diseño de estribos puentes

PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA CALCULO DE ESTRIBO DE CONCRETO ARMADO PARA PUENTES parapeto

0.30

ancho caja de estribo

0.60

5

0.4

2.05

2.55 altura caja de estribo

4 3

0.4

8.00

7.10

7

Nota: Ingresar sólo los valores que se encuentran en color plomo, los demás se calculan automáticamente. automáticamente.

6

9 8

1

4.15

zarpa trasera

zarpa delantera

2

6.00

#N/A #N/A Requiere Dentellón

3.40

0.90

0.80

10

por esfuerzos sobre el terreno por seguridad al volcamiento por seguridad al deslizamiento

vástago A

10.20 Datos de diseño : Luz del puente Ancho del puente concreto f'c fierro f'y Peso de la superestructura Tipo de camión de diseño Carga viva por el tipo de camión Sobrecarga adoptada Resistencia admisible del terreno* s = Tipo del terreno Peso específico del concreto Angulo de fricción interna interna Nivel Freático (respecto al N.F.Z.) Coeficiente de fricción del Suelo

30.00 4.60 210.00 4200.00 193.248 H 20-44 32.65 0.50 1.50 1.80 2.40 41.00 0.50 0.50

Ø =

.-Reacciones de la Superestructura Por carga muerta Peso total de la superestructura Reacción por metro lineal Por carga viva

193.2 ton 21.01 t/m 11.05 t/m

ml ml kg/cm2 kg/cm2 to n

CAMION H 20-44

ton t/m2 kg/cm2 t/m3 t/m2 ° ml

Refuerzo *NOTA:

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 total

b) Superestructura Carga Muerta Carga Viva

D= L=

4.37 1.99 0.24 1.08 1.48 1.49 0.18 0.75 75.40 22.03 109.01 21.01 t/ t/m 11.05 t/t/m

Ma-x (ton-m) Ya

3.60 3.93 3.97 3.85 4.15 4.07 4.13 4.25 7.25 5.10

15.72 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A M= M=

2.4 to ton/m 184 to ton por un metro

8928 kg

3.18 2.28 5.32 5.70 6.98 3.67 5.18 2.98 4.45 0.45

Ma-y (ton-m) 13.87 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A

33.61 to t on-m (1.6*D) 17.68 to ton-m (1.6*L)

CARGA TOTAL 32.7

184 ton 8.93 193

Se hara un reemplazo con material ciclopeo para llegar a una capacidad de soporte del suelo de 1 kg/cm2

(peso/ (2*ancho del puente)) la carga se reparte entre los 2 estribos (peso camion + sobrecarga) entre 2 veces el ancho del puente

Cuadro de cargas Xa

TIPOS DE CAMIONES CARGA2 CARGA3 D. EJES 14.51 3.63 4.3

SUPERESTRUCTURA Concreto 76.8 m3 m3

Cargas y Fuerzas a) Infraestructura Carga Peso (ton)

CARGA1 14.51

Empuje de Tierras Ka=

 

tan 2  45 

 



=

2 

0.21

h'=

3m

Altura de Relleno adicional

20.9 ton

E = 0.5 g h * (h+2h') Ka= Z= 3.24 m Ma= 67.789 ton-m

Flotación nivel freático h= B= 5.1 ton Ma= 26.01 ton-m

0.50 m

(respecto al nivel de desplante de cimentación)

Viento a) Viento sobre la superestructura que se transmite a la infraestructura a trav és del apoyo fijo Altura de aplicación h= 1.83 m W d= (0.059*luz libre*h/ancho puente) = 0.51 ton/m Ma= 3.86 t-m/m b) Viento sobre la carga viva punto de aplicación de la carga h= 9 W l= (0.060*(luz+ancho caja estribo)/ancho puente= Ma= 6.79 t-m/m

Fuerza Longitudinal Altura de aplicación LF= 0.55 t/m 0.05*L Ma= 5.43 t-m/m

h=

0.40 t/m

1.83 m

Fuerza Sísmica Coef. Aceleración Zona Sísmica A= 0.05 1 A= 0.09 2 A= 0.19 3 A= 0.29 4 Zona Sísmica

3

Perfil Tipo Suelo "R" (*) Ct= Tp= hn= Fórmula a usar:

III 3 35 0.6 8.00 2

A=

0.19

S= 1.50 R= 2.00 Tn= 0.2286

Coef. Sitio (S) 1.00 1.20 1.50 2.00

Perfil Tipo I II III IV

Factor Mod. Respuesta "R" Crítica (1) Esencial (2) Otros (3) 1.5 1.5 2

Fórmulas a Usar 1

C sn

2

C sn

3

* Se usará la fórmula 1 al menos que sea especificado que se deba usar algunas de las otras dos.  A ( 0 . 8  4 . 0 T ) * Se usará la fórmula 2 cuando se tengan suelos Tipo III y IV y cuando Tn<0.3 s. 0.75 * Si el periodo de vibración Tn>4.0 s. 3AST

 1.2 AS / T n

C sn



2

3

 2.5 A

n

Ct=

* Critica=1;Esencial=2;Otros=3

coeficiente Periodo de estructura 4.2.2

a) Infraestructura Coeficiente sísmico= 0.163 EQ= 17.75 ton Altura C. De G. = #N/A m Ma= #N/A ton-m b) Superestructura w= 42.01 m Peso/ancho EQ= 6.84 ton Ma= 57.98 ton-m

Altura de C.G. Respecto a bse de vigas h= 2.53 m

Cálculo de la estabilidad del estribo Código 1 1a. Hipótesis : Estribo solo 1.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100% a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a) max =

b) min =

#N/A m

(4B-6e)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

#N/A

#N/A

(6e-2B)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

#N/A

#N/A

D= L= CF = E= B= SF = W= WL= EQ =

Carga muerta del estribo Carga viva sobre la superestructua Carga muerta superestructura Carga por empuje de Tierras Carga por flotación Mom. Carga muerta superestructura Viento en superestructura Viento sobre la carga viva Cargas de Sismo

b) Seguridad al volcamiento Factor = #N/A #N/A debe ser mayor que FV=1.5

(Ma-x - Mflotación)/(M empuje tierras)

c) Seguridad al deslizamiento Coeficiente de fricción 0.50 Factor=

2.48 Correcto

(Peso-Flotación)*Coef. Fricción/(F empuje tierras)

Código 2 2a. Hipótesis : Estribo cargado 1.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100%

a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a) max =

b) min =

#N/A m

(4B-6e)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

#N/A

#N/A

(6e-2B)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

#N/A

#N/A

b) Seguridad al volcamiento Factor=

#N/A #N/A

c) Seguridad al deslizamiento Coeficiente de fricción Factor =

0.5

3.25 Correcto

2.- Grupo II = D + E + SF + B + W

Código 3 Esfuerzos en el terreno 125%

a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a)

#N/A m

(4B-6e)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno

Suma de cargas= 124.92 ton Suma de Momentos #N/A ton-m #N/A #N/A max = b) min =

(6e-2B)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno #N/A

#N/A


#N/A #N/A


2.91 Correcto

3.- Grupo III = D + L + CF + E + SF + B + 0.3W + WL + LF Código 4 a) Esfuerzos sobre el terreno

Esfuerzos en el terreno 125%

Suma de cargas= 135.97 Suma deMomentos= #N/A a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad= #N/A #N/A #N/A max = #N/A #N/A min =


#N/A #N/A


3.08 Correcto

4.- Grupo VII = D + E + SF + B + EQ Código 5 a) Esfuerzos sobre el terreno Suma de cargas= 124.92 Suma de Momentos= #N/A excentricidad= #N/A m #N/A #N/A max = #N/A #N/A min = b) Seguridad al volcamiento Factor=

#N/A #N/A

c) Seguridad al deslizamiento Coeficiente de fricción 0.50 factor=

1.37 Requiere Dentellón

Esfuerzos en el terreno 133%

Resumen de los Resultados encontrados Caso Estribo solo

Grupo I

Esfuerzos sobre el terreno rmax = #N/A

#N/A

#N/A

#N/A

rmax = #N/A

#N/A

#N/A

#N/A

rmax = #N/A

#N/A

#N/A

#N/A

rmax = #N/A

#N/A

#N/A

#N/A

rmax = #N/A

#N/A

rmin =

#N/A

rmin =

Estribo Carga do

I

Estribo Carga do

II

Estribo Carga do

III

Estribo Carga do

VII

rmin =

rmin =

rmin =

#N/A

Para Esfuerzos sobre rmax = el terreno rmin =

Seguridad al Volcamiento Factor #N/A

Factor 2.48

Correcto 1.37

Factor #N/A

#N/A

Factor 3.25

Correcto

Factor #N/A

#N/A

Factor 2.91

Correcto

Factor #N/A

#N/A

Factor 3.08

Correcto

Factor #N/A

#N/A

Factor 1.37

Requiere Dentellón

#N/A #N/A

Para Seguridad al v olcamiento Resultado= Para Seguridad al Deslizamiento

#N/A

Seguridad al Deslizamiento

Resultado=

#N/A

#N/A

Resultado=

Requiere Dentellón

Recomendaciones finales #N/A #N/A c) El uso del Dentellón es indispensable para su estribo, pase a la hoja de cálculo respectiva para realizar su diseño d) El Dentellón se deberá diseñar para el grupo VII para el caso de Estribo Cargado

es el mínimo factor de seguridad al deslizamiento

PROYECTO: CONSTRUCCI N DE ESTRIBO PUENTE LA LUCHA EL BAGRE ANTIOQUIA

DISEÑO DE LA ARMADURA EN ESTRIBO PARA PUENTES f'c=  r w

kg/cm2 210 0.90 factor 0.0045 cuantía 0.0900

resistencia del concreto

a) Diseño del vástago Se deberá analizar varias secciones con el objeto de ir disminuyendo armadura a medida que el momento es menor Refuerzo Vertical 1.- Sección en la base E= 17.39 t/m Z= 2.91 m

Se toma la altura desde la parte superior de la zapata

Mu= 80.91 t-m Va= 27.82 ton b= 100 cm h= d calculado= 22 cm Usar d= 73 cm.

80 cm

verificación por Corte Vdu= Vdu/ 

Barra Num 4 5 6 7 8 10

27.82 ton 30.91

ton

Vc= 56.07 ton Vce= 2/3 Vc 37.38 ton Vce deberá ser mayor que

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1" 1 1/4"

Diametro(cm) Area(cm2) 1.27 1.27 1.59 1.98 1.91 2.85 2.22 3.88 2.54 5.07 3.175 7.917

Vdu/ Correcto 

As= 32.85 cm2 Asmin= 13.14 cm2 Usar acero calculado Ingrese # de variila a usar 8 # varillas s=

7.00 varillas 0.14 (1m)/# de varillas Usar :

1

Ø

1"

@

0.14 m

Determinación del punto de Corte El punto de corte es el lugar donde se debe volver a calcular el área de acero pues a partir de allí es posible reducirla Mmax/2=0.16546*(H-hc)^3 H= de aquí se obtiene hc= altura de corte hc= 1.75 m Lc= 2.48 m

altura total del estribo

La siguiente sección de análisis de la armadura será en la profundidad del punto de corte

h

Lc=

2.48

Profundidad del punto de corte con respecto a la altura del estribo Profundidad= 4.62 m Diagrama del punto de corte

2.- Sección a E= Z=

4.62 m de profundidad 9.18 t/m 1.98 m

Cálculo de h Hm= 8.30 h= 0.56

Mu= 29.03 t-m Va= 14.69 ton b= 100 cm h= d calculado= 13 cm Usar d= 49 cm

56 cm


14.69 ton 16.32

ton


Barra Num 4 5 6 7 8

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"

Barra Num 4 5 6 7 8

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"

Ø

Diametro(cm) Area(cm2) 1.27 1.27 1.59 1.98 1.91 2.85 2.22 3.88 2.54 5.07

Vdu/ Correcto 



3.- Sección a E= Z=

1

Ø

5/8"

@

0.08 m

2.05 de profundidad 3.08 t/m 0.94 m

Mu= 4.63 t-m Va= 4.94 ton b= 100 cm h= d calculado= 5 cm Usar d= 23 cm

30 cm


4.94 ton 5.48

ton


Vdu/ Aumente h en la base 



1

Ø

1/2"

@

0.20 m

Ø


Refuerzo Horizontal 1.- Sección en la base A st



Barra Num 4 5 6 7 8

r t xbt

0.0020   5 / 8 y f'y= 4200 kg/cm2 0.0025 en otros casos usando el primer caso bt= 80 cm Ast= 16.00 cm2 Ingrese # de variila a usar 5 r t



2.- Sección a

1

Ø

5/8"

@

1

Ø

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"


Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2

5/8"

@

0.33 m

2.05 de profundidad

bt= 30 cm Ast= 6.00 cm2 Ingrese # de variila a usar

1

Barra Num 4 5 6 7 8

4

# varillas 4.72 varillas #varillas en cara 3.00 varillas s= 0.33 (1m)/# de varillas Usar :

Barra Num 4 5 6 7 8

5

# varillas 5.67 varillas #varillas en cara 3.00 varillas s= 0.33 (1m)/# de varillas

3.- Sección a

0.20 m

4.62 m de profundidad

bt= 56 cm Ast= 11.23 cm2 Ingrese # de variila a usar

Usar :


Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2

# varillas 8.08 varillas #varillas en cara 5.00 s= 0.20 (1m)/# de varillas Usar :

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"

Ø

1/2"

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"


Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2 @

0.33 m


DISEÑO DE LA ZAPATA EN ESTRIBO PARA PUENTES Se hará el análisis de las cargas para el caso con estribo cargado por ser más desfavorable 1.- Zarpa Delantera M1= M2= M3= M4= M5=

#N/A #N/A #N/A #N/A #N/A

t-m t-m t-m t-m t-m

Xo1= Xo2= Xo3= Xo4= Xo5=

#N/A #N/A #N/A #N/A #N/A

V1= V2= V3= V4= V5=

103.91 135.97 124.92 135.97 124.92

d

6 5.17

El Momento más desfavorable es que pertenece a #N/A La carga más desfavorable es Xo= T=ancho de zapata excentricidad= T/6= 1.7 m

3.4 0.83

0.90

para zarpa delantera

para zarpa delantera

#N/A

#N/A

#N/A

#N/A #N/A Hm= Hm=

Vu= #N/A ton Vdu/fi= #N/A ton Vc= 63.748 ton Vce= 42.50 ton Mu= #N/A t-m As= #N/A cm2 Asmin= 14.94 cm2 #N/A Ingrese # de variila a usar

2.57

0.8 #N/A ton

#N/A m 10.2 m #N/A m

Vce deberá ser mayor que

0.83

#N/A t-m

#N/A para zarpa trasera #N/A m #N/A m

Barra Num

Vdu/ 

6

#N/A

4 5 6 7 8

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"

Hm para zarpa delantera Hm para zarpa trasera

Diametro(cm) 1.27 1.59 1.91 2.22 2.54

Area(c m2) 1.27 1.98 2.85 3.88 5.07

#N/A

#N/A #N/A para zarpa trasera

# varillas #N/A varillas s= #N/A (1m)/# de varillas Usar :

1

Ø

3/4"

@

#N/A m

2.- Zarpa Trasera Se analiza con el Grupo I estribo solo M1= #N/A t-m Xo1= excentricidad= #N/A m T/6= 1.7 m

#N/A V1=

103.91

#N/A Vu= #N/A ton Vdu/fi= #N/A ton Vc= 63.748 ton Vce= 42.50 ton Mu= #N/A t-m

Barra Num

Vce deberá ser mayor que

Vdu/

4 5 6 7 8

#N/A



As= #N/A cm2 Asmin= 14.94 cm2 #N/A Ingrese # de variila a usar

6

# varillas #N/A varillas s= #N/A (1m)/# de varillas Usar :

1

Ø

3/4"

@

#N/A m

Armadura de distribución para las dos zarpas As= 14.94 cm2 Ingrese # de variila a usar 6 # varillas s=

6.00 varillas 0.17 (1m)/# de varillas

Usar :

1

Ø

3/4"

@

0.17 m

Ø

1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"

Diametro(cm) 1.27 1.59 1.91 2.22 2.54

Area(c m2) 1.27 1.98 2.85 3.88 5.07


ESQUEMA FINAL DEL ACERO EN ESTRIBO

1Ø

1/2"

@

0.20 m 1Ø

1/2"

@

0.33 m

@

0.33 m

@

0.20 m

Zona de análisis final de armadura

1Ø

5/8"

@

0.08 m

1Ø

5/8"

Zona de cambio de armadura o punto de corte

1Ø

1"

@

0.14 m

1Ø

3/4"

@

#N/A m

1Ø

Acero de distribución 3/4" @ 0.17 m

2.48

1Ø

5/8"

1Ø

3/4"

@

#N/A m

diseño de estribos puentes

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