Hoja de Calculo Para Diseño de Ponton

La presente hoja de calculo te facilitara el proceso de calculo para el diseño de puentes tipo losa (pontón) según el método LRFD. Se insertara los siguientes datos: LUZ DEL PUENTE (L->mts). SOBRECARGA VEHICULAR. NUMERO DE VÍAS. RESISTENCIA DEL CONCRETO (fć). FLUENCIA DEL ACERO (fý). CARPETA ASFÁLTICA. DENSIDAD DEL CONCRETO. DENSIDAD DEL ASFALTO. BOMBEO. ANCHO DE CALZADA. El proceso que calculara la plantilla es la siguiente: Momentos por Carga Muerta. Momentos por Carga Viva. Tandem. S/C Equivalente. MOMENTO POR PESO PROPIO (MDC). MOMENTO POR CARGA MUERTA (MDW). DETERMINACIÓN DEL ANCHO EFECTIVO. CALCULO DE LOS EFECTOS DE LA CARGA VIVA. SELECCIÓN DE MODIFICADORES DE CARGA (n). COMBINACIÓN DE CARGAS APLICABLES. RESISTENCIA 1 Estado Limite. SERVICIO 1 Estado Limite. DISEÑO POR ESTADO LIMITE POR SERVICIO. VERIFICACIÓN DE PERALTE DE SERVICIO. DETERMINACIÓN DEL VALOR DEL PERALTE. ÁREA DEL REFUERZO DE TRACCIÓN DE ANCHO DE LOSA. DISEÑO POR ESTADO LIMITE POR RESISTENCIA. MOMENTO RESISTENTE A LA ROTURA. ÁREA DE REFUERZO DE TRACCIÓN (ACERO PRINCIPAL). ACERO DE REPARTICIÓN. ACERO DE TEMPERATURA. DISTRIBUCIÓN DE ACERO. ACERO PRINCIPAL. ACERO DE REPARTICIÓN. ACERO DE TEMPERATURA. Para descargar haga click en el siguiente enlace: DESCARGAR

Preparado por Guillermo Sebastián Zevillanos Núñez 09/04/2017

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DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA : MÉTODO LRFD SE CONSIDERA: LUZ DEL PUENTE (L->mts) SOBRECARGA VEHICULAR NUMERO DE VÍAS

8 m HL-93 2 3.57

14.78

14.78

MATERIALES: RESISTENCIA DEL CONCRETO (fć) FLUENCIA DEL ACERO (fý) CARPETA ASFÁLTICA DENSIDAD DEL CONCRETO DENSIDAD DEL ASFALTO BOMBEO

280 4200 0.05 2400 2000 2%

Kg./cm² Kg./cm² m Kg./cm³ Kg./cm³

2.4 Tn/m³ 2.0 Tn/m³

A. REDIMENSIONAMIENTO LUZ DEL PUENTE ANCHO DE CALZADA PERALTE DE LOSA

LUZ (L,S) = h=(1.2(S+3000))/30 =

SE ASUME ANCHO DE SARDINEL H. DE LA VIGA BORDE

h= b= hb =

0.30

0.50 m 0.30 m 0.25 m

Entre 0.20 a 0.25m Entre 0.20 a 0.25m

7.20 2%

0.25

8 m 7.2 m 0.44 m

0.30 2% 0.05

0.50

7.80

B. DISEÑO DE LOSA METRADO DE CARGAS b.1 Momentos por Carga Muerta

(Franja Interior de 1.00 m de ancho)

DC

Peso Concreto = MDC = DC*L^2/8 =

1.20 Tn/m 9.60 Tn.m

DW

Peso Asfalto = MDW = DW*L^2/8 =

0.10 Tn/m 0.80 Tn.m

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b.2 Momentos por Carga Viva * Camión HL-93 (Por Barett)

14.78

14.78

3.57

CL Mcamion =

31.63 Tn-m

0.78

3.225 0.28

1.86

5.075

14.78

2.925

2.925

14.78

3.57

CL Mcamion =

27.34 Tn-m

-0.3

4.3 -0.15

4.3 2.00

4.00

Mcamion =

4.00

31.63 Tn-m

* Tandem (Por Barett)

11.20

11.20 CL

Mtandem =

38.30 Tn-m

3.7

1.2 1.99 3.70

3.1 1.43

4.30

11.2

11.2

CL Mtandem =

38.08 Tn-m

4

1.2 2.00 4.00

Mtandem =

38.30 Tn-m

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2.8 1.40

4.00

Página 3


* S/C Equivalente 0.97 Tn/m

Ms/c eq =

7.76 Tn-m

8.00 2.00 4.00

Ms/c eq =

4.00

7.76 Tn-m

DETERMINACIÓN DE LOS MOMENTOS A. MOMENTO POR PESO PROPIO (MDC) 1.20 Tn/m

W= L=

8.00 2.00 4.00

1.20 Tn/m 8.00 m

MDC =

9.60 Tn-m

MDC =

9.60 Tn-m

4.00 MDC =

9.60 Tn-m

Mom Máx. por Peso Propio por 1 m de ancho de Losa

B. MOMENTO POR CARGA MUERTA (MDW)

W= 0.10 Tn/m

L=

0.10 Tn/m 8.00 m

MDC =

0.80 Tn-m

MDC =

0.80 Tn-m

8.00

MDW =

0.80 Tn-m

Mom Máx. por Carg Muerta por 1 m de ancho de Losa

Camión HL-93

Tandem de Diseño

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Página 4


3.57

14.78

14.78

11.20

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11.20

Página 5


DETERMINACIÓN DEL ANCHO EFECTIVO L1 = W1 = W= NL =

8000 mm 7200 mm 7800 mm 2

1. Un Carril Cargado: E = 250+0.42(L1*W1)^1/2

≤

E=

≤

3437.58

W/NL 3900 mm

2. Dos o mas Carriles Cargados E = 2100+0.12(L1*W1)^1/2 E=

≤

3010.74

W/NL

≤

3900 mm

CALCULO DE LOS EFECTOS DE LA CARGA VIVA Para Una Vía Cargada M LL+IM = m(Mmax*1.33+Ms/c)/E Mmax = Ms/c = m= M LL+IM =

38.30 Tn-m 7.76 Tn-m 1.20 20.49 Tn-m/m

Para Dos Vías Cargadas M LL+IM = m(Mmax*1.33+Ms/c)/E Mmax = Ms/c = m= M LL+IM =

SE ASUME

38.30 Tn-m 7.76 Tn-m 1.00 19.50 Tn-m/m

M LL+IM =

20.49 Tn-m/m

SELECCIÓN DE MODIFICADORES DE CARGA (n) Factor de Ductibilidad (nD) = Factor de Redundancia (NR) = Sector de Importancia Operática (nI) = n = nD * nR * n1 n=

1.05

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0.95 1.05 1.05

Página 6


Página 7

COMBINACIÓN DE CARGAS APLICABLES RESISTENCIA 1 Estado Limite Mu = n(1.25 DC + 1.50 DW + 1.75 (LL + IM)) Mu =

51.39 Tn-m

SERVICIO 1 Estado Limite Mu = 1.0(DC + DW) + 1.0 (LL + IM) Mu =

30.89 Tn-m

DISEÑO A. DISEÑO POR ESTADO LIMITE POR SERVICIO VERIFICACIÓN DE PERALTE DE SERVICIO Mu = fc = 0.4 * fć fs = 0.4 * fy Es = Ec = 15000 √fć n = Es / Ec r = fs / fc K = n/(n + r) j = 1 - K/3 b=

30892.69 Kg.-m 112 1680 2100000 250998.01 8.37 15 0.36 0.88 100

Kg./cm² Kg./cm² Kg./cm²

cm.

DETERMINACIÓN DEL VALOR DEL PERALTE d = √(2M / (fc * K * j * b)) =

41.83 cm. d asumido =

<

50

cm.

45 cm.

45 50 5

ÁREA DEL REFUERZO DE TRACCIÓN DE ANCHO DE LOSA

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OK!


As = M / (fs * j * d) =

Página 8

46.40 cm²

B. DISEÑO POR ESTADO LIMITE POR RESISTENCIA MOMENTO RESISTENTE A LA ROTURA Mu =

51.39 Tn-m

ÁREA DE REFUERZO DE TRACCIÓN (ACERO PRINCIPAL) Mu = 0.9 * As * fy * (d - (As * fy / (1.70 *fć * b))) As =

477.75 cm²

As =

32.25 cm²

As asumido =

32.25 cm²

ACERO DE REPARTICIÓN %Asr = 1750 / S^0.5 =

19.57 % de As

<

Asr =

6.31 cm²

Ast = 0.75 Ag / fy (Mpa) =

8.93 cm²

50%

OK!

ACERO DE TEMPERATURA

DISTRIBUCIÓN DE ACERO ACERO PRINCIPAL Diámetro # 02 # 03 # 04 # 05 # 06 # 08 # 11

pulg. 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 1 1 3/8

cm., 0.365 0.953 1.27 1.587 1.905 2.54 3.581

Asp = Diámetro a usar =

1

"

15.81 cm.

S asumido =

15 cm.

1

Peso Kg./ml 0.25 0.58 1.02 1.60 2.26 4.04 7.95

Área cm² 0.32 0.74 1.29 2.00 2.84 5.10 10.06

32.25 cm²

Espaciamiento (S) =

USAR: Ø

Perímetro cm. 2 3 4 5 6 8 11.2

"

Área =

5.10 cm²

Asp (final) =

34.00 cm²

@

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15

cm.


USAR: Ø

1

"

@

Página 9 de 10

15

cm.

Página 9


ACERO DE REPARTICIÓN Asr = Diámetro a usar =

6.31 cm²

5/8 "

Espaciamiento (S) =

31.68 cm.

S asumido =

30 cm.

USAR: Ø

5/8

"

Área =

2.00 cm²

Asp (final) =

6.67 cm²

@

30

cm.

ACERO DE TEMPERATURA Ast = Diámetro a usar =

8.93 cm²

5/8 "

Espaciamiento (S) =

22.40 cm.

S asumido =

20 cm.

USAR: Ø

5/8

"

Área =

2.00 cm²

Asp (final) =

10.00 cm²

@

20

cm.

GRAFICA

5/8 Ø

20 "

@

cm.

5/8 Ø

30 "

@

1 Ø

Página 10 de 10

cm.

15 "

@

cm.

Página 10

Hoja de Calculo Para Diseño de Ponton

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