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UNIVERSIDAD NACONAL DE HUANCAVELICA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL HUANCAVELICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E. A. P. INGENIERIA CIVIL HVCA Alumno: Jose Antonio Quinto De La Cruz Codigo: 2008151082, mail: [email protected]

DISEÑO DE UN PUENTE TIPO LOSA I. CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS TECNICAS TECNICAS EL EL PUENTE I.1. GEOMETRICAS Luz del Puente = Ancho del Carril = Espesor del Asfalto = Espesor de Losa = Altura de Sardinel = Ancho de Sardinel = Numero de carriles = Ancho del puente =

6 3 .6 0 .0 5 0 .4 5 0 .4 0 .2 5 1 6 .6

m m m m m m

4 .2

4 .2

m

I.2. SOBRECARGAS Vehicular HS= Baranda peatonal =

25 1 00

Kg/m

P=

Resistencia a la compresion: F´c =

2 10

Kg/cm2

Esfuerzo Permisible en compresion: Fc =

84

Kg/cm2

2 .5

Ton

I.3. MATERIALES Concreto Armado

Modulo de elasticidad del concreto: Ec = 217370 217370.65 .651 1 Kg/cm Kg/cm2 2

Acero con Esfuerzo Resistencia a la Fluencia: Fy =

42 0 0

Kg/cm2

Esfuerzo Permisible en Traccion: Fs =

16 8 0

Kg/m2

Modulo de elasticidad del Acero: Es =

210 00 000 0

K g/ g/cm2

24 0 0 20 0 0

Kg/m3 Kg/m3

Peso Especifico de Materiales Concreto Armado = Asfalto =

II. DETERMINACION DE LA SECCION SECCION TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL II.1. ANCHO DEL CARRIL CARRIL DE TRAFICO DEL PUENTE PUENTE Según la Norma AASHTO el ancho de diseño de la via es de 3.60m medido entre los bordes de la viga de borde

II.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA Peralte de la Losa Para un puente tipo losa simplemente apoyada, el espesor espesor h de la losa se estima asi: a) Longitud > b) Longitud <

6 6

h = Luz/15 h = Luz/12

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

h=

0 .4

m

JOSE ANTONIO QUINTO DE LA CRUZ


III. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DE BORDE a) Ancho de viga de Borde: El ancho de la viga de bo rde se puede asumir entre 0.25m a 0.30m b=

0.25

cm

b) Altura de la viga de Borde: la viga de borde debe sobresalir un minimo de 0.20m y preferiblemente no mas de 0.25m no conveniendo por otro lado que sea muy alta por r azones esteticos. h(sobresalida) =

0.4

cm

IV. DETALLES CONSTRUCTIVOS a) Pendiente de la Losa: Se considerara una pendiente transversal de 2% (Bombeo) en la losa.

V. AUMENTO DE LA LONGITUD DE LA LOSA EN LOS EXTREMOS: Considerando para los puentes tipo losa 0. 25m a partir del eje de apoyo a cada extremo, por lo tanto la longitud total de la losa sera: Aumento =

0.25

Lt =

6.25

m

VI. DISEÑO DE LA LOSA VI.1. PREDIMENSIONAMIENTO: h=

0.45

m

VI.2. METRADO DE CARGAS: a) Carga muerta Peso propio de la Losa = Capa de asfalto =

1.08 ton/m 0.1 ton/m 1.18 ton/m

WD =

b) Carga viva Peso de la rueda trasera =

10 ton

c) Carga por Impacto tomamos

I= I=

0.346 0.3

I=

15.24 +38

VI.3. DETERMINACION DE LOS MOMENTOS: a) Carga muerta: (MD) WD = 1.18 ton/m 3

3 1.5

MD =

5.31


ton/m



b) Carga viva: (Ms/c) b.1. Se tomara la posicion mas critica planteadas a continuacion: Según TEOREMA BARET

CASO A: 4P

3

3

1.500 Ms/c =

6

P

CASO B: R

4P 1.95

1.05

1.05

3

4P 2.1 3

-0.15

-0.049 1.316 Ms/c =

5.068

P

Ms/c =

6

P

Ms/c =

15

Ton-m

Tomamos el mayor:

b.2. Determinamos el ancho efectivo: E=

1.579

E = 1.219+0.06L

Este valor no debe ser mayor que: Emax =

E= E=

3.05

1.579

 2

b.3. El valor del momento maximo por metro de losa sera: Ms/c =

9.5

Ton-m/metro de ancho de losa

b.3. Momento por sobrecarga equivalente: P=

10.2

3

ton

WD = 1.19 ton/m ton/m

3 1.5

Meq =

20.655

ton-m

Meq =

6.772

ton-m/m por ancho de losa

Finalmente tomaremos el Momento por carga viva que tenga mayor valor Ms/c =

9.5


Ton-m/mto de s/c para diseño



c) Por Impacto: (MI) MI =

2.85

Ton-m

MI = 0.3xMs/c

VI.5. DISEÑO DE LA LOSA POR FLEXION: b b=

100

0.4

cm

h

a) Verificacion del peralte en servicio: Ms =

17.66

Fc = Fs = r= n= k= j =

84 1680 20 10 0.333 0.889

d=

37.688

37.69

<

Tomamos:

40

Ton-m

Ms = MD+Ms/c+MI

d=

2 

cm 45

OK

cm

b) Determinacion del area del acero: b.1) Por Servicio: 

As =

29.561

cm2

d=

Mu =

33.715

ton-m/m

Mu = 1.3x(MD+1.67x(Ms/c+MI))

As =

23.991

cm2/m

Mu = 0.9xAsxFy(d-



b.2) Por rotura:



)

1.7

Asumiendo varillas de Tomamos:

Φ1"(As = 5.07cm2)

S = 21.13 cm2

Φ1"@ 0.22m

c) Acero de reparticion: %=

22.45

22.45

<

%

%=

50

55 

OK

El acero de reparticion sera: Asr =

5.39


cm2 Φ1/2" (As = 1.27cm2)

Asr =%xAs

S = 23.56 cm2

Φ1/2"@ 0.24m

d) Acero de temperatura: Ast =

4


cm2 Φ1/2" (As = 1.27cm2)

Ast = 0.001xbxd

S = 31.75 cm2

Φ1/2"@ 0.32m




VI.6. DISEÑO POR CORTANTE DE LA LOSA: a) Por carga muerta: (VD) WD = 1.18 ton/m

0.2

0.4 6 0.9 0.1 0.6

VD =

5.4

2.832

Ton

VD = WDx(-A1)+WDx(A2)

b) Por carga viva: (Vs/c)

4P

4P

0.6

1

4.2

0.9

1.2

0.2

VDs/c =

4.4

VDs/c =

11

P Ton (Por eje de ruega)

El valor del cortante por metro de losa sera: Vs/c =

6.966

Ton/metro de ancho de losa

VI =

2.09

Ton

2.83 6.966 2.09

Ton Ton Ton

23.342

Ton

Vu = 1.3x(VD+1.67x(Vs/c+VI))

ΦVc = Φx0.52x  xbxd

c) Por impacto: (VI) MI = 0.3xVs/c

d) Verificacion de la losa por Corte: Datos: VD = Vs/c = VI = Esfuerzo cortante ultimo Vu =

Esfuerzo admisible del concreto: ΦVc =

26113.461

Kg

ΦVc =

26.113

Ton

26.113

>


23.342

OK



VI.7. DISEÑO DE LA VIGA DE BORDE LONGITUDINAL: a) Dimensiones: 0.25 0.4 0.45

b) Metrado de cargas: b.1) Carga muerta: Peso Propio = Baranda = WD =

0.51 ton/m 0.1 ton/m 0.61 ton/m

b.2) Carga viva: P a

0.3

E

a=

0.49

E=

1.579

m

Emax =

3.05

m

Se tomara: E= m

a=

 2

1.579

- 0.30

Se tiene: P' =

0.31

P

c) Determinacion de los momentos: c.1) Por carga muerta: (MD) MD =

2.745

ton-m

c.2) Por carga viva: (Ms/c) Ms/c =

6

P'

Hallando por eje de rueda sera: Ms/c =

1.86

P'

Ms/c =

4.65

ton-m

P=

2.5

ton

El momento por sobrecarga según AASHTO tambien sera. Ms/c = adptamos:

6 Ms/c =


ton-m 6

ton-m



c.3) Por impacto: (MI) MI =

1.8

ton-m

MI = 0.3xMs/c

d) Calculo del peralte necesario por Servicio: Ms =

10.545

ton-m

Ms = MD+Ms/c+MI

d=

58.245

cm

d=

58

<

Asumiendo :

80

85





OK

cm

e) Calculo del area de acero por rotura: Mu =

20.502

As =

7.07

ton-m

Mu = 1.3x(MD+1.67x(Ms/c+MI))

cm2

Mu = 0.9xAsxFy(d-



)

1.7

Asumiendo:

entonces:

Φ3/4" (As = 2.85cm2) Φ3/8" (As = 0.71cm2) 2Φ3/4" +2Φ3/8" (As = 7.12cm2)

As =

7.12

VI.8. VERIFICACION DE CUANTIA DE VIGA: Ρdeviga =

0.00356

Ρbalanceada =

0.02125

Ρmax =

0.0159

Ρmin 1 = Ρmin 2 =

0.0028 0.0033 Pmin < P < Pmax …………… OK

VI.9. DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL POR CORTE: a) Cortante por peso Propio:

########### 0.8

5

0.833 ########### VD =

1.321


ton



b) Cortante por carga viva: 4P'

4P' 1

4.2

0.8

1 0.833

Pero:

0.133

Vs/c =

3.864

P'

P' =

0.31

P

Vs/c =

2.995

ton

0.899

ton

y

P=

2.5

ton

c) Cortante por impacto: VI =

D) Verificacion de la viga sardinel por Corte: Datos: VD = Vs/c = VI =

1.321 2.995 0.899

ton ton ton

Esfuerzo cortante ultimo: Vu =

10.171

Vu = 1.3x(VD+1.67x(Vs/c+VI))

Esfuerzo admisible del concreto: ΦVc =

13056.7304 Kg

ΦVc =

13.057

ΦVc 13.057

>

ΦVc = Φx0.52x  xbxd

ton Vu 10.171

OK

27.264

OK

VI.10. DISEÑO DE LOS ESTRIBOS: Smax 1 ≤

40

Para estribos Φ3/8" A

cm 0.71

S3/8" =

27.264

40

>

cm

Colocaremos estribos Φ3/8" @.30m




VISTA GENERAL ARMADURA

Φ1/2"@ 0.32m

Φ1/2"@ 0.32m

Φ1"@ 0.22m

Φ1/2"@ 0.24m

2Φ1/2"

2Φ3/4"

2Φ3/8"

0.25

0.85

2Φ1/2"

2Φ3/4"

VIGA BORDE


2Φ3/8"


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