Puente Canal-diseño Estructural

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CON ONSTRUCCI ON DEL SI STEMA MA DE RI EGO CU CURI PAMP MPA,DI STRI TO DE CHU HUMP MPI ,PROVI NCI A DE PARI NACOC OCHA HAS-AYACUCHO

DISEÑO DEL PUENTE CANAL CON CONCRETO ARMADO I

PUENTE TIPO:

CAUDAL:

DATOS: Peso específico del agua Peso específico del concreto armado Calidad diseño de concreto Esfuerzo de fluencia del acero Espesor de recurimiento del acero "ongitud total del canal canal Pendiente en la ase del puente$

0.20

m3/seg

1000.00 2400.00

Kg/m3

cº f'c fy r L S

210.00 4200.00 !.00 1# 0.002

Kg/cm2

Kg/m3

Kg/cm2 cm m

0.12 m

A

B

0.#! m

0.12 m

C 0.!0 m

%.00 m

%.00 m

0.12 m

METRADO DE CARGAS:

0.4%

0.30 m

Peso propio del concreto armado &C'('") Peso propio del concreto armado &,-') Peso del agua a seccin llena orecar orecarga ga

4!*.+2 Kg/m 432 Kg K g/m 32! Kg/m 0 Kg/m

Carga amplificada sor! "#a d! las $igas   &1.4  1.* CE) CE) 

1*+% Kg/m

Calc"lo d!l mom!#%os m&'imos prod"cido por la carga (SAP)***+ %5204. %5204.!# !# Kg6m Kg6m M"(AB+ , (-+ 144+2. 144+2.14 14 Kg6m Kg6m M"(B+ , (.+ %5204. %5204.!# !# Kg6m Kg6m M"(BC+ , (-+

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA /IGA CALCULO DEL ACERO DEL RE0UER1O LONGITUDINAL (DISEÑO POR 0LE2ION+ TRAMO AB : %5204. %5204.!# !# Kg6m Kg6m M"(AB+ , Peralte efecti7o d d86r  !!.0 cm El parametro parametro 9u  u / & : d 2 )  +.0 +.0 Kg/c Kg/cm2 m2 Por otro lado5 9u  0.+:;:<=:&160.!+:p:< 0.+:;:<=:&160.!+:p:<=/f>c) =/f>c) 9esol7iendo la ecuacin ecuacin cuadr?tica5 cuadr?tica5 ;  *3)4 5 Para el concreto de f>c dado5 @1 @1  0.%! "a cuantía ?sica ;  0.%!:f>c:1:#11*/&f=:&f=#11*))  )367 5 0.*!:;  "uego5 ; A 638*87 5  El area de acero resulta 's  ;:d: 4.0! cm2 'cero mínimo 'min  0.22:f>c0.!::d/f=  1.2! cm2

73*78

"uego5 area de acero reBuerido es 's  elecciona un diametro de acero $

S!l!cci# d!l ac!ro para la s!cci# Usar 9 4;<==

cm) 9,

( > /arillas +

!/%>>

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ON DELSI STEMADE RI EGO CURI P AMP A,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI A DE PARI NACOCHAS-AYACUCHO

SECCION B :

M"(B+ ,

144+2.14 Kg6m

Peralte efecti7o d86r 

!!.0 cm

El parametro 9u  u / & : d2 )  Por otro lado5 9u  0.+:;:<=:&160.!+:p:<=/f>c) 9esol7iendo la ecuacin cuadr?tica5 ;  Para el concreto de f>c dado5 @1  "a cuantía ?sica ; 0.%!:f>c:1:#11*/&f=:&f=#11*))  "uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo

1#.0 Kg/cm2

*374 5 0.%!

)367 5

0.*!:; 

638*87 5

'min  0.22:f>c0.!::d/f=  "uego5 area de acero reBuerido es 's  elecciona un diametro de acero $

*.3*

cm2

1.2!

cm2

3>>

cm) 9,


!/%>>

( 7 /arillas +

TRAMO BC :

M"(BC+ ,

%204.!# Kg6m


!!.0 cm

El parametro 9u  u / & : d2 )  Por otro lado5 9u  0.+:;:<=:&160.!+:p:<=/f>c) 9esol7iendo la ecuacin cuadr?tica5 ;  Para el concreto de f>c dado5 @1  "a cuantía ?sica ; 0.%!:f>c:1:#11*/&f=:&f=#11*))  "uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo

+.0 Kg/cm2

*3)4 5 0.%!

)367 5

0.*!:; 

638*87 5

'min  0.22:f>c0.!::d/f= 

4.0!

cm2

1.2!

cm2

73*78


cm) 9,


!/%>>

( > /arillas +

CALCULO DEL ACERO DE RE0UER1O TRANS/ERSAL (DISEÑO POR CORTE+ "a fuerza cortante Dltima se da en el apo=o$ &'P2000) ,u 9t "i Fu d  fGc <=

Wu

Vu

DFC

B A C

ø

D ø

E d

X1

X2

"a seccin uicada entre la cara del apo=o = una seccin a una distancia igual al peralte de diseñar? con la fuerza ,uHd ,u6:d  *+!1 g "a resistencia al corte aportado por el concreto es ,c0.!3:f>c 0.!:d  I,c  0.%!:,c  10**2 Kg "a di stancia donde se da esta cortante es J1  &I,c9t)/Fu6"i

12#*2.*1 0.00 m

Kg

%+40.23 23#34.0+ %.00 m 1*+% !!.00 30 210.00 4200.00

g Kg m Kg/m cm cm Kg/cm2 Kg/cm2

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ONDELSI STEMADERI EGO CURI PAMPA,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI ADE PARI NACOCHAS-AYACUCHO

TRAMO ABC "a fuerza cortante de diseño en la longitud del tramo &d6J1) es el ,uHd  El corte Bue dee ser resistido por el acero es ,s  ,u/I 6 ,c 

*+!1 0

g g

e dede 7erificar Bue el aporte del acero sea menor Bue el m?imo5 lo Bue se determina ,s  2.1:f>c 0.!::d 

1!*%1.11 g

L

6

0 g

El ?rea de acero de cada estrio5 para el acero definido es '72:area Msar I 3/%>> 5 entonces el area es '7  El espaciamiento de los estrios se determina por   '7:f=:d/,s 

2*.!0

1.42 cm2 cm

Este espaciamiento no dee ser ma=or Bue el m?imo permitido5 lo Bue depende de la manigtud de la resistencia a corte aportada por el acero5 en este caso$ ,s 

0

A

1.1:f>c0.!::d 

2#302 g

"uego5 el espaciamiento m?imo ser? menor de #0 cm  d/2  "uego5 el espaciamiento de los estrios ser? a cada

Usar 9

>;<==

!spaciados 

6

2*.! cm 2* cm

) cm

TRAMO CD En el tramo de la 7iga sometido a fuerza cortante ma=or Bue I,c/2 = I,c5 se distriuir? refuerzo trans7ersal mínimo. Msar I 3/%>> 5   '7:f=/&3.!:)  !#.% cm "uego5 el espaciamiento de los estrios ser? a cada 2* cm I,c/2 0.%!:,c/2  Este espaciamineto es en el tramo J1 8asta J25 donde J2 resulta$ J2  &I,c:0.!9t)/Fu6"i

Usar 9

>;<==

!spaciados 

!3%!.+0 Kg J2G  %.14 m J2GG  2.1! m

) cm

TRAMO DE En el tramo desde J2 8asta el centro de luz5 la fuerza cortante es menor Bue I,c/25 por lo Bue no reBuiere refuerzo trans7ersal5 pero con fines constructi7os se colocar? el acero mínimo

Usar 9

>;<==

!spaciados 

) cm

Por lo %a#%o: 9 >;<

ENTONCES USAR:

6 * r!s%o

  

*3*4 m )3** m )3** m

Cada !'%r!mo

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL CANAL CALCULO DEL RE0UER1O /ERTICAL PARA SOPORTAR EL EMPUE DEL AGUA:

d, +.0 cm R", 0.# Kg/cm2  , *3*) 5

,  ,

M", 4#.041* Kg6m

100.0 cm

)367 5

0.*!:;  "uego5 ; A 1.#1 N El area de acero resulta 's  ;:d: 0.14 cm2 El refuerzo 7ertical = el 8orizontal no dee estar espaciados a m?s de tres 7eces el espesor del muro5 ni de 400 mm. ma 3#.0 c m 'cero mínimo 9E
+.0 cm

 >8 cm

Usar 9 >;<==

 >8 cm

OO

CALCULO DEL ACERO DE RE0UER1O EN LA LOSA:

d,

Usar 9 >;<==

,

100.0 cm

" Fu Pu

1#2+.1# Kg/m 201.# Kg

0.44! m

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ON DEL SI STEMA DE RI EGO CURI PAMPA,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI A DE PARI NACOCHAS-AYACUCHO


M"(-+ma',

2!1.0 Kg6m

R",  , *3*< 5

3.1 Kg/cm2

 ,

0.*!:;  "uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo 'smin  0.001%d 

Usar 9

>;<==

)367 5 1.#1 N 0.*!

cm2

1.#2

cm2

 74 cm

USAR LA SIGUIENTE DISTRIBUCION DE ACEROS:

ACEROS EN LA /IGA Ac!ro Lo#gi%"di#al: Usar : Tramo AB S!ccio# B Tramo BC

> /arillas 7 /arillas > /arillas

R!f"!rFo lo#gi%"di#al la%!ral adicio#al: 6 /arilla

9 4;<== 9 4;<== 9 4;<==

(Ac!ros !# Fo#a d! %raccio# por fl!'io#+

9 6;)==

 6* cm

6 * r!s%o

  

E# cada cara d! la $iga

Ac!ro %ra#s$!rsal (Es%rios+ Usar 9 >;<==

9 >;<

*3*4 ) )

9eBuisitos minimos para el espaciamiento de los estrios$

Usar 9 >;<== 6 6* r!s%o

 4 cm  67 cm  )< cm

E#%o#c!s la dis%ri"cio# fi#al d! !s%rios s!ra: Usar 9 >;<== 6  4 cm 67  6* cm r!s%o ADDINH ACEROS EN EL CANAL Ac!ro !# !l m"ro: 'cero 9E
Usar 9

>;<==

 )4 cm

'cero 9E
Usar 9

>;<==

 )4 cm

Ac!ro !# la losa: Usar 9 Malla d!

>;<==

 )4 cm

m cm cm

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ON DELSI STEMADERI EGO CURI PAMPA,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI ADE PARI NACOCHAS-AYACUCHO

DISEÑO DEL PUENTE CANAL CON CONCRETO ARMADO II

PUENTE TIPO:

CAUDAL:

0.20 m3/seg

DATOS: Peso específico del agua Peso específico del concreto armado

1000.00 Kg/m3 2400.00 Kg/m3

cº

Calidad diseño de concreto Esfuerzo de fluencia del acero Espesor de recurimiento del acero "ongitud total del canal Pendiente en la ase del puente$

210.00 4200.00 !.00 # 0.002

f'c fy r L S

Kg/cm2 Kg/cm2 cm m

0.12 m

A

0.#! m

0.12 m

B 0.!0 m

#.00 m

0.12 m

METRADO DE CARGAS:

0.3% m

0.2! m

Peso propio del concreto armado &C'('") Peso propio del concreto armado &,-') Peso del agua a seccin llena orecarga

4*2.32 300 32! 0

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

Carga amplificada sor! "#a d! las $igas   &1.4  1.* ") 

1#34 Kg/m

Calc"lo d!l mom!#%os m&'imos prod"cido por la carga *53!3.00 Kg6m M"(AB+ ,

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA /IGA CALCULO DEL ACERO DEL RE0UER1O LONGITUDINAL (DISEÑO POR 0LE2ION+ TRAMO AB :

M"(AB+ ,

*53!3.00 Kg6m


4!.0 cm

El parametro 9u  u / & : d )  Por otro lado5 9u  0.+:;:<=:&160.!+:p:<=/f>c) 9esol7iendo la ecuacin cuadr?tica5 ;  Para el concreto de f>c dado5 @1  "a cuantía ?sica ; 0.%!:f>c:1:#11*/&f=:&f=#11*)) 

14.! Kg/cm2

2

*37* 5 0.%!

0.*!:;  "uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo

638*87 5

'min  0.22:f>c0.!::d/f=  "uego5 area de acero reBuerido es 's  elecciona un diametro de acero $

S!l!cci# d!l ac!ro para la s!cci# Usar 9 4;<== 6;)==

)367 5 4.!3

cm2

0.%!

cm2

734>6

cm) 9,

( > /arillas + ( ) /arillas +

!/%>>

As/3=

9,

1.51 1/2>>

cm2



Wu

Vu

DFC

4+02 4+02 0 1#34 4!.00 2! 210.00 4200.00

B A C

ø

D ø

E d

X1

X2

"a seccin uicada entre la cara del apo=o = una seccin a una distancia igual al peralte de diseñar? con la fuerza ,uHd ,u6:d  41#* g "a resistencia al corte aportado por el concreto es ,c0.!3:f>c0.!:d  I,c  0.%!:,c  *344 Kg "a dis tancia donde se da esta cortante es J1  &I,c9t)/Fu6"i

%#40.4%

Kg

41#* 0

g

0.00 m

TRAMO ABC "a fuerza cortante de diseño en la longitud del tramo &d6J1) es el ,uHd  El corte Bue dee ser resistido por el acero es ,s  ,u/I 6 ,c  e dede 7erificar Bue el aporte del acero sea menor Bue el m?imo5 lo Bue se determina ,s  2.1:f>c 0.!::d 

10*!+.%! g

L

El ?rea de acero de cada estrio5 para el acero definido es '72:area Msar I 3/%>> 5 entonces el area es '7  El espacia mie nto de los estrios se determina por   '7:f=:d/,s 

6

0 g

1.42 cm2 22.!0 cm


0

A

1.1:f>c0.!::d 


Usar 9

>;<==

!spaciados 

1*+33 g

6

22.! cm 22 cm

)) cm

TRAMO CD En el tramo de la 7iga sometido a fuerza cortante ma=or Bue I,c/2 = I,c5 se distriuir? refuerzo trans7ersal mínimo. Msar I 3/%>> 5   '7:f=/&3.!:)  #%.2 cm "uego5 el espaciamiento de los estrios ser? a cada 22 cm I,c/2 0.%!:,c/2  Este espaciamineto es en el tramo J1 8asta J25 donde J2 resulta$ J2  &I,c:0.!9t)/Fu6"i

Usar 9

>;<==

!spaciados 

3#*2 cm

Kg

J2G  !.2! m J2GG  0.*! m

)) cm


g



Usar 9

>;<==

!spaciados 

)) cm


Por lo %a#%o: 9 >;<

ENTONCES USAR:

6 * r!s%o

  

*3*4 m ))3** m ))3** m

Cada !'%r!mo

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL CANAL CALCULO DEL RE0UER1O /ERTICAL PARA SOPORTAR EL EMPUE DEL AGUA: 10.0 cm d, 0.! Kg/cm2 R",  , *3*6 5

,

M", 4#.041* Kg6m

100.0 cm

 ,

)367 5

,

+.0 cm

100.0 cm

3.4 Kg/cm2

 , 0.*!:; 

"uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo 'smin  0.001%d 

Usar 9

>;<==

 74 cm

 >8 cm

1#2+.1# Kg/m 2#2.0% Kg

2**.+3 Kg6m

R",  , *3* 5

Usar 9 >;<==

" Fu Pu

M"(-+ma',

 >4 cm

OO

CALCULO DEL ACERO DE RE0UER1O EN LA LOSA:

d,

Usar 9 >;<==

)367 5 1.#1 N 0.%2

cm2

1.#2

cm2

0.44! m



ACEROS EN LA /IGA Ac!ro Lo#gi%"di#al: Usar : Tramo AB Tramo AB

> /arillas ) /arillas

9 4;<== 9 6;)==

R!f"!rFo lo#gi%"di#al la%!ral adicio#al: 6 /arilla 9 6;)==

(Ac!ros !# Fo#a d! TRACCION por fl!'io#+ (Ac!ros !# Fo#a d! COMPRESION por fl!'io#+

 6* cm



9 >;<

6 * r!s%o

  

*3*4 )) ))


Usar 9 >;<== 6 6* r!s%o

 4 cm  6* cm  )> cm

E#%o#c!s la dis%ri"cio# fi#al d! !s%rios s!ra: Usar 9 >;<== 6  4 cm 6*  6* cm r!s%o ADDINH ACEROS EN EL CANAL Ac!ro !# !l m"ro: 'cero 9E
Usar 9

>;<==

 )4 cm

'cero 9E
Usar 9

>;<==

 )4 cm


>;<==

 )4 cm

m cm cm

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ON DEL S I STEMA DE RI EGO CURI PAMPA,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI A DE PARI NACOCHAS-AYACUCHO

DISEÑO DEL PUENTE CANAL CON CONCRETO ARMADO III

PUENTE TIPO:

CAUDAL:

0.20

m3/seg

DATOS: Peso específico del agua Peso específico del concreto armado

1000.00 2400.00

Kg/m3

cº

Calidad diseño de concreto Esfuerzo de fluencia del acero Espesor de recurimiento del acero "ongitud total del canal Pendiente en la ase del puente$

f'c fy r L S

210.00 4200.00 !.00 # 0.002

Kg/cm2

Kg/m3

Kg/cm2 cm m

0.12 m

A

0.#! m

0.12 m

B 0.!0 m

+.00 m

0.12 m

METRADO DE CARGAS:

0.!% m

0.30 m

Peso propio del concreto armado &C'('") Peso propio del concreto armado &,-') Peso del agua a seccin llena orecarga

4!*.+2 !04 32! 0

Kg/m Kg/m Kg/m Kg/m

Carga amplificada sor! "#a d! las $igas   &1.4  1.* ") 

1%++ Kg/m

Calc"lo d!l mom!#%os m&'imos prod"cido por la carga 1+522*.3% Kg6m M"(AB+ ,

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA /IGA CALCULO DEL ACERO DEL RE0UER1O LONGITUDINAL (DISEÑO POR 0LE2ION+ TRAMO AB : 1+522*.3% Kg6m M"(AB+ , Peralte efecti7o d86r  #!.0 cm 2 El parametro 9u  u / & : d )  1!.2 Kg/cm2 Por otro lado5 9u  0.+:;:<=:&160.!+:p:<=/f>c) 9esol7iendo la ecuacin cuadr?tica5 ;  *37) 5 Para el concreto de f>c dado5 @1  0.%! "a cuantía ?sica ; 0.%!:f>c:1:#11*/&f=:&f=#11*))  )367 5 0.*!:;  "uego5 ; A El area de acero resulta 's  ;:d: 'cero mínimo

638*87 5

'min  0.22:f>c0.!::d/f= 

cm2

1.4%

cm2

<3)4>


S!l!cci# d!l ac!ro para la s!cci# Usar 9 4;<== 6;)==

%.2!

cm) 9,

( 4 /arillas + ( > /arillas +

!/%>>

As/3=

9,

2.75 1/2>>

cm2

GOBIERNO REGIONAL DE A?ACUC@O PROGRAMA REGIONAL DE IRRIGACION ? DESARROLLO RURAL INTEGRADO-PRIDER PROYECTO:CONSTRUCCI ON DEL SI STEMA DE RI EGO CURI PAMPA,DI STRI TO DE CHUMPI ,PROVI NCI A DE PARI NACOCHAS-AYACUCHO


Wu

Vu

DFC

%!4!.! %!4!.! 0 1%++ #!.00 30 210.00 4200.00

B A C

ø

D ø

E d

X1

X2

"a seccin uicada entre la cara del apo=o = una seccin a una distancia igual al peralte de diseñar? con la fuerza ,uHd ,u6:d  *311 g "a resistencia al corte aportado por el c oncreto es ,c0.!3:f>c0.!:d  I,c  0.%!:,c  12*30 Kg "a dis tancia donde se da esta cortante es J1  &I,c9t)/Fu6"i

14+*#.%4

Kg

*311 0

g

0.00 m

TRAMO ABC "a fuerza cortante de diseño en la longitud del tramo &d6J1) es el ,uHd  El corte Bue dee ser resistido por el acero es ,s  ,u/I 6 ,c 

g

e dede 7erificar Bue el aporte del acero sea menor Bue el m?imo5 lo Bue se determina ,s  2.1:f>c0.!::d 

1%#!0.40 g

L

6

0 g

El ?rea de acero de cada estrio5 para el acero definido es '72:area Msar I 3/%>> 5 entonces el area es '7  El espaciamiento de los estrios se determina por   '7:f=:d/,s 

32.!0

1.42 cm2 cm


0

A

1.1:f>c0.!::d 

310%4 g


Usar 9

>;<==

!spaciados 

6

32.! cm 32 cm

>) cm

TRAMO CD En el tramo de la 7iga sometido a fuerza cortante ma=or Bue I,c/2 = I,c5 se distriuir? refuerzo trans7ersal mínimo. Msar I 3/%>> 5   '7:f=/&3.!:)  !#.% cm "uego5 el espaciamiento de los estrios ser? a cada 32 cm I,c/2 0.%!:,c/2  Este espaciamineto es en el tramo J1 8asta J25 donde J2 resulta$ J2  &I,c:0.!9t)/Fu6"i

Usar 9

>;<==

!spaciados 

#3#! cm

Kg

J2G  *.%! m J2GG  1.1! m

>) cm


Usar 9

>;<==

!spaciados 

>) cm

Por lo %a#%o: ENTONCES USAR:

9 >;<

6 *

 

*3*4 m >)3** m

Cada !'%r!mo



r!s%o



>)3** m


DISEÑO ESTRUCTURAL DEL CANAL CALCULO DEL RE0UER1O /ERTICAL PARA SOPORTAR EL EMPUE DEL AGUA: d, , 10.0 cm 100.0 cm R", 0.! Kg/cm2

 , *3*6 5

 ,

M", 4#.041* Kg6m

)367 5

CALCULO DEL ACERO DE RE0UER1O EN LA LOSA: d, +.0 cm

100.0 cm

 ,

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