ANALISIS Y DISEÑO DE PUENTE VIGA 1. OBJETIVOS. 1.1.
OBJETIVO GENERAL.
Analizar y Diseñar un Puente del tipo Viga utilizando las especificaciones AASHTO para el Diseño de Puentes por el Método LRFD.
1.2. -
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
utilizar el Método de Análisis y Diseño Estructural Simplificado (AASTHO-LRFD) según factores de distribución de carga.
-
Utilizar el Método de Análisis Estructural de Elementos Finitos (Modelación Sap2000 )
2. FUNDAMENTOS TEORICOS. 2.1.
Definición.
Un puente viga es un puente cuyos vanos (Luz) son soportados por vigas. por vigas. Este tipo de puentes deriva directamente
del
puente
tronco. tronco.
Se
construyen
con madera, con madera, acero acero u
hormigón
(armado, pretensado (armado, pretensado o postensado). postensado). Se emplean vigas en forma de I, en forma de caja hueca, etc. Como su antecesor, este puente es estructuralmente estructuralmente el más simple de todos los puentes.
2.2.
Comportamiento de los Materiales Estructurales.
Comportamiento Elástico vs. Comportamiento Inelástico Para los propósitos del análisis se deberá considerar que los materiales estructurales se comportan linealmente hasta un límite elástico, e inelásticamente luego de superar dicho límite. Las acciones en el estado límite correspondiente a evento extremo se pueden acomodar tanto en el rango inelástico como en el rango elástico.
2.3.
Teoría de las Pequeñas Deformaciones
Si la deformación de la estructura e structura no origina un cambio significativo de las solicitaciones debido a un aumento de la excentricidad de las fuerzas de compresión o tracción, dichas solicitaciones secundarias se pueden ignorar. En general la teoría de las pequeñas deformaciones es adecuada para analizar puentes tipo viga. Los puentes que resisten cargas fundamentalmente a través de una cupla.
2.4.
Teoría de las Grandes Deformaciones
Requi sitos General es
Si la deformación de la estructura origina un cambio significativo de las solicitaciones, en las ecuaciones de equilibrio se deberán considerar los efectos de la deformación. Los efectos de la deformación y falta de linealidad geométrica de los componentes se deberán incluir en los análisis de estabilidad y en los análisis de grandes deformaciones. Para los componentes de hormigón esbeltos comprimidos, el análisis deberá considerar las características de los materiales que varían en función del tiempo y las tensiones. 1 PAGINA ….
En el análisis de pórticos y cerchas se deberían considerar los efectos de la interacción entre las fuerzas de tracción y compresión axial en componentes adyacentes, cuyas fuerzas de tracción y compresión permanecen esencialmente en ubicaciones fijas una respecto de la otra a medida que el puente se deforma, como en el caso de las cerchas y los arcos atirantados, generalmente no son sensibles a las deformaciones. Las columnas y estructuras en las cuales los momentos flectores aumentan o disminuyen por efecto de la deformación tienden a ser sensibles a las deformaciones. Estas estructuras incluyen los puentes suspendidos, los puentes atirantados muy flexibles y algunos arcos no atirantados. En muchos casos el grado de sensibilidad se puede evaluar mediante un método aproximado de un solo paso, como por ejemplo el método del factor de amplificación de momentos. En los demás casos puede ser necesario realizar un análisis de segundo orden completo. El límite tradicional entre las teorías de las pequeñas y grandes deformaciones se vuelve menos claro a medida que los puentes y sus componentes se vuelven más flexibles flexibles gracias a los avances en la tecnología tecnología de los materiales, la sustitución de límites de deformación obligatorios por límites opcionales y la tendencia hacia un diseño más preciso y optimizado. optimizado. Al seleccionar seleccionar un método de análisis el Ingeniero Ingeniero debe considerar todos estos aspectos. aspectos.
2.5.
Aplicación.
A excepción de lo especificado en el Artículo 4.6.2.2.4, los requisitos del presente artículo se deberán aplicar a puentes que se analizan para: • Un único carril de carga, o • Múltiples carriles de sobrecarga que produce
2.5.1.
aproximadamente aproximadamente la misma solicitación por carril.
Ley de Momentos.
La sobrecarga sobre cada viga deberá ser la reacción de los carriles cargados determinada según la ley de momentos. La ley de momentos implica sumar los momentos respecto de un apoyo para hallar la reacción en otro apoyo suponiendo que el elemento soportado está articulado en los apoyos interiores. Para aplicar la ley de momentos a un puente de tres vigas, el modelo ideal se debería tomar como se indica en la Figura C1. Para hallar la reacción en la viga exterior los momentos se deberían tomar respecto de la articulación supuesta o ideal del tablero sobre la viga central.
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Titulo 4.6.2.2, 2004) Para el Análisis y Diseño estructural se tomaran en cuenta las siguientes Especificaciones Propuestas por la AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD:
2 PAGINA ….
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Tabla 4.6.2.2.1-1, 2004)
3 PAGINA ….
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Tabla 4.6.2.2.2b1, 2004)
4 PAGINA ….
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Tabla 4.6.2.2.2d1, 2004)
5 PAGINA ….
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Tabla 4.6.2.2.3a1, 2004)
6 PAGINA ….
Fuente: (ESPECIFICACIONES POR LA AASTHO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL MÉTODO LRFD, Sección 4-primera parte, Análisis y Evaluación Estructural). (Puentes de viga y Losa, Tabla 4.6.2.2.3b1, 2004)
7 PAGINA ….
Datos del proyecto Norma de diseño Método de diseño Tipo de estructura Material de carpeta de rodadura Tipo de vehículo Carga de carril Ancho del puente # de tramos Luz 1 (luz de calculo Lc) Luz 2 (luz de calculo Lc) Espesor de la carpeta de rodadura Numero de v ías de trafico Altura del b ordillo (medida a partir de la razan te) Ancho de bordillo Ancho de la acera altura de la cera
AASTHO - LRFD Con estados límites Puente de losa (Alveolos circulares) H°S° HL - 93K 1 950 [Kg/m]/carril 4 [m] Un solo carril 1 15 [m] 0 [m] 0 [m] 1 0.3 [m] 0.4 [m] 0 [m] 0 (L/10)
Geometria del p uen te (inicial)
Lc =
15 m
ancho de carril = h
Propiedades de los materiales Hormigon Módu lo de elasticidad d el Hormigón según ACI:
f´c = 250 Y H°S° = 2400 Ec = 260264.48 µc = 0.15 2500 PU H°A° =
[kg / cm2] [kg / m3] [kg / cm2] [kg / m3]
Acero fy = E= µc = G=
8 PAGINA ….
4200 [kg / cm2] 2100000 [kg / cm2] 0.3 60
21000000
4
m
Carpeta de rodadura PU H°A° =
2400
[kg / m3]
3.- PREDIMENCIONAMIENTO DE PUENTE VIGA Tablero. Según el Método A ASTHO
Apoyos simples
Apoyos continuos
Determinamos "S" con la ley de momentos y factores de distribución de cargas
1
1
fe
fi
Para tableros de hormigon Armado De la geometria asumimos:
3 Vigas
N° de Separacion =
2
Sustituyendo ecuacion 1 en ecuacion 2 se tiene.
S = 1.30 m
Entoces asumimos una separacion de:
9 PAGINA ….
S= a= fi = fe =
1.40 m 0.60 m 0.78 0.68
Factores de distribucion de Carga Para viga Interior
Para viga Exterior
gi = 0.3889
ge = 0.3393
Altura minima hmin
PAGINA10 ….
hf = 146.7 mm
hmin = hmin =
1.05 1.10
m m
Asumido
hf minimo es: 170 mm hf = 170.0 mm hf = 17 cm h= 93 cm
La base (bw) asumimos según la altura de la viga o el peralte entonces
bw= 0.3
m
De acuerdo de la esquema inicial se tiene dos vigas exteriores y una viga interior Número de diafracmas
3 al principio y al final y uno al medio con un es pes or de ediaf =
0.2 m
Calculo de bi
3.75 m 2.34 m
1.40 m 1.40 m
Cálculo de be1
1.875 m 0.60
1.17 m
be1 0.60 m
Cálculo de be2
0.70 m
be2 = 0.70 m
Cálculo de be
be = 1.30 m
ESQUEMA FINAL DE LA GEOMETRIA DEL PUENTE VIGA Y DIMENCIONES 0.4
0.60
0.70 1.30
0.15
1.40 0.27
0.17 1.10
0.9
0.60
PAGINA11 ….
1.40
0.3
4. ANALISIS DE CARGAS Y ESTADOS DE CARGAS La resistencia a ser utilizada sera el estado de RESISTENCIA 1 de acuerdo a la tipologia del puente
iQi
Es decir: Momento ultimo solicitante Mu
1, 25 M
DC
1, 5 M DW
1, 75 ( M LL
1, 5V DW
1, 75 (V LL
M IM
)
V IM
)
Cortante ultimo solicitante
Vu
1, 25 V DC
5. ANALISIS ESTRUCTURAL CARGA MUERTA ESTRUCTURAL "Dc"
q tablero
Pesos:
Peso Bordillo =
6.552
Tn
Peso Tablero =
26.52
Tn
Peso Vigas =
32.643 Tn
Peso Acera = 3.3 Tn Suma de Pesos =
PAGINA12 ….
69.055 Tn
Carga por viga
qdc =
1.53456
Donde: Pt : Carga Total W: Ancho de la Via Lc : Longitud del puente
h : altura de bordillo b : base del bordillo hmin : altura del tablero qdc: Carga por viga
Tn/ m
q dc Ra = 11.509 Tn
Ra q Dc
Rb = 11.509 Tn
Rb
Mdc Vdc Ra Carga por peso del diafracma exterior (Pde)
PDe
PDe
PDe
Pde =
Carga por peso del diafracma interiorr (Pdi)
PDi
Pdi =
PAGINA13 ….
0.326
PDi
0.651 Tn
Tn
PDi
DISEÑO DE LA VIGA EXTERIOR 0.326Tn
0.326Tn
Ra
Ra = Rb
0.326Tn
Ra = 0.488 Tn
Mdc2 Ra Grafica MDC2 x y 0 0 0 0 7.5 -1.222 -0.5 15 0
4
Ra
Vdc2
6
0.326Tn
8
0.163
X
0.163
10
12
14
16
-1 -1.5
Grafica VDC2 0.2
x
y 0
0.1 0 0 -0.1
0 7.5 2 7.5 15 15
0 0.16 0.16 # ## 4 ### 0.00
6
8
10
12
-0.2
CARGA MUERTRA NO ESTRUCTURAL "Dw" Carpeta de rodadura. Carga de rodadura (C. Rod.)
C. Rod =
PAGINA14 ….
3.744
Tn
14
16
qDw = 0.083 Tn/m
qDw
Ra
q Dw
Ra =
0.624
Tn
Rb =
0.624
Tn
Rb
Mdw
Vdw Ra CARGA VIVA VEHICULAR "LL" "IM"
0.95Tn/m
HL-93 M 4.51 T
3.63 T
4.51 T
950 (kg/m)
4.3 - 9.15m
p
P=1Tn
PAGINA15 ….
4.30m
1° Criterio
14.51Tn
14.51Tn 3.63Tn 4.3m
4.3m
3.2m
3.2m y1
y1 y=3.75m
14.51
3.63 y1
3.8
3.2
7.5
y1 = 1.6 m Mc1 = 83.4 Tn-m y2
3.8
3.2
7.5
y2 = 1.6 m
2° Criterio 14.51Tn
14.51Tn 3.63Tn
2.4m
1.9m
4.3m
5.1m
1.3m y2
y1 y=3.75m
14.5 3.4
y1 1.3
3.8 7.5
y1 = 0.65
m
y2 5.1
3.8 7.5
y2 = 2.55
m
y3 5.6
3.8 7.5
y3 = 2.8
m
Mc1 = 79.8 Tn-m
3° Criterio 14.51Tn
14.51Tn 3.63Tn 2.15m 2.15m
4.3m
1.05m
5.35m y3
y2
y1
y=3.75m
14.5 3.4
y1 5.4
3.8 7.5
y1 = 2.68
m
y2 5.4
3.8 7.5
y2 = 2.68
m
M´Tren= 83.4 Tn-m PAGINA16 ….
Escojemos el maximo
y3 1.1
3.8 7.5
y3 = 0.5 m
Mc1 = 55.4 Tn-m
qLL = 0.95 Tn / m
M'LL=
M"LL =
110.2
Tn - m
M'im
27.534
Tn - m
26.7188 Tn - m
Incremento po efecto dinamico (Mim) Mim = 33% M´carril
Cálculo factor de distribucion de carga según el (S/AASTHO) Requisitos
S=
1400
mm
OK
hf =
170
mm
OK
15000 mm
OK
Lc =
N° Viga =
3
NO OK
Como no cumple con un requesito ento nces los factores de distribucion de carga s eran calculados por la ley de momentos .
Factor de distribución de carga por momentos en viga gmi =
0.389
gme =
0.339
gve =
0.461
Factor de distri bución de carga por corte en viga
gvi =
0.544
Evaluación de cargas a X = d X=d
Recubrimiento mecanico = 14.51Tn
0.15 m
d = 0.95 m
14.51Tn 3.63Tn 4.3m
4.3m
d
y1
y1 y=0.89m
Cargas tanden 14.51 3.63
PAGINA17 ….
Ymax =
14.05 9.75
0.89 Y1
Y1 =
0.6175 m
14.05 5.45
0.89 Y2
Y2 =
0.3452 m
0.890
m
M'tren = 23.1244 Tn - m
M'LL =
M LL =
29.46
Tn - m
M im =
7.63
Tn - m
14.51Tn
6.34 Tn - m
14.51Tn 3.63Tn 4.3m
4.3m
0.9367 y1
d
y1
-0.063 14.05 9.75
0.94 Y1
Y1 =
0.650
14.05 5.45
0.94 Y2
Y2 =
0.363
V' LL
0.62511
V'tren =
Tn
V LL =
24.967
Tn
V im =
8.0327
Tn
Efecto en viga extrerior X = L/2 =
7.5 m
M'LL =
110.2
Tn - m
M'IM =
27.534 Tn - m
M LL =
37.374 Tn - m
M IM =
9.342
Tn - m
Resultados del analis is estructural X = L/2 =
PAGINA18 ….
7.5 m Mdc = 130.712
Tn - m
Vdc =
0.1595
Tn
Mdw = 2.346
Tn - m
Vdw =
0.0015
Tn
M LL = 37.374
Tn - m
M IM = 9.342
Tn - m
24.3414 Tn
X=d
d=
0.95
m
Mdc = 11.781
Tn - m
Vdc =
10.2138
Tn
Mdw = 0.555
Tn - m
Vdw =
0.54515
Tn
M LL = 29.464
Tn - m
V LL =
24.967
Tn
M IM = 7.631
Tn - m
M IM =
8.0327
Tn
DETERMINACION DE MU Y VU: Momento Ultimo Mu
1, 25 M
DC
1,5 M DW
1, 75 ( M LL
M IM
)
Para X = L/2
Mu =
248.66 Tn / m
Mu =
80.476 Tn / m
Para X = d
Cortante Ultimo
Vu 1, 25 V DC 1,5V DW 1, 75 (V LL V IM ) Para X = L/2
Vu =
0.2016 Tn / m
Vu =
71.334 Tn / m
Para X = d
6.- DISEÑO A FLEXION Mu =
248.661 Tn - m
Datos de la sección resistente Lc = 15 m bi = 1.30 m = 130 hf = 0.17 m = 17 H = 1.10 m = 110 bw= 0.3 m = 30 Recubrimiento mecanico = d= 0.95 m = 95
cm cm cm cm 0.15 m cm
Cáculo de la zona de compresión (S/g Whitney) Como
Entonces
PAGINA19 ….
nD =
0.95 1.05 0.95
nI = nR = 0.589 Como
w^2 -
w
+
0.08926
0.95
0.9
=
0
w1= 1.603 w2= 0.0945
a=
10.562 cm
As = Entonces
DISEÑO COMO SECCION RECTANGULAR
As
As
T
As =
69.469
cm2
Cáculo de Armadura minima (As min)
Si DISPONER As As =
PAGINA20 ….
As min =
9.50
cm2
As min =
8.583
cm2
As
25 = 4.91 cm2
N° Barra = 14.1
As
20 = 3.14 cm2
N° Barra = 22.1
69.469 cm2
USAR:
w = 0.0945
Por tanto:
ɳ =
69.469 cm2
Esquema de dis posición en seccion X = Lc/2
As
qi q Dw q dc
Determinación puntos de corte
Mus
Mu =
248 .66
0
Vu =
0
0
Si x =0 y Y = 0 entoces C = 0 Si
X = L/2
=
7.5
Y = 248.66
Si X 15
Y=
(1)
0
Entonces b =
(2)
66.30968
-4.42065
Y = Mu 0 0 -100
-200
-300
PAGINA21 ….
2
4
6
8
10
12
14
16
As = 69.469 Cm^2
USAR:
SSA As Nro 69.47 8
Ømm
25
Nro Ømm As dis 73.631 7 25
CALCULO DE MOMENTOS RESISTENTES As min As dis/3 As res d1 a Mn T-m M T-cm 9.50 24.54 39.27 103.00 10.562 161.172 161171.7
Longitud de Anclaje
Ab = Seccion d e la barra
lb1 817.154 mm = No menor que:
81.72 cm
=
618.253 mm 61.8253 cm
Entonces usar lb = 81.72 cm
LONGITUOD DE ANCLAJE Acero para calculo de Mrest rest PI cm2 As ø P2 8ø25 39.27
lb
lb,r
cm 81.72
a1
Mrest
Xi
Xj
a
b
Long Barra
cm 10.562
t-m 161.172
m 4.44
m 4.89
m 6.29
m 6.29
m 12.57
d
cm cm 81.72 103.000
Ubicación del punto de corte X=
2.426
m
X1 1.21 m
Esquema armado Longitudinal a FLEXION
7b. ø25mm
PAGINA22 ….
8b. ø20mm
DISEÑO DE CORTE DE PUENTE LOSA DATOS: h= d= L= bw = fy = f'c =
110 cm 95 cm 15 m 30 cm 4200 [kg / cm2] 250 [kg / cm2]
Mus (x = d) =
80.476 Tn-m/m
Vus (x = d) =
71.334 Tn / m
As =
69.469 cm2
USAR:
45.7676 cm 22.9247
SECCION RESISTENTE AL CORTE bv = 2(0,30) = 60 cm
dv max =
72.116
cm
79.2
cm
85.5
cm
0.00229
Asumimos dv max = 85.50cm
VERIFICASION DE REQUERIMIENTO DE Av
no requiere Calculo de Vc
Para calcular beta
= 0.11124 0.0010 PAGINA23 ….
27.810 kg / cm2
1000
y
Interpolando Primera iteracion con θ=45 Para θ fvs/f's 37 θ
34 θ
PAGINA24 ….
=
1000*Ex 1 1 0.75 37.00
Para β fvs/f's 2.08 β
2.26 β
=
1000*Ex 1 1 0.75 2.08
Segunda iteracion con θ=36.4
0.001
1000
fvs/f's 37 θ
34.4 θ
=
1000*Ex 1 1 0.75
fvs/f's 2.08 β
2.26
37.00
β
=
1000*Ex 1 1 0.75 2.08
No ok =
Por tanto requiere acero Av
POSICION X=d
Avφ6 0.28
Av φ8 0.503
Av φ10 0.785
Avφ12 1.131
Sφ6 Sφ8 Sφ10 3.97921 7.14837 11.156
Sφ12 16.0732
S min (cm) Sφ6
Sφ8
Sφ10
Sφ12
33.5686
8.- VERIFICACIÓN POR SERVICIO (INVESTIGACIÓN SEGUN AASTHO) Cargas permanentes Carga muerta (DD): peso propio de los componentes estructurales y accesorios no estructurales. Carga de capa de rodadura (DW): peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para servicios públicos. Fuerza de empuje de tierras (EH): empuje horizontal del suelo. En el momento que se calcula la carga muerta se consideran los siguientes pesos volumétricos: Hormigón Armado........................................................... 0,024 N/mm3 Hormigón Simple............................................................. 0,023 N/mm3 Acero estructural............................................................. 0,078 N/mm3 Rellenos.......................................................................... 0,018 a 0,016 N/mm3
Cargas transitorias Carga viva (LL ): sobrecarga vehicular, que consistirá en el peso de la carga móvil aplicada, correspondiente al peso de los camiones, coches y peatones. Se distingue dos tipos de carga viva: Camión Tipo que se toma como carga única por cada faja de tráfico y su correspondiente Carga Equivalente que reemplaza al camión tipo al haberse sobrepasado una determinada longitud, Belmonte (1990). Camión tipo: Los pesos y las separaciones entre los ejes y las ruedas del camión de diseño serán como se especifica en la Figura 1. Se deberá
PAGINA25 ….
considerar un incremento por carga dinámica de 33%, la separación entre los dos ejes de 145 000 N se deberá variar entre 4300 y 9000 mm para producir las solicitaciones extremas.
Figura 1- Pesos y separaciones de ejes del camión de diseño
Tándem de diseño: consistirá en un par de ejes de 110 000 N con una separación de 1200 mm. La separación transversal de las ruedas se deberá tomar como 1800 mm. Se deberá considerar un incremento por carga dinámica de 33%.
Figura 2: Separación transversal de ruedas
Carga del carril de diseño: consistirá en una carga de 9,3 N/mm, uniformemente distribuida en dirección longitudinal. Transversalmente la carga del carril de diseño se supondrá uniformemente distribuida en un ancho de 3000 mm. Las solicitaciones debidas a la carga del carril de diseño no estarán sujetas a un incremento por carga dinámica. Mientras los camiones de carga idealizados simulan el efecto de la presencia de vehículos sumamente pesados de 2 y tres ejes, la carga distribuida equivalente con eje de cargas concentradas simula el efecto de un congestionamiento vehicular sobre el puente. En ambos tipos de carga se presupone que actúan sobre 1 carril del puente con un ancho de 10 pies (3,05 m).
Impacto o efecto dinámico de la carga viva (IM): Los efectos estáticos del camión o tándem de diseño, a excepción de las fuerzas centrífugas y de frenado, se deberán mayorar aplicando los porcentajes indicados en la Tabla 1, incremento por carga vehicular dinámica. El factor a aplicar a la carga estática se deber á tomar como: (1 + IM/100). El incremento por carga dinámica no se aplicará a las cargas peatonales ni a la carga del carril de diseño. Tabla 1 – Incremento por carga dinámica (IM)
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Fuerza longitudinal de frenado (BR) Se refiere a la fuerza de frenado de los vehículos y se deberá tomar como el mayor de los siguientes valores: • 25 por ciento de los pesos por eje del camión de diseño o tándem de diseño, ó • 5 por ciento del camión de diseño más la carga del carril ó 5 por ciento del tándem de diseño más la carga del
carril. La fuerza de frenado se deberá ubicar en todos los carriles de diseño que se consideran cargados y que transportan tráfico en la misma dirección. Se asumirá que estas fuerzas actúan horizontalmente a una distancia de 1800 mm sobre la superficie de la calzada en cualquiera de las direcciones longitudinales para provocar solicitaciones extremas. Todos los carriles de diseño deberán estar cargados simultáneamente si se prevé que en el futuro el puente puede tener tráfico exclusivamente en una dirección.
Carga de Viento (W) La velocidad básica del viento varía considerablemente dependiendo de las condiciones locales, en el proyecto se registran valores mínimos; además para las estructuras pequeñas y/o de baja altura el viento generalmente no resulta determinante.
Cargas hidráulicas La presión debida a un flujo de agua que actúa en la dirección longitudinal de las subestructuras dependerá del coeficiente de arrastre para pilas y la velocidad del agua de diseño para la inundación en estados límites de resistencia y servicio y para la inundación de control en el estado límite correspondiente a evento extremo (m/s).
Carga Peatonal La carga peatonal de la normativa se la distribuye en la sección longitudinal del puente como carga lineal obtenida a través de la carga superficial de: 3,6 kN/m2 por el ancho de acera utilizado por los peatones, con un valor de 1,30m.
Factores de carga y Combinaciones de Carga La solicitación mayorada total se tomará como: Q i iQi (1) Donde i es el factor de modificación de las cargas: factor relacionado con la ductilidad, redundancia e importancia operativa; γi son los factores de carga especificados en las Tablas 2 y 3; Qi representa las
solicitaciones de las cargas.
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El estado límite viene a ser la condición más allá de la cual el puente o elemento deja de satisfacer los requisitos para los cuales fue diseñado. De todos los estados límites que se observan en la tabla, únicamente se utiliza el de Resistencia I, que realiza la combinación de cargas básica que representa el uso vehicular normal del puente, sin PAGINA28 ….
viento. Para el caso de estudio es la única que entra dentro de la clasificación según las características del proyecto.
Aplicación de la sobrecarga de diseño La sobrecarga vehicular sobre las calzadas de puentes o estructuras incidentales, designada como HL-93, deberá consistir en una combinación de: • Camión de diseño o tándem de diseño, y • Carga de carril de diseño. En el caso de las vigas: tanto el momen to
flector como el cortante por sobrecarga
para vigas interiores y exteriores con tableros de hormigón se pueden determinar aplicando la fracción por carril que se muestra a continuación:
Momentos, Un carril de diseño cargado:
(2) Dos o más carriles diseño cargados:
Corte, Un carril de diseño cargado:
Dos o más carriles diseño cargados:
donde: g es el factor de distribución, S la separación entre vigas o almas (mm), L la longitud de tramo de la viga (mm), Kg el Parámetro de rigidez longitudinal (mm4 ) y la profundidad de la losa de hormigón (mm) Para los valores de la distribución de sobrecargas en vigas exteriores, que utiliza ley de momentos, toma en cuenta la siguiente consideración de la norma:
Momentos, Un carril de diseño cargado:
Dos o más carriles diseño cargados:
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Corte, Un carril de diseño cargado:
Dos o más carriles diseño cargados:
El factor de distribución para corte es igual que la ecuación (8).
9.- MODELACIÓN DE PUENTE
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10.- CONCLUSIONES Los puentes son fundamentales dentro de la red de carreteras nacional, puesto que son indispensables para la transportación de personas y mercancías, en consecuencia necesarios para el desarrollo humano, por tal motivo preservar en buen estado estas estructuras es de suma importancia para nuestro medio. Podemos concluir que un puente tipo Losa Viga T el diseño es casi igual al puente alveolado, pero el área de la estructura es más pequeña en comparación del puente alveolado, entonces el puente viga puede ser más bajo económicamente, pero las cuantías varían el del puente viga es más alto que puente alveolado.
11.- RECOMENDACIONES Recomendamos tener mucho cuidado en el análisis de cargas ya que si no se toman en cuenta todos los componentes del puente como baranda, acera y bordillo además del paso peatonal puede generar problemas de falla del puente y es lo que con el diseño se quiere evitar. Se recomienda también tener mucho cuidado con el manejo y colocado de datos en el programa ya que una mala interpretación de los componentes nos votaría malos resultados.
12.- PLANOS (QUE CONTENGA PLANILLA DE FIERRO - CUANTIA Y VOL DE HORMIGON) PAGINA41 ….
