Hoja de calculo para diseno de puente losaDescripción completa
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Diseño de puente losaDescripción completa
DISEÑO DE PUENTE LOSADescripción completa
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Puente de Losa
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Descripción: Puente Viga Losa
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PUENTES TIPO LOSADescripción completa
DISEÑO DE PUENTE LOSADescripción completa
Descripción: REQUERIDO EN EL CAMPO DE ESTRUCTURAS EN INGENIERIA CIVIL
GRUPO 04
UNPRG
CONSIDERACIONES CONSIDERACIO NES GENERALES CLASIFICACIÓN Según su función: − Carreteros
Por los materiales de construcción − Concreto Armado
Por el tipo de estructura − Simplemente apoyados
SECCION TRANSVERSAL componentes Ancho de vía (calzada) (calzada) ancho del carril Bermas Veredas Cordón barrera Barandas Drenaje Gálibos Juntas de dilatación Pavimento
SECCION LONGITUDINAL componentes Luz
DISEÑO DE PUENTE LOSA
Dimensiones 4.20 m 3.60 m 0.60 m ancho 0.75 m altura 0.15m ancho 0.05 m altura 0.15 m altura 1.10 m longitudinal 0.50% transversal 2.00% 1.78 m SI Flexible 2 pulgadas
Dimensiones 11.00 m
Observaciones incluye berma
bombeo sobre el NAME
GRUPO 04
DISEÑO DE PUENTE LOSA
UNPRG
GRUPO 04
DISEÑO DE PUENTE LOSA
UNPRG
GRUPO 04
DISEÑO DE PUENTE LOSA
UNPRG
GRUPO 04
UNPRG
DISEÑO DE PUENTE LOSA A continuación se va a diseñar una losa de puente simplemente apoyada de longitud "L", con armadura principal paralela al tráfico y la sección transversal que se muestra. Se van a utilizar los siguientes parámetros: L = 11.0 m a = 0.8 m b = 4.2 m f´c = 280 Kg/cm2 fy = 4200 Kg/cm2 CV = HL-93 Pbaranda y postes = 15 Kg/m easf = 2 pulg carga peatonal = 367 Kg/m2
* El puente presenta 1 sola vía
L
DISEÑO DE PUENTE LOSA
GRUPO 04
UNPRG
SOLUCION A) PRE - DIMENSIONAMIENTO
=
Tomamos:
t =
0.56 m
0.6 m
S = luz del tramo de losa (pág III-3)
espesor de losa
B) DISEÑO DE LA FRANJA INTERIOR (1.0 m de ancho) B.1) Momentos de Flexión por cargas Carga Muerta (DC):
Wlosa =
1.44 T/m
MCD =
21.78 T-m
Carga por superficie de rodadura (DW): Wasf2" =
0.113 T/m
MDW =
1.70 T-m
Carga viva (LL): De la Tabla APÉNDICE II-B, para vehículo HL-93, y con la consideración de carga dinámica (33%) en estado límite de Resistencia I: MLL+IM = 87.71 T-m
DISEÑO DE PUENTE LOSA
(Pág. II-18)
GRUPO 04
UNPRG
Ancho de franja "E" para la carga viva:
L1 =
L
≤
18 m
W1= 2a+b ≤ 9m W = ancho total = 2a+b= NL= número de vías =
=
(Pág. III-4,5)
11000
mm
= 5800 5800 mm 1
mm
( una vía cargada)
* Para una vía cargada: =
3.60
Luego, el ancho de franja crítico es:
m
E = 3.60 m
Entonces, el momento por carga viva será: MLL+IM = B.2) Momentos de Flectores y criterios LRFD aplicables M(+) Tm DC 21.78 DW 1.70 LL+IM 24.33 Carga
B.3) Cálculo del Acero
MU = 72.358 T-m
DISEÑO DE PUENTE LOSA
γ
Res. I 1.25 1.50 1.75
Serv. I 1.00 1.00 1.00
Fatiga 0.00 0.00 0.75
24.33 T-m (Pág II-15)
GRUPO 04
UNPRG
* As principal paralelo al Tráfico: Utilizando As: φ= r=
1
´´
2.5
cm
37.83 36.19 36.09 36.09
cm2 cm2
z= 3.77 cm d = 56.23 cm As = Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a = As*fy/(0.85*f´c*b) a = 11.246 cm a = 6.68 cm a = 6.39 cm a = 6.37 cm
As = As = As = As =
a=
6.37 cm
a=
6.37 cm
2 As = 36.09 cm 2 As = 36.09 cm
a=
6.37 cm
2 As = 36.09 cm
La separación será: S= 5.07 36.09 USAMOS:
2
cm cm2
1 φ = 1
´´
=
@
* As máximo: Se debe cumplir: c/de ≤ 0.42 β1 = c = a/β1 =
* As mínimo: a)
0.85 7.49
luego:
c/d = 0.133
≤
0.42 OK!!
La cantidad de acero debe resistir el menor valor de 1.2M cr y 1.33Mu 1.2 Mcr = 1.2 f r S = 24.216 T-m 2
fr = 2.01(f´c^0.5) = 33.634 Kg/cm S = bh2/6 = cm3 60000 b)
1.33 Mu =
Luego:
96.24 T-m
Mur = 72.358 T-m
* As de distribución:
1 φ =
5/8´´
DISEÑO DE PUENTE LOSA
24.22 T-m
OK!!
La armadura principal es PARALELA al tráfico. (Pág III-14)
La separación será: S= 1.27 = 5.40 Smáx = 1.8 m Smáx = 0.45 m
/capa
USAMOS: 1 φ =
1/2´´
@
0.23
m
1/2´´
φ=
0.23 m CAPIII-14
(En ambos sentidos, en la parte superior) B.4) Revisión de fisuración por distribución de armadura Esfuerzo máximo del acero:
Para el acero principal positivo (PARALELO AL TRÁFICO) r dc b
= = =
2.50 3.77 13
m c
cm cm cm
0 6
1.00 1φ
1
´´ @
0.13 0.13
98.02 cm2
30000 N/mm
=
30591 Kg/cm
(Pág.III-15)
Luego: 4263
Kg/cm2
2520
Kg/cm2
2520
Kg/cm2
Por lo tanto:
Esfuerzo del acero bajo cargas de servicio:
Ms = Luego: Ms =
47.813 T-m/m 47.813
x
200000 MPa
8.0
0.13
=
6.22
T-m
=
2039400
Kg/cm2
=
256754
Kg/cm2
13 cm
56.23 cm
3.77 cm
DISEÑO DE PUENTE LOSA
m
OK!!
GRUPO 04
UNPRG
Ast =
6.5
Y^2
+
40.5
40.54 cm2
Y
Y=
15.87 cm
c=
40.36 cm
I=
+
-2279.4
=
0.0
83351.5 cm4
Luego:
Se debe cumplir: 2408.05 Kg/cm2
Finalmente tenemos que:
f s =
DISEÑO DE PUENTE LOSA
2408.0 Kg/cm2
<
f sa = 2520 Kg/cm2
OK!!
GRUPO 04
UNPRG
D) FATIGA D.1) Carga de fatiga
MLL = PL/4 =
40.7 T-m
No se considera factor de presencia múltiple: m =1.0 m
Euna sola vía =
Considerando:
3.60 IM = 0.15 Mfat = 9.7382 T-m
D.2) Sección fisurada:
13.387 Kg/cm2
M´fat = 38.089 T-m f fat =
M´fat =
63.481 Kg/cm2
S f fat =
Como:
63.48 Kg/cm2
>
13.39 Kg/cm2
D.3) Verificación de Esfuerzos: Esfuerzo en el refuerzo debido a carga viva (máximo): As = 38.977 cm2/m
50.94 cm f LL=
Mfat AS(j.d)
DISEÑO DE PUENTE LOSA
=
490 Kg/cm2
Usar Secc. Fisurada!
GRUPO 04
UNPRG
Rango máxim o d e esfuerzos :
ESFUERZO MÍNIMO: Es el esfuerzo por carga viva mínimo combinado con el esfuerzo por carga permanente. MDL = MDC +MDW = 23.48 T-m Esfuerzo por carga permanente: f DL =
MDL
=
1183 Kg/cm2
AS(j.d) Por ser losa simplemente apoyada, el esfuerzo por carga viva mínimo es CERO: Luego: f min = 1183 Kg/cm2
ESFUERZO MÁXIMO: Es el esfuerzo por carga viva máximo combinado con el esfuerzo por carga permanente. f máx =
1673 Kg/cm2
El rango de esfuerzos es:
f = f máx - f min =
490 Kg/cm2
El rango límite de esfuerzos es: Con r/h =0.3 :
DISEÑO DE PUENTE LOSA
f limite =
1257 Kg/cm2
>
490 Kg/cm2
OK!!
GRUPO 04
UNPRG
C) DISEÑO DE FRANJA DE BORDE (1.0 m de ancho)
C.1) Ancho de franja para bordes longitudinales de losa:
Con E=
3.60m tenemos:
Eborde =
2.00 m
Eborde =
1.80 m
≤
1.80 m
C.2) Momentos de Flexión por cargas (franja de 1.0 m de ancho) Carga Muerta (DC):
Wlosa =
1.44
T/m
El peso de la vereda,cordon barrera , barandas y postes se asume distribuido en E borde: Wbaranda y postes =
UNIFORMIZAMOS LAS DISTRIBUCION CON EL ACERO OBTENIDO PARA LA FRANJA INTERIOR.
DISEÑO DE PUENTE LOSA
GRUPO 04
UNPRG
ADOPTAMOS: 1 φ
5/8´´
@
0.32 m
C.5) Revisión de fisuración por distribución de armadura Esfuerzo máximo del acero:
Para el acero principal positivo (PARALELO AL TRÁFICO) r dc b
= = =
2.50 3.77 12.5
cm cm cm
m c 0 . 0 6
1.0 1φ
1
´´ @
0.125 0.125 m
94.25 cm2
30000 N/mm
=
30591 Kg/cm
(Pág.III-15)
Luego: 4319
Kg/cm2
2520
Kg/cm2
2520
Kg/cm2
Por lo tanto:
Esfuerzo del acero bajo cargas de servicio:
Ms = Luego: Ms =
49.50 T-m/m 49.50
x
200000 MPa
8.0
0.125
=
6.19
T-m
=
2039400
Kg/cm2
=
256754
Kg/cm2
12.5 cm
56.23 cm
DISEÑO DE PUENTE LOSA
GRUPO 04
UNPRG 3.77 cm Ast =
6.3
Y^2
+
40.5
40.54 cm2
Y
Y=
16.13 cm
c=
40.10 cm
I=
+
-2279.4
=
0.0
82669.3 cm4
Luego:
Se debe cumplir: 2401.4 Kg/cm2
Finalmente tenemos que:
f s = 2401.4 Kg/cm2
DISEÑO DE PUENTE LOSA
<
f sa = 2520 Kg/cm2
OK!!
GRUPO 04
UNPRG
E) DISEÑO DE VEREDA Espesor de Vereda:
h=
Carga Muerta (DC):
Wlosa =
0.27 T/m
MCD =
4.08 T-m
Wpeat = Wdist =
367 Kg/m2 0.2753 Tn/m
Carga peatonal (PL):
MPL =
Acero Minimo
Carga DC DW PL
15 cm
F´c =
175 Kg/cm2
4.16 T-m
M(+) TY m Serv. I 4.0838 1.00 0.00 1.00 4.16 1.00
* As mínimo: La cantidad de acero debe resistir el menor valor de 1.2M cr y 1.33Mu a)
1.2 Mcr = 1.2 f r S = 0.8974 T-m
fr = 2.01(f´c^0.5) = S = bh2/6 =
26.59 Kg/cm2 cm3
2812.5
* As principal paralelo al Tráfico: Utilizando As: φ= 1/2´´ r = 2.5 cm z = 3.14 cm d = 11.87 cm As = Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a = As*fy/(0.85*f´c*b) a = 2.373 cm a = 0.39 cm a = 0.36 cm a = 0.36 cm a = 0.36 cm
As = As = As = As = As =
2.22
cm2
2.03 2.03 2.03
2
cm cm2 cm2
2.03
2
cm
S=
1.27 2.03
=
0.624 m
1 φ =
1/2´´
@
0.61
USAMOS:
2
a = 0.36 cm
As =
2.03
cm
a = 0.36 cm
As =
2.03
cm
DISEÑO DE PUENTE LOSA
La separación será:
2
Usamos por espaciamiento minimo 1 φ = 1/2´´ @ 0.30
GRUPO 04
UNPRG
* As de temperatura:
2
*
Astemp = 2.025 cm en 2 capas
USAMOS: 1 φ =
1/2´´
@
0.63
m
(En ambos sentidos, en la parte superior) 1 φ =
1/2´´
@
DISEÑO DE PUENTE LOSA
0.30
Utilizando As: φ= 1/2´´ La separación será: S= 1.27 = 0.63 m 2.03 Smáx = 45 m CAPIII-14 Smáx = 0.45 m