 " %P3 " Ialor minímo " .0.0).-

&sociado con la rotación sobre el eje longitudinal $paralelo al eje de la trabe)

#.662 (.000 #.662

in in in

7@ apoyo

"

#.(26

in

/

Ceisión de las placas de acero de refuero: $&rt. 1#.2.6.3.2) $&rt. 1#.2.(.3.2) el espesor de las placas de acero de refuero, debe ser capa de controlar los esfueros de tensión inducidos por la compresión del apoyo, 4l espesor de las placas tambiMn de be satisfacer los reuerimientos de las especificaciones de &&S78/ !CF para construcción de puentes. se debe cumplir:

"

'B!@refuero N"

0.00 in

donde:

'B!@refuero propuestaN"

'maJ"'interna

Ds" 0.55 si 'B!@refuero propuesta" 0.1156 in /


((((( )e*oria de Cálc%lo ((((( Pro+ec'o icacin Proie'ario Clien'e .0.1)-

-oa/////de/////// García G. //////////////// Feca ### Bara el estado limite de fatiga, se debe satisfacer: 'B!@refueroN"

D! "

0.(6

si

se obtiene de la tabla 6.6.1..(-3 "

"

si

0.016# in

'B!@refuero propuestaN"

5.0.0).-

#.00

/

ise?o reisión de anclaje $&rt. 1#.2.6.#) 4l apoyo deber9 ser anclado $asegurado) contra moimiento transersal 'oriontal, si la fuera cortante factoriada, correspondiente al estado limite de resistencia sostenida por el apo yo, eJcede 1P( de la fuera ertical mínima B sd correspondiente a la condición de carga permanente. Fuera ertical mínima B sd

$1P()Fuera ertical mínima Bsd " 13.(6 " 62.0  Fuera cortante 'oriontal, debida a la acción del iento en dirección transersal actuando sobre la estructura del puente%sJ " 30.65  Fuera cortante 'oriontal, debida a la acción del iento en dirección transersal actuando sobre los e'iculos %!J " 6.00  5.0.1).-



>9lculo de la fuera cortante 'oriontal ue rige el dise?o para los estados limites de resistencia KKK y resistencia I 5.0.1.1).- >9lculo de la fuera cortante factoriada por apoyo para resistencia KKK "

1.#0

"

"

0.00

('%SO%sJQ'*)

$factores obtenidos de la tabla 3.#.1-1)

" .(5



*+m@apoyos 5.0.1.).- >9lculo de la fuera cortante factoriada por apoyo para resistencia I "

0.#0

"

"

1.00

('%SO%sJQ'*)

$factores obtenidos de la tabla 3.#.1-1)

" 3.66



*+m@apoyos ImaJ ImaJ

IRindstr KKK , IRindstr I " orrecto, */ reuiere anclaje "




10.0.0).- ise?o del anclaje en apoyos fijos $&rt. 1#..3.1) Fuera 'oriontal mínma $&rt, 3.10.5.) " 0.10O!ser " 2.#  Fuera 'oriontal por sismo factoriad" 6.30  $dato obtenido de resultados del an9lisis) !a fuera 'oriontal ue rige el dise?o del anclaje, ser9 la mayor de las anteriores F'maJ " 2.#  10.0.1).- >onforme a los articulos $1#..3.1) y $6.13..2) la resitencia al cortante factoriada de las anclas por apoyo, ser9: Se propone: iametro de anclas b: " 0.6( in (P  &rea de una ancla &b 0.302 in " *+mero de anclas *s " 8ipo de acero " Cesistencia mínima en tensión Fub "

.000 & 302

Factor de resistencia ,s para "

0.6(0

60.0

si

$&rt. 6.#.3) $&rt. 6.(.#.)

anclas de acero en cortante !a resistencia nominal Cn " " !a resistencia factoriada"

0.#O&bOFubO*s " 0.3O&bOFubO*s "

12.62

 $para cuerdas eJcluidas del plano de corte)

13.55  $para cuerdas incluidas en el plano de corte) 4cuaciones $6.13..2-1) y $6.13..2-)

,s Cn

" "

11.#5 5.05

 $para cuerdas eJcluidas del plano de corte)  $para cuerdas incluidas en el plano de corte)

,s CnN"F'maJ Se debe cumplir /, diametro de anclas correcto 10.0.).- >9lculo de la longitud de la ancla ue debe uedar embebida en el concreto. $&rt. 1#..3.1) >omo una aproJimación, puede asumirse ue el esfuero en el apoyo aria linealmente desde cero $0) al final de la longitud embebida ' asta un alor m9Jimo en la superficie superior del concreto. !a resistencia del concreto del apoyo se basa en el $&rt. (.2.() f c "

Suponiendo de manera conseradora:m "

"

1.2(

0.2(0

#.000

,b "

0.20

 " F'maJ " 

3.50

$&rt. (.(.#..1)

si

F'maJ " 2.# B1ancla !a carga transersal por ancla es entonces: !a carga 'oriontal transersal total es:

si





"Type equation here."


10.0.3).- >alculo del area transersal de una ancla: &1 "

B1ancla

" #.35

in

Stressbrg Q 0  >alculo de la longitud del ancla ue debe uedar embebida en concreto !embebida "

&1 iametro de ancla b

" 2.03

in

Gerardo García Gonzalez , Ingeniero Civil Rosa Porcelina # 143 C P 20126, Fracc. l Rosedal !el. "1$34", cel%lar 04444"162$$, &g%ascalien'es, &gs.


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