i
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
“DISEÑO DE UN PUENTE DE CONCRETO ARMADO" ARMADO "
CURSO: PUENTES.
INTEGRANTES DEL GRUPO: MENDOZA PORTILLO, Heider ESTEBAN ROJAS, Wilfredo. POMPILLA YABAR, Alexis. ESCOBEDO HUAMANQUISPE, Edison.
DOCENTE: Ing. ZEGARRA CIQUERO, Luis Antonio.
JEFES DE PRÁCTICA: Ing. YECKLE ONTALVO, Luis Enrique. Ing.PERALTILLA ACEVEDO, Juan José LIMA- PERÚ 2017
I
INDICE 1.
CAPITULO I-ESTRUCTURACIÓN ................................................................... ................................................................................. .............. 5 1.1.
DATOS GENERALES. .................................................................. ................................................................................................... ................................. 5
1.2.
MATERIALES. ................................................................. ............................................................................................................. ............................................ 5
1.3.
PREDIMENSIONAMIENTO ................................................................... ......................................................................................... ...................... 5
2.
CAPÍTULOII- METRADO DE CARGAS....................................................................... CARGAS.......................................................................... ... 7 2.1.
LOSA: .................................................................. ......................................................................................................................... ....................................................... 7
2.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ......................................................................................................... ............................................. 8
2.3.
VEREDA .............................................................. ...................................................................................................................... ........................................................ 8
2.4.
BARANDA................................................................................................................... BARANDA................................................ ................................................................... 9
3.
CAPITULO III-ANÁLISIS ESTRUCTURAL ................................................................... ..................................................................... 11 3.1.
LOSA ................................................................... ........................................................................................................................ ..................................................... 11
3.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 17
3.3.
Análisis y Diseño de puente Usando CSi Bridge ...................................................... 25
4.
5.
CAPITULO IV-DISEÑO ......................................................... .............................................................................................. ..................................... 34 4.1.
LOSA DE TABLERO ......................................................... ................................................................................................... .......................................... 34
4.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 40 ANEXOS ................................................................... ................................................................................................................... ................................................ 45
I
INDICE 1.
CAPITULO I-ESTRUCTURACIÓN ................................................................... ................................................................................. .............. 5 1.1.
DATOS GENERALES. .................................................................. ................................................................................................... ................................. 5
1.2.
MATERIALES. ................................................................. ............................................................................................................. ............................................ 5
1.3.
PREDIMENSIONAMIENTO ................................................................... ......................................................................................... ...................... 5
2.
CAPÍTULOII- METRADO DE CARGAS....................................................................... CARGAS.......................................................................... ... 7 2.1.
LOSA: .................................................................. ......................................................................................................................... ....................................................... 7
2.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ......................................................................................................... ............................................. 8
2.3.
VEREDA .............................................................. ...................................................................................................................... ........................................................ 8
2.4.
BARANDA................................................................................................................... BARANDA................................................ ................................................................... 9
3.
CAPITULO III-ANÁLISIS ESTRUCTURAL ................................................................... ..................................................................... 11 3.1.
LOSA ................................................................... ........................................................................................................................ ..................................................... 11
3.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 17
3.3.
Análisis y Diseño de puente Usando CSi Bridge ...................................................... 25
4.
5.
CAPITULO IV-DISEÑO ......................................................... .............................................................................................. ..................................... 34 4.1.
LOSA DE TABLERO ......................................................... ................................................................................................... .......................................... 34
4.2.
VIGA PRINCIPAL ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 40 ANEXOS ................................................................... ................................................................................................................... ................................................ 45
II
INDICE DE FIGURA
Figura N° 2.1 Camión de diseño HL-93. .......................... ............. .......................... .......................... ...................... ......... 7 Figura N° 2.2 Detalle de vereda ......................................................................... 8 Figura N° 2.3 Detalle de baranda. ...................................................................... 9 Figura N° 2.4 Cargas actuantes en la baranda. ............................................... 10 Figura N° 3.1 Diagrama de momento flector caso 1. ........................... ............. .......................... .............. 13 Figura N° 3.2 Diagrama de momento flector caso 2. ........................... ............. .......................... .............. 14 Figura N° 3.3 Diagrama de momento flector caso 3. ........................... ............. .......................... .............. 15 Figura N° 3.4 Diagrama de momento flector caso 4. ........................... ............. .......................... .............. 16 Figura N° 3.5 Definición del carril del puente. .................................................. 25 Figura N° 3.6 Propiedades Pr opiedades del concreto.......................... ............ .......................... .......................... .................... ....... 26 Figura N° 3.7 Propiedades del acero. .............................................................. 26 Figura N° 3.8 Sección del puente. .................................................................... 27 Figura N° 3.9 Asignación de carga móvil. ........................................................ 27 Figura N° 3.10 Cargas de asfalto ..................................................................... 28 Figura N° 3.11 Cargas de vereda. .................................................................... 28 Figura N° 3.12 Cargas de baranda........................... ............. .......................... ........................... .......................... .............. 29 Figura N° 3.13 Diagrama de Momentos en las vigas interiores debido a la carga viva. ........................................................................................................... 31 Figura N° 3.14 Diagrama de momento en las vigas exteriores debido a la carga viva. ........................................................................................................... 31 Figura N° 3.15 Diagrama de momentos en las vigas interiores debido a la carga muerta . ...................................................................................................... 31 Figura N° 3.16 Diagrama de momentos en las vigas exteriores debido a la carga muerta. ............................................................................................. 32
III
Figura N° 3.17 Diagrama de momento en las vigas interiores según estado limite de resistencia I. ................................................................................ 32 Figura N° 3.18 Diagrama de momento en las vigas exteriores según estado límite de resistencia I. ................................................................................ 32 Figura N° 3.19 Momento vigas interiores según estado límite de servicio I. .... 33 Figura N° 3.20 Diagrama de momento vigas exteriores según estado de servicio I. .................................................................................................... 33
INDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Fuerzas de diseño para barandas ......................... ............ ........................... ........................... ............... .. 9 Tabla 3.1 Factor de corrección por número de vías cargadas ......................... ............ ............. 17 Tabla 3.2 Momentos de carga viva según los casos analizados. ..................... ............ ......... 17 Tabla 3.3 Ubicación de la resultante de las cargas. ......................... ............ .......................... ................ ... 17 Tabla 3.4 Aplicación de teorema de Barré. ...................................................... 18
4
5
1. CAPITULO I-ESTRUCTURACIÓN 1.1. DATOS GENERALES.
Luz de diseño- entre apoyos
:
20 mts.
Número de carriles
:
2 carriles.
Ancho de carril
:
3.60mts.
Bombeo
:
2%
Ancho de veredas a cada lado del puente
:
1.30 mts.
Ancho de inclinación de la vereda/ calzada
:
0.05 mts.
Ancho total del puente
:
9.4 mts.
Ancho de la baranda
:
0.20 mts.
1.2. MATERIALES.
Concreto f’c
:
280kg/cm2.
Peso específico del concreto
:
2400 kg/m3.
Acero de refuerzo
:
4200 kg/cm2.
Carpeta asfáltica
:
3’’ (0.075cm).
Barandas metálicas a cada lado del puente
:
150 kg/m.
1.3. PREDIMENSIONAMIENTO 1.3.1. Espesor de la losa de calzada (t): Según la tabla 2.9.1.4.1- 1 “Peralte Mínimo para Superestructuras de Peralte Constante” del Manual de Diseño de Puentes recomienda para puentes de concreto
reforzado la siguiente expresión: t
t
S 3000 30
2950 3000 30
t
165mm
198.33mm
200mm
6
1.3.2. Peralte de la viga principal (h):
ℎ=0. 0 7∗ ℎ=0. 0 7∗20=1. 4
Es pertinente aclarar que el resultado obtenido anteriormente comprende el peralte de la viga y la losa.
1.3.3. Ancho de la viga principal:
=0.0157∗√ ∗ =0. 0 157∗√∗ =0.50
1.3.4. Peralte de la viga diafragma
Para las vigas diafragmas espaciadas cada 5 metros asumimos un peralte cuya dimensión difiere en 0.30 metros con relación al peralte de las vigas principales.
ℎ=1.10 =0.30() =0.40()
La base para las vigas diafragmas son:
7
2. CAPÍTULOII- METRADO DE CARGAS 2.1. LOSA: Carga permanente
Peso propio
=0.2 ∗2.4 =0.48 / =0.075∗2.25=0.169 /
:
Carpeta Asfáltica
:
Carga viva
Camión de diseño HL-93: Figura N° 2.1 Camión de diseño HL-93.
P= Peso de la rueda trasera más impacto.
/2= 14.278 ∗1.33=9.83
Sobrecarga de diseño HL-93:
La sobrecarga distribuida actuara en un ancho de 3m.
/= 0.973/ ∗
E= Ancho de franja transversal.
8
2.2. VIGA PRINCIPAL Carga permanente
Carga muerta (DC)
W losa W viga
:
W vereda
:
W barandas metálicas P diafragma
0.20∗2.4∗9.6=4.608 Ton/m 0.50∗2.4 ∗1.2 ∗4=5.760 Ton/m 0.25∗2.4∗1.3∗2=1.56 Ton/m 0.15∗2=0.30 Ton/m 1.8∗0.35∗0.9∗2.4∗3=4.0824 Ton =12.228/4=3.057 Tn/m :
:
:
Superficie de rodadura (DW)
W asfalto
:
0.075∗2.25∗ 7.42 =0.304 Ton/m
2.3. VEREDA
Figura N° 2.2 Detalle de vereda
9
Carga permanente
0.45∗2.4=1.08 Tn/m 0.15 Tn/m
Peso Propio: Baranda:
Carga viva Sobrecarga peatonal :
0.36 Tn/m
2.4. BARANDA Tabla 2.1 Fuerzas de diseño para barandas
Fuente: Manual de diseño de puentes, MTC .
Figura N° 2.3 Detalle de baranda.
0.13
0.10
0.20
0.90
0.20
10
Figura N° 2.4 Cargas actuantes en la baranda.
Fv=8.2tn/m
Fl=8.2tn/m Ft=24.5tn/m
11
3. CAPITULO III-ANÁLISIS ESTRUCTURAL 3.1. LOSA 3.1.1. METODO APROXIMADO
< 1.5 (2 ) > 1.5 (1 ) = =
Donde:
= 2.54 =2.08> 1.5 ∴ 1 En este método se utilizan franjas de diseño:
Ancho de franja
Volados:
Donde:
()=11400.833∗ = . ()=6600.55∗ = ()=6600.55∗2400=1980 ()=12200.25∗ ()=12200.25∗2400=1820
En este caso la carga no actúa en el volado.
Momento Positivo:
Donde:
Momento Negativo:
12
Cálculo de momento en la vereda:
1. 0 8∗1. 5 5 = 2 0.1∗1.3=1.427 0. 3 6∗1. 5 5 = 2 =0.432 Momentos debido a carga permanente:
−
1
2
2.4
3
4
2.4 2.4 − =− =1.427 =0.48 / = =0 + =0.355 1 3 4 2.4 2.4 2.4 =0.169 / = =0.1 + =0.073 2
−
13
Momentos debido a carga viva:
1 vía cargada: CASO 1: Se coloca el camión lo más cerca posible a la vereda:
3 / /2 /2 0.6 1.8 1.2
1
2
2.4
2.4
3
2.4
/= 0.973/ ∗1.82 =0.588 /
Figura N° 3.1 Diagrama de momento flector caso 1.
4
1.2
14
CASO 2: Como un eje cae justo encima de una viga se coloca una carga en la mitad de un tramo y el otro eje donde caiga:
3 / 1.2 1.2 0.6 1.2
1
2
2.4
2.4
3
2.4
Figura N° 3.2 Diagrama de momento flector caso 2.
4
1.2
15
2 vías cargadas:
CASO 3: Se colocan los 2 camiones lo más cerca a la vereda:
6 / 1.2 1.2 0.6
0.6 1.8 1.2
1
2.4
2
2.4
3
2.4
Figura N° 3.3 Diagrama de momento flector caso 3.
4
1.2
16
CASO 4: Como en el caso de una vía cargada se colocarán los ejes al medio del tramo para producir mayores efectos:
6 / 1.2 1.2 0.6 1.2 0.6 1.2 1.2 1.2
1
2
2.4
2.4
3
2.4
Figura N° 3.4 Diagrama de momento flector caso 4.
4
1.2
17
Tabla 3.1 Factor de corrección por número de vías cargadas
Tabla 3.2 Momentos de carga viva según los casos analizados.
3.2. VIGA PRINCIPAL 3.2.1. METODO APROXIMADO AASHTO: Para camión de diseño HL-93 Hallamos
M L I :
Tabla 3.3 Ubicación de la resultante de las cargas.
=325 = 1454.33251458.6 =5.75
18
Tabla 3.4 Aplicación de teorema de Barré.
9 1456. 6 3 = 3515.2314510. 20 =150.675 =153.755.17(153.7535)4.3 =1246.6 Calculando el momento máximo:
Para sobrecarga distribuida
= 9.3208 =465 Momento para una línea de carga
+ =1245.675∗1.33465 + =2122.98
19
Condiciones para utilizar el método aproximado · El ancho del tablero es constante · A menos que se especifique lo contrario, el número de vigas no es menor que cuatro · Las vigas son paralelas y tienen aproximadamente la misma rigidez; · A menos que se especifique lo contrario, la parte de vuelo correspondiente a la calzada, de, no es mayor que (910 mm).
Características geométricas:
=20 =2. 4 =1. 4 =0.2 =0
Parámetro de rigidez longitudinal:
(0. 5 1. 2 =1( 12 ) 0.5∗1.2∗0.7) =0.366
20
Momento de la viga principal interior Coeficientes de distribución para vigas interiores para 1 y dos o más carriles de circulación cargados:
=0. 0 6 . ∗. ∗∗. =0. 0 75 . ∗. ∗∗.
… (1)
… (2)
Se aplican cuando: 1100≤S≤4900 110≤ts≤300 6000≤L≤73000 Nb≥4
Aplicando la ecuación (1):
=0. 0 75... ∗.. ∗∗... =0.515 +()=∗+ + =1.2∗0.515∗2122.98 + =1313.0
Aplicando la ecuación (2):
=0. 0 75... ∗.. ∗∗... =0.347 +()=∗+ + =0.347∗2122.98 + =736.096
21
Momento de la viga principal exterior Coeficientes de distribución para vigas interiores para dos o más carriles de circulación cargados:
=∗ =0. 7 7 2800 =0. 7 7 =0.77∗0.347=0.267<1 git =0.347 NOTA: Adoptamos
puesto que
gext <1
no cumple con las condiciones
del reglamento de que la viga exterior debe adoptar momentos menores que la viga interior. También debemos aclarar que los factores de distribución aproximados del reglamento no deben ser afectados por el factor de presencia múltiple de las cargas, porque ya este aspecto se tuvo en cuenta en las fórmulas. Por lo tanto:
=0.515 +()=∗+ + =1.2∗0.515∗2122.98 + =1313.0 3.2.2. METODO COURBON:
Carga viva
Consideramos una sola vía cargada: Nota: Como todas las vigas son iguales, El centro de inercia de la sección coincide con el centro de la sección transversal, luego:
22
+ =1606.97 =∗ =1∗1.2∗2122.98 =2547.6 ∗ = ∑ ∗ ∑∗ =3. 6 =1. 2 =1.=3.26 =4 = 4 ∗ (3.6 1.2∗ 1. 2 3.6) =0. 2 5∗ . =0.25 ..∗. =0.338 =0.25 ..∗. =0.514 DATOS
Para las vigas 4 y 5
Por lo tanto, tenemos: Para la viga 4:
+ = ∗2547.6 =861.08
Para la viga 5:
23
+ = ∗2547.6 =1309.45 Consideramos dos vías cargadas:
=∗ =2∗1∗2122. 98 =4245.96 =0. 2 5∗ . =0.25 ..∗. =0.275 =0.25 ..∗. =0.325 Para las vigas 4 y 5
Por lo tanto, tenemos: Para la viga 4:
+ = ∗4402.7 =1167.639 + = ∗4402.7 =1379.937 Para la viga 5:
Nota: Finalmente calculamos los momentos de sobrecarga viva por los Métodos, Adoptamos el método de Courbon, puesto que este método es más confiable que el método Aproximado de AASHTO teniendo como momentos finales para la viga interior y exterior respectivamente: Para la viga 4 (Viga interior):
+ =1167.639 + =1379.937
Para la viga 5 (Viga Exterior):
Carga permanente
24
Carga muerta (DC): Carga distribuida:
3. 0 5720 = ∗ 8 = 8 =152.85 Cargas puntuales:
=40.79 Superficie de rodadura (DW)
0. 3 0420 = ∗ 8 = 8 =15.2 =193.64 =15.2 + =119.02 + =140.66 RESUMEN DE MOMENTOS POSITIVOS:
VIGA 4 (INTERIOR)
VIGA 5 (EXTERIOR)
25
3.3. Análisis y Diseño de puente Usando CSi Bridge Este proyecto consiste en el diseño estructural de un puente de veinte metros (20 m) de longitud. En el presente Capitulo se presenta el modelado mediante el software CSiBridge 2017 v 19.2.1.
3.3.1. Características del Puente El puente de 2 carriles de 3.6 cada uno teniendo un total de 7.2 m de superficie de rodadura, un ancho de 1.1 destinado para las aceras y también a cada lado tiene barandas metálicas. El sistema estructural es un puente viga losa, con un espesor de losa de 0.20m y las dimensiones de la viga es de 0.50x140m.
Figura N° 3.5 Definición del carril del puente.
Materiales Para el diseño del Puente se considera los siguientes materiales. Concreto El concreto tendrá una resistencia de f’c = 280 kg/cm2
26
Figura N° 3.6 Propiedades del concreto.
Acero Las varillas de refuerzo son de 4200 kg/cm^2
Figura N° 3.7 Propiedades del acero.
27
Figura N° 3.8 Sección del puente.
Asignación de cargas
Cargas móviles
Se considera el camión HL-93
Figura N° 3.9 Asignación de carga móvil.
28
Cargas de asfalto:
Estas cargas son producto de la superficie de rodadura las cual se encuentra en 7.2 m, se consideró la densidad del asfalto como 2.25 Tn/m3 y un espesor de 0.075 m
Figura N° 3.10 Cargas de asfalto
Figura N° 3.11 Cargas de vereda.
29
Figura N° 3.12 Cargas de baranda.
3.3.2. ANÁLISIS DEL MODELO Calculo de Deflexiones y contra flechas. Para el cálculo de deflexiones se toma el mayor valor correspondiente al camión de diseño o a la suma de la carga distribuida más el 25% del camión de diseño. Los límites de deflexión pueden ser considerados para la construcción en concreto, aluminio y acero
Carga Vehicular, en general
L/800
Carga Vehicular y/o peatonal
L/1000
Carga Vehicular sobre estructura en voladizo
L/300
Cargas Vehiculares y/o peatonales sobre estructura en voladizo L/375
En este caso la deflexión máxima es de:
= =0.02
Deflexión debido al camión de diseño:
30
Deflexión debido a la carga repartida más 25% del camión de diseño
Momentos en la sección
31
Figura N° 3.13 Diagrama de Momentos en las vigas interiores debido a la carga viva.
Figura N° 3.14 Diagrama de momento en las vigas exteriores debido a la carga viva.
Figura N° 3.15 Diagrama de momentos en las vigas interiores debido a la carga muerta .
32
Figura N° 3.16 Diagrama de momentos en las vigas exteriores debido a la carga muerta.
Figura N° 3.17 Diagrama de momento en las vigas interiores según estado limite de resistencia I.
Figura N° 3.18 Diagrama de momento en las vigas exteriores según estado límite de resistencia I.
33
Figura N° 3.19 Momento vigas interiores según estado límite de servicio I.
Figura N° 3.20 Diagrama de momento vigas exteriores según estado de servicio I.
34
4. CAPITULO IV-DISEÑO 4.1. LOSA DE TABLERO METODO EMPIRICO DE DISEÑO Consideraciones: Espesor mínimo: 175 mm Este procedimiento es exclusivo para losas de tablero soportadas por componentes longitudinales y no debe emplearse para otros elementos. Se basa en investigaciones muy extensas que muestran que estas losas no resisten cargas de ruedas principalmente en flexión, como es supuesto tradicionalmente, si no por esfuerzos membranales en una acción denominada de arco interno. Para aplicar este método deben cumplirse las condiciones que se van a indicar. Este método no es aplicable a voladizos. LONGITUD EFECTIVA Para el empleo del método empírico de diseño, la longitud efectiva de las losas se tomará como: •
Para losas monolíticas con las vigas, la distancia libre entre caras de las vigas.
•
Para losas apoyadas en vigas metálicas o prefabricadas de concreto, la distancia entre los extremos de las alas, más el voladizo de las alas tomado hasta la cara del alma, despreciando cualquier filete.
El método empírico de diseño solo se puede emplear si se cumplen las siguientes condiciones: •
Se colocan diafragmas en toda la sección transversal en las líneas de apoyo.
•
Los elementos de apoyo son de acero y/o concreto.
•
La losa del tablero es totalmente vaciada en el sitio y curada con agua.
•
La losa es de espesor uniforme, excepto por cartelas en las alas de las vigas y otros engrosamientos locales.
•
La relación de longitud efectiva a peralte de diseño no debe exceder de 18,0 y es no menor de 6,0.
•
La longitud efectiva no excede de 4 100 mm.
•
El peralte del núcleo de la losa es no menor de 100 mm.
•
Hay una distancia entre el centro de la viga de borde y el volado de la losa de por lo menos 5 veces su espesor.
•
La resistencia especificada del concreto de la losa es no menor de 28 MPa.
35
•
La losa del tablero debe hacerse compuesta con los elementos estructurales de apoyo.
ACERO DE REFUERZO •
En las losas diseñadas por el método empírico se deben colocar cuatro capas de refuerzo isotrópico.
•
El refuerzo debe colocarse lo más cercano a las superficies exteriores que permitan los recubrimientos, con el refuerzo de la cara exterior en el sentido de la longitud efectiva.
•
La cantidad mínima de refuerzo será de 0,570 mm 2/mm (5,7 cm2/m) en cada capa inferior y de 0,380 mm 2/mm (3,8 cm2/m) en cada capa superior.
•
El espaciamiento del acero no debe exceder de 450mm. El refuerzo será de grado 60 y en barras rectas.
350 4300 350 500
2100
500
36
ℎ
′ Peralte efectivo:
=ℎ∅/2 =20025 12.27 =168.65
Considerando un recubrimiento inferior de 25 mm, un recubrimiento superior de 50 mm debido al degaste y el diámetro del refuerzo de 1/2’’:
Peralte del núcleo:
=ℎ =2002550=125 Verificación de condiciones:
1) =2100 <4100 2) = 168.210065 =12.45 → 6 <12.45 < 18 3) 5∗=5∗200=1000 < 4) =125 >100
37
Acero de refuerzo:
Usando:
Usando:
=5.7 / ∅=1/2 = 1.5.279 ∗100= 226.32 =3.8 / ∅=1/2 = 1.3.289 ∗100= 339.47
∅ 1/2 @ 225 ∅ 1/2 @ 300
VEREDA ESTADO LÍMITE DE RESISTENCIA I:
=1. 2 5∗ 1.75∗ =1.25∗1.4271.75∗0.432=2.541 Peralte efectivo para momento negativo:
=20050 12.27 =143.65 0. 8 5∗ = ∗∗ ∗1 1 ∅∗0. 8 5∗2∗∗∗ =4.81 / =4.81 3.8=1.01 / ∅=3/8 = 0.1.7011 ∗100= 700 ∅=3/8 @ 600
Acero adicional necesario:
Usando:
38
METODO APROXIMADO: ESTADO LÍMITE DE RESISTENCIA I:
=1. 2 5∗ 1. 5 ∗ 1. 7 5∗+ =1.25∗01.5 ∗0.1 1.75∗2.86=5.16 =1.25∗01.5 ∗0.1 1.75∗2.60=4.70 + =1.25∗0.3551.5 ∗0.0731.75∗2.61=5.12 Acero negativo:
Usando:
=200507.94=142 0. 8 5∗ = ∗∗ ∗1 1 ∅∗0. 8 5∗2∗∗∗ =10.27/ =5.16 ∅=5/8 = 10.1.9287 ∗100= 192.8 ∅ 5/8 @ 175
Acero positivo:
Usando:
=20025 12.27 =168.65 0. 8 5∗ = ∗∗ ∗1 1 ∅∗0. 8 5∗2∗∗∗ =8.38 / =5.12 ∅=1/2 = 1.8.2378 ∗100= 151.6 ∅ 1/2 @ 150
39
Acero de repartición:
Usando:
= 3840√ < 67% = √ 3840 =78. 3 8%> 67% ∴ =0. 6 7∗8. 3 8=5. 6 1 / 2400 ∅=1/2 = 1.5.2671 ∗100= 226.4 ∅ 1/2 @ 200 =0.0018∗∗ℎ =0.0018∗100∗20=3.6 / ∅=3/8 = 0.3.761 ∗100= 197.2 ∅ 3/8 @ 175
Acero de temperatura:
Usando:
Esquema de Armado:
∅ 5/8 @ 175 50 25
∅ 3/8 @ 175 200
∅ 1/2@ 150
∅ 1/2 @ 200
40
4.2. VIGA PRINCIPAL Cálculo de acero principal Verificación de que el área de acero esté dentro de los límites reglamentarios. Para ello aplicamos las expresiones:
0. 7 ∗ = ∗∗= 0.74200∗ √ 280 ∗50∗131.83=18.38 2 7∅=3/4
Luego utilizaremos
Diseño de viga T
Estado límite de resistencia 1:
=420.75
==2. 4 Diseñará como una viga rectangular: d=140-17.5= 122.5 cm (tres capas)
0. 8 5∗ = ∗∗ ∗1 1 ∅∗0. 8 5∗2∗∗∗ =93.488 18 ∅=1
Luego utilizaremos
41
∅=1/2 1 ∅ 1/2 @ 10 2 ∅ 1/2 @ 20 3 ∅ 1/2 @ 30 ∅ 1/2 @ 40 Con estribos de
4.3. VIGA DIAFRAGMA Cálculo de acero principal Verificación de que el área de acero esté dentro de los límites reglamentarios. Para ello aplicamos las expresiones:
0. 7 ∗ = ∗∗= 0.74200∗ √ 280 ∗30∗100=8.36 2 3 ∅=3/4
Luego utilizaremos
Diseño de viga El Momento flector que deben soportar los Diafragmas es igual al Momento Torsor que deben soportar las Vigas principales a lo largo del área de influencia de cada diafragma. El Momento torsor en las Vigas principales es una fracción del Momento Flector negativo que se genera en la losa en sus apoyos en las vigas. El momento torsor será igual al 70% del momento flector negativo en la losa y se le sumara el momento flector debido al peso propio del diafragma considerando continuidad entre vigas y losa:
=0.3 ∗0.9 ∗2.4 =0.648 2. 4 =0.7∗5.16∗(0.35)1.25∗0.648∗ 10 =19.61
d=110-10= 100 cm
0. 8 5∗ = ∗∗ ∗1 1 ∅∗0. 8 5∗2∗∗∗ =5.27
42
Se colocara acero mínimo en la parte superior e inferior:
3 ∅=3/4 ∅=1/2 1 ∅ 1/2 @ 10 2 ∅ 1/2 @ 20 3 ∅ 1/2 @ 30 ∅ 1/2 @ 40 Con estribos de
Tanto en las vigas principales como en las vigas diafragmas se colocara acero en las caras laterales para controlar el fisuramiento con una cuantia del 10% del acero principal resultando para ambos casos:
∅ 1/2 @ 30
43
5. CAPITILO V-PRESUPUESTO Y METRADOS 5.1. METRADOS Tabla 5.1Metrados. METRADOS
Proyecto
:
Propietario : Fecha : Especialidad: Modulo :
"DISE O DE PUENTE DE CONCRETO ARMADO" Hecho por : Revisado por :
NOVIEMBRE 2017 PUENTE (L=20.00 M)
ITEM
01
OBRAS DE CONCRETO ARMADO
01.01 01.01.01 01.01.02
VIGAS CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO
n
m2 m2
ACERO F'Y=4200 KG/CM2 EN VIGAS DIAFRAGMA CONCRETO F'C=210 KG/CM2
Largo
Ancho
s º e
METRADO
e e d c N
Alto
Lon. V
Área
Vol.
Kg.
Total
Und.
1 2
kg
20.50
0.50
20.50 20.50
0.50
total:
8530.14
1.80 1.80
0.30 0.40
1.20
4
1.20
4 4
49.20
49.20 237.80
41.00 196.80
8530.14
8530.14
5 m3
2.43
m3 m3
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DIAFRAGMAS
0.90 0.90
5 5
2.43 3.24
m2
19.98
m2 m2 m2
ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA DIAFRAGMAS LOSA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO LOSA
1.80 1.80 1.80
0.30 0.50
kg
total:
1013.42
m3 m2
20.50
9.30
20.50 20.50 1.80 1.80
9.30 0.50 0.30 0.50
Encofrado de base Menos interseccion con vigas y diafragmas
01.03.03 01.04 01.04.01 01.04.02
mi
4
Encofrado de base exterior Encofrado de base interior Encofrado lateral
01.02.03 01.03 01.03.01 01.03.02
S
DIMENSIONES il
E
m3 m2
Diafragma interior Diafragma exterior
01.02.02
. m el
U
Encofrado de base Encofrado lateral
01.01.03 01.02 01.02.01
. d
DESCRIPCIÓN
1 1 2
m2 m2 m2 m2
ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA VEREDA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO-DESENCOFRADO
1 -1 -1 -1
kg
0.90
total:
3727.69
m3 m2
2
20.50
Área=
m2 m2 m2
2 2 2
20.50 20.50
0.35
Encofrado de base Encofrado lateral
2 3 5
1.08 2.70 16.20
1013.42 0.20
1013.42
38.13
38.13 148.57
190.65 -41.00 -1.08 -2.70
4 2 3
3727.69 0.41
16.76
16.76 33.20
14.35 18.45 0.40
0.45 0.25
0.80
3727.69
44
Tabla 5.2 Metrado de acero. Propietario : Fecha : Especialidad: Modulo :
ITEM 01.01.03
01.02.03
01.03.03
Hecho por : Revisado por :
NOVIEMBRE 2017 PUENTE (L=20.00 M) . m
l.i E S
d
DESCRIPCIÓN n U
ACERO F'Y=4200 KG/CM2 EN VIGAS |¯¯¯¯| Acero Superior Ø 3/4" Acero medio Ø 1/2" ____ |_____| Acero inferior Ø 1" Acero en estribos Ø 1/2" ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA DIAFRAGMAS |¯¯¯¯| Acero Superior Ø 3/4" Acero medio Ø 1/2" ____ |_____| Acero inferior Ø 3/4" Acero en estribos Ø 1/2" ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA Acero Negativo Long. Ø 3/8" Acero Negativo Trans. Ø 5/8" Acero Positivo Long. Ø 1/2" Acero Positivo Trans. Ø 1/2"
le
Longitud Parcial im
Largo
Gancho
Ø1/4''
Ø3/8''
Ø1/2"
0.64 0.32 0.25
Ø3/8''
s º e
e c N
Ø1/2"
0.95 0.71 0.56
Ø5/8''
1.27 1.27 0.99
Ø3/4''
1.59 1.98 1.55
Ø1''
1.91 2.85 2.24
Ø1 3 /8''
2.54 5.07 3.98
3.49 9.58 7.52
Ø6mm 0.60 0.28 0.22
Longuitud de Acero Por Tipo
e d
Empal
Diam. Ø(en cm) Area Kg/m
V
Ø1/4''
Ø5/8''
Ø3/4''
Ø1''
Ø8mm 0.80 0.50 0.39
Factor
Ø1 3/8''
Ø6mm
Ø8mm
Ø12mm
kg/m
Ø12mm 1.20 1.13 0.89
Parcial
Kg
8530.14 7 6 18 76
20.46 20.46 20.46 1.66
1.50
4 4 4 4
3 6 3 24
9.20 7.20 7.20 1.20
0.30
5 5 5 5
54.00 118.00 47.00 137.00
20.46 9.27 20.46 9.27
0.10 0.10 0.10 0.10
1 1 1 1
1.50 0.30
614.88 491.04 1581.12 595.84
2.24 0.55 3.98 0.99
1377.33 270.07 6292.86 589.88
1.55 1.55 1.55 1.55
232.50 334.61 167.31 279.00
0.56 1.55 0.99 0.99
621.73 1713.41 956.66 435.89
Kg
1013.42 0.80
150.00 215.88 107.94 180.00
Kg
3727.69 1110.24 1105.42 966.32 440.30
Tabla 5.3 Resumen de metrado. Proyecto
: "DISE O DE PUENTE DE CONCRETO ARMADO"
Propietario Fecha Especialidad Modulo
: : NOVIEMBRE 2017 : : PUENTE (L=20.00 M)
ITEM
01 01.01 01.01.01 01.01.02 01.01.03
01.02 01.02.01 01.02.02 01.02.03
01.03 01.03.01 01.03.02 01.03.03
01.04 01.04.01 01.04.02
Total
Hecho por
:
Revidado por :
DESCRIPCION
Und.
Parcial
Total
OBRAS DE CONCRETO ARMADO VIGAS CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO ACERO F'Y=4200 KG/CM2 EN VIGAS
m3 m2 kg
49.20 237.80 8,530.14
49.20 237.80 8,530.14
m3 m2 kg
2.43 19.98 1,013.42
2.43 19.98 1,013.42
m3 m2 kg
38.13 148.57 3,727.69
38.13 148.57 3,727.69
m3 m2
16.76 33.20
16.76 33.20
DIAFRAGMA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DIAFRAGMAS ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA DIAFRAGMAS
LOSA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO LOSA ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA
VEREDA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO-DESENCOFRADO
44
Tabla 5.2 Metrado de acero. Propietario : Fecha : Especialidad: Modulo :
ITEM 01.01.03
01.02.03
01.03.03
Hecho por : Revisado por :
NOVIEMBRE 2017 PUENTE (L=20.00 M) . .l le im
m n U
ACERO F'Y=4200 KG/CM2 EN VIGAS |¯¯¯¯| Acero Superior Ø 3/4" Acero medio Ø 1/2" ____ |_____| Acero inferior Ø 1" Acero en estribos Ø 1/2" ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA DIAFRAGMAS |¯¯¯¯| Acero Superior Ø 3/4" Acero medio Ø 1/2" ____ |_____| Acero inferior Ø 3/4" Acero en estribos Ø 1/2" ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA Acero Negativo Long. Ø 3/8" Acero Negativo Trans. Ø 5/8" Acero Positivo Long. Ø 1/2" Acero Positivo Trans. Ø 1/2"
Longitud Parcial i
d
DESCRIPCIÓN
E S
Largo
Gancho
Ø1/4''
Ø3/8''
Ø1/2"
0.64 0.32 0.25
Ø3/8''
s º e
e c N
Ø1/2"
0.95 0.71 0.56
Ø5/8''
1.27 1.27 0.99
Ø3/4''
1.59 1.98 1.55
Ø1''
1.91 2.85 2.24
Ø1 3 /8''
2.54 5.07 3.98
3.49 9.58 7.52
Ø6mm 0.60 0.28 0.22
Longuitud de Acero Por Tipo
e d
Empal
Diam. Ø(en cm) Area Kg/m
V
Ø1/4''
Ø5/8''
Ø3/4''
Ø1''
Ø8mm 0.80 0.50 0.39
Factor
Ø1 3/8''
Ø6mm
Ø8mm
Ø12mm
kg/m
Ø12mm 1.20 1.13 0.89
Parcial
Kg
8530.14 7 6 18 76
20.46 20.46 20.46 1.66
1.50
4 4 4 4
3 6 3 24
9.20 7.20 7.20 1.20
0.30
5 5 5 5
54.00 118.00 47.00 137.00
20.46 9.27 20.46 9.27
0.10 0.10 0.10 0.10
1 1 1 1
1.50 0.30
614.88 491.04 1581.12 595.84
2.24 0.55 3.98 0.99
1377.33 270.07 6292.86 589.88
1.55 1.55 1.55 1.55
232.50 334.61 167.31 279.00
0.56 1.55 0.99 0.99
621.73 1713.41 956.66 435.89
Kg
1013.42 0.80
150.00 215.88 107.94 180.00
Kg
3727.69 1110.24 1105.42 966.32 440.30
Tabla 5.3 Resumen de metrado. Proyecto
: "DISE O DE PUENTE DE CONCRETO ARMADO"
Propietario Fecha Especialidad Modulo
: : NOVIEMBRE 2017 : : PUENTE (L=20.00 M)
Hecho por
01.01 01.01.01 01.01.02 01.01.03
01.02 01.02.01 01.02.02 01.02.03
01.03 01.03.01 01.03.02 01.03.03
01.04 01.04.01 01.04.02
:
Revidado por :
ITEM
01
Total
DESCRIPCION
Und.
Parcial
Total
OBRAS DE CONCRETO ARMADO VIGAS CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO ACERO F'Y=4200 KG/CM2 EN VIGAS
m3 m2 kg
49.20 237.80 8,530.14
49.20 237.80 8,530.14
m3 m2 kg
2.43 19.98 1,013.42
2.43 19.98 1,013.42
m3 m2 kg
38.13 148.57 3,727.69
38.13 148.57 3,727.69
m3 m2
16.76 33.20
16.76 33.20
DIAFRAGMA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DIAFRAGMAS ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA DIAFRAGMAS
LOSA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO LOSA ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA
VEREDA CONCRETO F'C=210 KG/CM2 ENCOFRADO-DESENCOFRADO
45
6. ANEXOS
