ESTUDIO DEFINITIVO DE INGENIERIA PARA LA REABILITACION DE LA CARRETERRA PAUCARTAMBO PILLCOPATA - ATALAYA
PROVIAS DESCENTRALIZADO
Codigo: Rev.:
Fecha:
02
22/11/2011
REGISTRO: HOJA
DE
1
10
Cálculo del Coeficiente de Balasto: Para una Carga Aplicada sobre el terreno, este reacciona produciendose produciendose el bulbo de presiones. Para realizar el Análisis estructural estructural se idealizará de la siguiente manera:
P
P
b
P A
b h
b
K=AEs/L L=3b
Parámetros elásticos para varios suelos
Módulo de Elasticidad Es
Tipo de Suelo
2
2
lb/pulg 1,500 - 3,500 2,500 - 4,000 5,000 - 8,000 1,500 - 2,500 10,000 - 25,000 600 - 3,000 3,000 - 6,000 6,000 - 14,000
Arena Suelta Suelta Arena Densa Densa Media Media Arena Densa Densa Arena Limosa Arena y Grava Arcilla Suave Suave Arcilla Media Arcilla Firme * 1 MN/m 2 <> 101.972 Tonf/m2
MN/m 10.35 - 24.15 17.25 - 27.60 34.50 - 55.20 10.35 - 17.25 69.00 - 172.50 4.1 - 20.7 20.7 - 41.4 41.4 - 96.6
P
0.20 - 0.40 0.25 - 0.40 0.30 - 0.45 0.20 - 0.40 0.15 - 0.35 0.20 - 0.50
P A
K1=AEs1/L1
K2=AEs2/L2
A
K
1
k
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
Relación de Poisson s
1
k 1
1
k 2
...
1
k n
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REGISTRO: HOJA
2
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10
Se han seleccionado los tramos más criticos para el análisis estructural:
RELACION DE BADENES A CONSIDERAR: PROGRESIVA 7+220 41+125 64+235 113+550
TIPO B A A A
DESCRIPCIÓN Baden proyectado Nº 1 Baden proyectado Nº 7 Baden proyectado Nº 20 Baden proyectado Nº 42
ESTATIGRAF A DEL TERRENO A ANALIZAR
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
L (m)
M (m)
N (m)
l (m)
m (m)
n (m)
17.20 12.95 6.35 26.30
23.30 15.25 12.30 34.25
12.65 11.60 7.50 18.30
7.40 3.50 3.60 5.40
1.30 1.50 1.40 1.80
2.60 0.70 0.40 1.80
PROVIAS DESCENTRALIZADO
ESTUDIO DEFINITIVO DE INGENIERIA PARA LA REABILITACION DE LA CARRETERRA PAUCARTAMBO PILLCOPATA - ATALAYA REGISTRO: HOJA
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02
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3
DE
Determinando el Coeficiente de balasto: Progresiva 7+220 :
K=
Profundidad (m) 0.00 0.20
0.20 0.90
a a
Progresiva 41+125 :
K=
Profundidad (m) 0.00 0.25 0.45
0.25 0.45 0.90
a a a
Progresiva 64+235 :
K=
Profundidad (m) 0.00 0.20
0.20 0.90
a a
Progresiva 113+550 :
K=
Profundidad (m) 0.00 0.70
a a
0.70 1.50
264,220.18
Tonf/m
Tipo de Suelo
E (MN/m2)
A (m2)
L (m)
K (MN/m)
GC-GM GP-GC
18,000.00 12,000.00
0.18 0.18
0.20 0.70
16,200.00 3,085.71 2,592.00
285,753.77
Tonf/m
Tipo de Suelo
E (MN/m2)
A (m2)
L (m)
K (MN/m)
GC-GM GC GM
19,200.00 11,200.00 13,500.00
0.18 0.18 0.18
0.25 0.20 0.45
13,824.00 10,080.00 5,400.00 2,803.24
341,664.03
Tonf/m
Tipo de Suelo
E (MN/m2)
A (m2)
L (m)
K (MN/m)
GM GC-GM
13,500.00 18,000.00
0.18 0.18
0.20 0.70
12,150.00 4,628.57 3,351.72
E (MN/m2)
A (m2)
L (m)
K (MN/m)
15,700.00
0.18
0.70
4,037.14
411,533.42
Tipo de Suelo GP-GM ROCA
Tonf/m
4,037.14
De las progresivas el menor valor obtenido es:
PROGRESIVA 7+220 41+125 64+235 113+550 Progresiva
7+220
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
K (Tonf/m)
K b (Tonf/m3)
264,220.18 285,753.77 341,664.03 411,533.42
1,467,889.91 1,587,520.95 1,898,133.50 2,286,296.78
K = 264,220.18 Tonf/m K b = 1,467,889.91 Tonf/m3
10
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Se hará el anáisis para el caso más crítico: La acción de la Carga Producto del pase de Vehículos se hara efectiva en 90 cm del estrato. Progresiva: L= M= N= l= m= n= q= r= K= K b =
7+220 17.20 23.30 12.65 7.40 1.30 2.60 70.14 19.03
m m m m m m º m
23.30
19.03
264,220.18 Tonf/m 1,467,889.91 Tonf/m3
Se ha considerado la siguiente Carga Viva: (3.6.1.3 AASTHO-LRFD-98)
Para el análisis se uso la siguiente combinación de cargas: C = 1.25 D + 1.75 L Se ha considerado: 0.25 e= m (Espesor del baden) f'c = 3000 Psi <> 2,109.21 Tonf/m2 Ec = 2,194,996.40 Tonf/m2 0.2 m= 2.40 Peso = Tonf/m3 Kb =
36,697.25
Tonf/m3
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
12.65
70.14
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10
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10
Vista en Planta - Geometría ya definida (e=25cm) Se ha idealizado el modelo con una carga viva que cambia de posición si mulando el Transito Vehicular 14 Tonf 14 Tonf 14 Tonf 14 Tonf 3.2 Tonf 3.2 Tonf
Carga Viva 01 - Cargas Puntuales y Repartida (0.32 Tonf/m 2) 14 Tonf 14 Tonf
14 Tonf 14 Tonf
3.2 Tonf 3.2 Tonf
Vista 3D - Deformada por Carga Muerta ( dmax=0.04884 mm) Vista 3D - Deformada por Carga Viva (dmax=0.41428 mm)
Carga Viva 02 - Cargas Puntuales y Repartida (0.32 Tonf/m 2)
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
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14 Tonf
14 Tonf
14 Tonf 14 Tonf
3.2 Tonf 3.2 Tonf
Carga Viva 03 - Cargas Puntuales y Repartida (0.32 Tonf/m 2) 14 Tonf
14 Tonf 14 Tonf 14 Tonf
3.2 Tonf 3.2 Tonf
Carga Viva 04 - Cargas Puntuales y Repartida (0.32 Tonf/m 2)
14 Tonf
14 Tonf 14 Tonf 14 Tonf
3.2 Tonf 3.2 Tonf
Carga Viva 05 - Cargas Puntuales y Repartida (0.32 Tonf/m 2)
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
DE
10
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Se ha generado las siguientes combinaciones de carga:
C1 = 1.25 D + 1.75 L1 C2 = 1.25 D + 1.75 L2 C3 = 1.25 D + 1.75 L3 C4 = 1.25 D + 1.75 L4 C5 = 1.25 D + 1.75 L5
Condicones asumidas por elementos Finitos:
De las Combinaciones de Cargas s e tiene:
M11 (Tonf-m/m)
V13 (Tonf/m)
V23 (Tonf/m)
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
C1
4.323
-3.217
4.738
-4.179
2.954
-1.612
6.325
-10.647
4.911
-11.357
C2
1.188
-3.270
1.196
-3.048
0.661
-0.894
6.846
-5.933
5.739
-6.147
C3 C4
1.111 1.006
-3.264 -3.258
1.168 1.095
-2.999 -2.938
0.647 0.703
-0.776 -0.724
6.866 6.634
-5.679 -6.096
5.481 5.078
-5.695 -5.211
C5
1.009
-3.239
1.082
-2.931
0.740
-0.694
6.270
-6.438
4.939
-5.198
ENV
4.323
-3.270
4.738
-4.179
2.954
-1.612
6.866
-10.647
5.739
-11.357
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
M22 (Tonf-m/m)
M12 (Tonf-m/m)
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M11 - Envolvente ( Maximos y Mínimos)
M22 - Envolvente ( Maximos y Mínimos)
M12 - Envolvente ( Maximos y Mínimos)
V12 - Envolvente ( Maximos y Mínimos)
V23 - Envolvente ( Maximos y Mínimos)
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
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Fecha:
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REGISTRO: HOJA Propiedades de la Sección: 100 b= cm 25 h= cm 210.92 4,200.00 0.90
f'c = fy = f=
DE
9
m c 5 2
100cm
kgf/cm2 kgf/cm2 0.85
b1 =
0.021
rb =
g
rmax 0.75rb
Mu=f·f'c·bd2w(1-0.59w)
Determinando el Acero de refuerzo:
En la Direción de M11 Acero Positivo: +
Mu =
recubr. =
4.323
5.25
Tonf-m
cm
0.590
g
w1 =
g
19.75
d=
g
w2
-
w
+
1.634
cm 0.058 w2 =
=
0
0.061
al tener dos soluciones posibles, el menor satisface el problema fís ico. Por tanto
w=
0.061
se tiene
r=
0.0031
, como w = r·fy/f'c
6.123
As =
cm2
g
0.0031
g
6.123
0.0160
(Ok)
4.781
(Ok)
En barras de Acero, puede distribuirse para un ancho de 1.00m con: 9
de
3/8"
@
10.00
cm
10 con
A=
6.390
cm2
4%
5
de
1/2"
@
19.00
cm
19 con
A=
6.450
cm2
5%
4
de
5/8"
@
23.00
cm
23 con
A=
8.000
cm2
31%
Acero Negativo: -
Mu =
-3.270
recubr. =
7.25
Tonf-m
cm
0.590
g
w1 =
g
17.75
d=
g
w2
-
w
+
1.638
cm 0.055 w2 =
=
0
0.057
al tener dos soluciones posibles, el menor satisface el problema fís ico. Por tanto
w=
0.057
se tiene
r=
0.0029
As =
5.148
, como w = r·fy/f'c
cm2
g
0.0029
g
5.148
0.0160
(Ok)
4.296
(Ok)
En barras de Acero, puede distribuirse para un ancho de 1.00m con: 8
de
3/8"
@
12.00
cm
12 con
A=
5.680
cm2
10%
4
de
1/2"
@
24.00
cm
24 con
A=
5.160
cm2
0%
3
de
5/8"
@
32.00
cm
32 con
A=
6.000
cm2
17%
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
10
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+
Mu =
4
recubr. =
4.738
Fecha:
02
22/11/2011
REGISTRO: HOJA
En la Direción de M22 Acero Positivo:
Codigo: Rev.:
Tonf-m
cm
0.590
g
w1 =
g
21
d=
g
w2
-
w
DE
10
10
cm +
1.636
0.057 w2 =
=
0
0.059
al tener dos soluciones posibles, el menor satisface el problema fís ico. Por tanto
w=
0.059
se tiene
r=
0.0030 6.300
As =
, como w = r·fy/f'c
cm2
g
0.0030
g
6.300
0.0160
(Ok)
5.083
(Ok)
En barras de Acero, puede distribuirse para un ancho de 1.00m con: 9
de
3/8"
@
10.00
cm
10 con
A=
6.390
cm2
1%
5
de
1/2"
@
19.00
cm
19 con
A=
6.450
cm2
2%
4
de
5/8"
@
23.00
cm
23 con
A=
8.000
cm2
27%
Acero Negativo: -
Mu =
-4.179
6
recubr. = Tonf-m
cm
0.590
g
w1 =
g
19
d=
g
w2
-
w
cm +
1.632
0.061 w2 =
=
0
0.063
al tener dos soluciones posibles, el menor satisface el problema fís ico. Por tanto
w=
0.063
se tiene
r=
0.0032
As =
6.080
, como w = r·fy/f'c
cm2
g
0.0032
g
6.080
0.0160
(Ok)
4.599
(Ok)
En barras de Acero, puede distribuirse para un ancho de 1.00m con: 9
de
3/8"
@
10.00
cm
10 con
A=
6.390
cm2
5%
5
de
1/2"
@
19.00
cm
19 con
A=
6.450
cm2
6%
4
de
5/8"
@
23.00
cm
23 con
A=
8.000
cm2
32%
1/2" @ 19cm 4 cm
ANCLAJE CON GANCHO ESTANDAR
1/2" @ 19cm 1/2" @ 19cm
6 cm
6 db 12 db db : diámetro de la barra
1/2" @ 19cm
Diseño de Conectores:
Los conectores trabajaran a corte. V = fy = b=
As = P/(0.5fy)
C:\Users\pc18\Desktop\memoria
g
As =
5.408
11.357 4,200.00 100 cm
Tonf kgf/cm2
cm2 por 1.00m de Largo
