DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN PUENTE COLGANTE PROYECTO:
PUENTE COLGANTE ANDRES ANARCAYA ANGELES ANCASH
CARACTERISTICAS DE LA MADERA ESTRUCTURAL GRUPO
A B C
Es Esfuerzo adm. (Kg/cm2) FLEXION CORTE 210 150 100
DENSIDAD ( Kg/m3 ) 15 12 5
750 650 450
DATOS DATOS A INGRESA INGRESAR R PARA EL DISE DISE O Longitud del puente LP = Sobrecarga máxima (Kg/ m2) S C= Factor de impacto (25% AL 50%) Fi = Separación entre largeros (eje a eje) SL= Separación entre vigas (eje a eje) SV = Ancho máximo del puente (tablero) AP= Madera del grupo estructural N° de vigas de amarre en torre de suspension
51 m, 120 Kg/m² Equivalente a: 0.3 0.6 m, 1.4 m, 2.0 m, B 3
( A; B; C )=
12.1
Ton / Todo el puente
CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (Fc) Fc1= LP/11= Fc2= LP/9 =
Fc=
Fc = 4. 4.8m 8m
4.6 5.6 4.8
CALCULO DE LA CONTRA FLECHA DEL CABLE (Cf) Cf = Cf =
1.0 1.0 (2 % luz) luz) 1.5 1.5 (2 % luz) luz)
Cf =
1
CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION
Fc Fc= ALTURA DE COLUMNA DE SUSPENSION=
7.3
4.8m
m 1 1.5
CL
a) DISEÑO DEL ENTABLADO Sección de madera asumida:
ALTURA (HE)= BASE (BE)= S=BE*HE^2/6 S=
87.4
2 " 8 "
cm3
HE HE
=2
BE BE
=8 2.0
m
R=2*BE*HE/3 R=
68.8
cm2
WE (peso por unidad de longitud) WE= 6.71 Kg/m MCPE (momento por carga permanente del entablado) MCPE=WE*SL^2/8 MC MCPE= 30.2 Kg-cm MSCE (momento por sobre carga del entablado) MSCE=S/C*BE*6*(1+Fi)*SL^2/8 MSCE= 855.9 Kg Kg-cm Mser=MCPE + MSCE Mser=
886.1 kg-cm 886. 886.1 1 kg-c kg-cm m
VCPE (cortante por carga permanente permanente del entablado) VCPE=WE*SL/2 VCPE= 2.0 Kg VSCE (cortante por sobre carga del entablado) VSCE=S/C*BE*6*(1+Fi)*SL/2 VSCE= 57.1 Kg 59.1 59.1 kg Vser=VCPE + VSCE Vser=
59.1 Kg Kg
59. 59.1 kg ESFUERZOS MAXIMOS ACTUANTES ACTUANTES ESFUERZO A
FLEXION => E flex =
ESFUERZO A CORTE
=>
E flex=
Mser/S 10.137 kg/cm2
<
150.0 kg kg/cm2
OK !
E cort=
Vser/R 0.8586 kg/cm2
<
12.0 kg/cm2
OK !
E cort =
b) DISEÑO DEL DEL LARGERO LARGERO Sección de madera asumida: ALTURA (HL)= BASE (BL)=
HL HL
=4
BL
=3
4 " 3 " 3.0 m
S=BL*HL^2/6 S=
131.1
cm3
R=2*BL*HL/3 R=
51.6
cm2
Peso por unidad de longi tud del entablado Peso por unidad de longi tud del largero Peso por unidad de longi tud de cl avos y otros Peso por unidad de sobrecarga S/C( 1+ Fi )
= = = = WL=
19.8 19.8 5.0 5.0 3.0 3.0 93.6 93.6
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
121.0 kg/m 1.4m
MCSL (momento por carga de servicio del largero) MCSL=WL*SV^2/8 MC M CSL= 2964.5 Kg K g-cm
2964. 2964.5 5 Kg-cm Kg-cm
84.7 84.7 Kg
VCSL (cortante por carga servicio servicio del largero) VCSL=WL*SV/2 VCSL= 84.7 Kg
84.7 84.7 Kg ESFUERZOS MAXIMOS ACTUANTES ACTUANTES ESFUERZO A
FLEXION => E flex =
ESFUERZO A CORTE
=>
E flex=
Mser/S 22.6 kg/cm2
<
150.0 kg kg/cm2
OK !
E cort=
Vser/R 1.64 kg/cm2
<
12.0 kg/cm2
OK !
E cort =
c) DISEÑO DE VIGUETAS Sección de madera asumida: ALTURA (HL)= BASE (BL)=
HL HL
=5
BL
=4
5" 4" 3.0
S=BL*HL^2/6 S=
273.2
cm3
R=2*BL*HL/3 R=
86
cm2
Peso por unidad de l ongitud del entablado Peso por unidad de l ongitud del largero Peso por unidad de l ongitud de viguetas Peso por unidad de longitud de clavos, pernos y otros = Peso por unidad de sobrecarga S/C( 1+ Fi )
46.2 46.2 15.3 15.3 8.4 8.4 20.0 20.0 218. 218.4 4
= = = = WL=
m
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
308.0 kg/m
MCSL (momento por carga de servicio del largero) MCSL=WL*AP^2/8 MC MCSL= 15400.0 Kg K g-cm
1540 15400 0 Kg-cm Kg-cm
308. 308.0 0 Kg
VCSL (cortante por carga servicio servicio del largero) VCSL=WL*AP/2 VCSL= 308.0 Kg
308. 308.0 0 kg ESFUERZOS MAXIMOS ACTUANTES ACTUANTES ESFUERZO A
FLEXION => E flex =
ESFUERZO A CORTE
=>
E flex=
Mser/S 56.4 kg/cm2
<
150.0 kg kg/cm2
OK !
E cort=
Vser/R 3.58 kg/cm2
<
12.0 kg/cm2
OK !
E cort =
d) DISEÑO DE PENDOLAS (transversal al transito) Peso por unidad de longi tud del entablado Peso por unidad de longi tud del largero Peso por unidad de longi tud de viguetas Peso / longitud de clavos, pernos y abrazadera inferior = Peso / long.de grapas inf.,cable secundario y pendolas = Peso por unidad de sobrecarga S/C( 1+ Fi )
46.2 46.2 15.3 15.3 8.4 8.4 20.0 20.0 20.0 20.0 218. 218.4 4
= = = = WL=
Peso total / pendola =
394 Kg
Factor de seguridad a la tension (2 - 6)=
3.5
Tension Tension a la rotura / pendola pendola =
SE ADOPTARA CABLE DE ó VARIILA LISA DE
328.0 kg/m
W L*(AP+0.4)/2
Peso total /pendola=
DIAMETROS Pulg, 1/4 " 3/8 " 1/2 "
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
1.4 Ton
TIPO BOA (6x19) Peso (Kg/m) Rotura (Ton) 0.25 2.67 0.56 5.95 1.00 10.44
DIAMETROS Pulg, 1/4 " 3/8 " 1/2 " 5/8 "
TIPO BOA (6x19) Peso (Kg/m) As(cm2) 0.25 0.56 1.00 1.55
0.31 0.71 1.27 1.98
1/4 " TIPO BOA ( 6x19 ) As=
1/2
"
Tension a la rotura / pendola = Fadm,
e) DISEÑO DE CABLES PRINCIPALES (paralelo al transito) Peso por unidad de longi tud del entablado Peso por unidad de longi tud del largero Peso por unidad de longi tud de viguetas Peso total de clavos, pernos y abrazadera inferior = Peso total de grapas inf.,cable secundario y pendolas = Peso total de abrazadera sup,grapa sup,cable principal = Peso total de barandas y otros(var.3/8",alambres,etc) otros(var.3/8",alambres,etc) = Peso por unidad de sobrecarga S/C( 1+ Fi )
= = =
=
66.0 66.0 21.8 21.8 20.1 20.1 20.0 20.0 5.0 5.0 20.0 20.0 20.0 20.0 312 312
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
WL=
485.0 kg/m
Pvi=
47.3 kg/m
Psis=
87.3 kg/m
Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto efecto de viento ) Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puente Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo ) Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2) (Peso por unidad de longitud maxima)
Wmax=
619.6 kg/m
Mmax.ser (Momento maximo por servicio) Mmax.ser=Wmax*luz puente^2/8) Mmax.ser=
197.5 To T on-m
Tmax.ser=
41.1 To Ton
(HORIZONTAL)
Tmax.ser=
44.3 To Ton
(REAL)
Tmax.ser (Tension maxima de servicio) Tmax.ser=Mmax.ser / flecha cable
Factor de seguridad a la tension (2 -5)=
3.5
Tmax.rot (Tension maxima a la rotura) Tmax.rotr=Mmax.ser * Fac.seguridad Tmax.rot= Tmax.rot/banda= ¿ NUMERO DE CABLES PRINCIPALES POR BANDA? Tmax.rot/cable (Tension maxima maxima a la rotura por cable)
144.0 Ton 72 Ton 2
0.833 cm2
DIAMETROS Pulg, 1/4 " 3/8 " 1/2 " 5/8 " 3/4 " 1 " 1 1/8 " 1 1/4 " 1 3/8 " 1 1/2 " 1 5/8 " 1 3/4 " 2 "
Tmax.rot / cable=
36 Ton
Tmax.ser / cable=
11.1 To T on
( DATO DE COMPARACION )
TIPO BOA BOA (6x19) Peso (Kg/m) Rotura (Ton) 0.17 2.67 0.39 5.95 0.69 10.44 1.07 16.2 1.55 23.2 2.75 40.7 3.48 51.3 4.3 63 5.21 75.7 6.19 89.7 7.26 104 8.44 121 11 156
1
SE ADOPTARA: 2
CABLES DE
1
CABLE
1
DE
"
TIPO BOA ( 6x19 )
PARA CABLES PRINCIPALES
1/2 "
TIPO BOA ( 6x19 )
PARA CABLES Secundarios
H) DISEÑO DE LA CAMARA DE ANCLAJE con tapas prefabricadas
2.5 4 5
ANALISIS DE LA CAMARA DE ANCLAJE 1.33 kg/cm2
Capacidad portante admisible del terreno Pu=
Peso unitario del terreno
1900 kg/m3
Calidad del concreto (camara de anclaje)
f´c=
Angulo de friccion interna interna
" & "=
30 °
Angulo de salida del cable principal
" o "=
34.01 4.01 °
X1=
(verificar in situ)
175 kg/cm2
4.5
Tmax.ser*SEN(o) X
Tmax.ser=
44.3 Ton
Et
c
F
Tmax.ser*COS(o) 0.5 = Y1 q2
H/3
Wp
Pu.H q1 X=
b
=5 =5
X= e
d b/2
Wp*b/2-Tmax,serSEN(o)*X1-Tmax,serCOS(o)*Y1 wp-Tmax,serSEN(o) 1.747
H
=2.5
Et (Empuje del estrato de tierra) Et= P.u*H^2*pr P .u*H^2*prof**(Tan(45-&/2)) of**(Tan(45-&/2))^2 ^2 / 2 Et =
7.92 ton
Tmax.ser*SEN(o)=
24.79 Ton-m
Tmax.ser*COS(o)=
36.74 Ton-m
Wp (peso propio de la camara de anclaje) anclaje) Wp=P.u concreto*H*b*prof concreto*H*b*prof W p=
115.00 ton
b/2= d + e e=b/2-d < b/3 d=( suma de momentos)/(suma momentos)/(suma de fuerzas verticales) d= Wp*b/2-Tmax,serSEN(o)*X1-Tmax,serCOS( Wp*b/2-Tmax,serSEN(o)*X1-Tmax,serCOS(o)*Y1 o)*Y1 Wp-Tmax.ser*SEN(o)
d= d=
1.747 m
e (excentricidad de la resultante de fuerzas) e=
0.753
<
b/3=
1.667
OK !
q ( presion con que actua la estructura estructura sobre el terreno) q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b) q1=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1+6* e/ b) q1 q1=
0.8587
<
1.33 kg/cm2
OK!
q2 q 2=
0.043382
<
1.33 kg/cm2
OK!
q2=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1-6* e/ b)
ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento) deslizamiento) F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras) Fzas.desestabilizadoras) F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U -Tmax.ser*SEN(o))*U ] / [ Tmax.ser*COS(o) ] F.S.D=
1.842
>
1.75
OK!
2.21
>
2
OK!
F.S.V (Factor de seguridad al volteo) F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos Momentos desestabilizadores) desestabilizadores) F.S.V= (Wp *b/2 )/ ( Tmax.ser*SEN(o)*X1+Tmax Tmax.ser*SEN(o)*X1+Tmax.ser*COS(o)*Y1) .ser*COS(o)*Y1) F.S.V=
I) DISEÑO DE LA TORRE DE SUSPENSION CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS POR REGLAMENTO Factor de importancia
U=
1
Factor de suelo
S=
1
Coeficiente sismico
C=
0.35
Factor de ductilidad
Rd=
3
Z=
0.7
34.01°
Factor de Zona
o
o2
20.56°
Angulo de salida del cab le torre-camara
o=
34.01 °
Angulo de salida del cab le torre-Puente
o2=
20.56 °
(valor de comparaci on =arctan(2*Fc/LP) 10.76 °
DIMENSIONAMIENTO DIMENSIONAMIENTO DEL TORREON TORREON
0.4 1.7 0.7 Ht Ht
=7.3
m
0.4
2.6 0.8 3.5 Fs3 Fs3 =0.5 =0.5
Ht/3
Fs2 Fs2 =0.4 =0.4
Ht/3 Ht Ht=
7.3
Fs1 Fs1 =0.2 =0.2
Ht/3
Fs
Nivel 3 2 1
hi 7.3 4.9 2.4
wi*hi 32.2134 21.4756 10.7378 64.4269
Fs ( i ) 0.5 0.4 0.2
(fuerza sismica total en la base)
Ton Ton Ton
Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura
Fs F s=
1.1 Ton
ANALISIS DE ESTABILDAD Y PRESION SOBRE EL TERRENO
Fs3 Fs3 =0.5 =0.5
Tmax.ser *COS(o)
Ht/3
Fs2 Fs2 =0.4 =0.4
Tmax.ser*SEN(o)
Tmax.ser *SEN(o2)
Ht/3
Ht= Ht
7.3
Wp
Fs1 Fs1 =0.2 =0.2
Tmax.ser *COS(o2)
Ht/3
q2
q1
b
=2.6 e
d b/2
Tmax.ser*SEN(o2)=
15.56 Ton-m
Tmax.ser*COS(o2)=
41.495005 Ton-m
Tmax.ser*SEN(o)=
24.79 Ton-m
Tmax.ser*COS(o)=
36.736799 Ton-m
Wp (peso propio de la torre-zapata) torre-zapata) Wp=P.u concreto*volumen total Wp= Wz=
13.24 ton 17.472 ton
b/2= d + e e=b/2-d < b/3 d=( suma de momentos)/(suma momentos)/(suma de fuerzas verticales) d
(Wz*b/2+Wp*2b/3+Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3-[ Tmax.ser*COS(o2)-Tmax.ser*COS(o) ]*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3)
Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o)+Tmax.ser*SEN(o2)
d= d=
0.986 m
e (excentricidad de la resultante de fuerzas) e=
0.314
<
b/3=
0.867
OK !
q ( presion con que actua la estructura estructura sobre el terreno) q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b) q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax .ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1+6* e/ b) q 1= 1.30
<
1.33 kg/cm2
OK!
q2=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) q2=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax .ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1-6* e/ b) q2 q 2= 0.215857
<
1.33 kg/cm2
OK!
ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD F.S.D (Factor de seguridad seguridad al deslizamiento) F.S.D=(Fzas. F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras) F.S.D=
[ (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o)) .ser*SEN(o))*U *U ] [Tmax.ser*COS(o2)[Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ] F.S.D=
6.065
>
1.75
OK!
F.S.V (Factor de seguridad al volteo) F.S.V=(Momentos F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores) F.S.V=
Wp*2b/3+Wz*b/2+ Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax. Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3 ser*SEN(o)*2b/3 (Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz) (Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)-Tmax.ser*CO -Tmax.ser*COS(o)*(Ht+hz)+F S(o)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs s3*(Ht+hz)+Fs2*(2*Ht/3+hz)+F 2*(2*Ht/3+hz)+Fs1*(Ht/3+hz)) s1*(Ht/3+hz)) F.S.V=
2.540
>
2
OK!
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA TORRE DE SUSPENSION
Fs3 Fs3 =0.5 =0.5
Tmax.rot *COS(o)
Tmax.rot *COS(o2)
0.4
Ht/3
Fs2 Fs2 =0.4 =0.4
Tmax.rot *S *SEN(o)
Tmax.rot *S *SEN(o2)
1.7
Ht/3
Ht= Ht
7.3
Wp
Fs1 Fs1 =0.2 =0.2
0.4
Ht/3 0.7 A
A
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA (por columna y en voladizo) Tmax.rot/columna=1.5*Tmax. Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna ser/columna Mu=( Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o))*Ht+Fs3*Ht *COS(o))*Ht+Fs3*Ht+Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3 +Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3 Mu=
32 Ton-m
DISEÑO DE LA COLUMNA A FLEXION
0.4 MU M U=
f 'c= Fy F y= b= d=
210 kg/cm2 4200 kg/cm2 40 cm 62 cm
32 tn-m
¿N° DE CAPAS DE VARILLAS (1 o 2)?=
1
d= d=
62
°°°°°°°° CORTE A-A w=
0.11835444
&=
As(cm2)=
0.006
<
3 VARILLAS DE
14.68 cm2
As principal(+) = 3 var 1"
o o o
2 var
5/8 "
o
o
2 var
5/8 "
o
o
3 var 1"
o o o corte A-A
75&b=
0.016 ( FALLA DUCTIL ) 1
"
14.7 cm cm2
As,min=
8.3 cm2
DISEÑO DE LA COLUMNA A COMPRESION Pn(max) [carga axial maxima maxima resistente]
Pn(max)=0.80*(0.85*f¨c*(b*h-Ast)+Ast*fy) Pn P n(max)=
447 To Ton
Tmax.rot/columna=1.7*Tmax.ser/columna Pu [carga axial ultima actuante] actuante] Pu=Wp.c + Tmax.rot*SEN(o2)/2+Tmax.rot*SEN( Tmax.rot*SEN(o2)/2+Tmax.rot*SEN(o)/2 o)/2 Pu Pu= Pu P u=
39.2 Ton
39.2 To Ton
Pn(max)=
<
447 Ton
OK !
DISE DISE O DE LA COLUMN COLUMNA A POR POR CORTE CORTE Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna VU (cortante ultimo) Vu= Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*C Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o)+Fs3+Fs2+Fs OS(o)+Fs3+Fs2+Fs1 1 Vu= Vcon= Vcon=
5 Ton 3 3 3.0
fi*(0, fi*(0,5*( 5*(f´c f´c)^ )^0,5 0,5+17 +175*& 5*&*Vu *Vu*d/ *d/Mu Mu
V que absorve el concreto
Vcon=
=>
Vace=
V que absorve acero = Vace= Vu - Vcon= S=
16 To Ton -11.2
Ton
NO REQUIERE REFUERZO POR CORTE ADOPTE EL EL MINIMO
Av*fy*b/Vace
S=
30 cm
SE ADOPTARA
S=
3/8 "
VAR.
30 cm
VAR. 3/8"
VAR. 3/8"
2 var 5/8" 2 var 5/8"
3 var 1´´
3 var 1´´
1 a 5,
VAR. 3/8"
3 var 1´´
7.3m 8.1m 3 var 1¨
0
0.8 m 0.5m
0.5m
3
a 30
, .
ra
60/e
DISEÑO ESTRUCTURAL DE VIGA DE AMARRE MU =10%Mu (Momento ultimo de columna)
A Mu M u=
3 Ton-m AS
° ° ° ° f 'c= Fy Fy= b= d=
34 cm
210 kg/cm2 4200 kg/cm2 70 cm 34 cm
° °° °° ° CORTE A-A
ACERO PARA MOMENTOS MOMENTOS POSITIVOS w=
0.02118747
&=
As(cm2)=
0.001
<
75&b=
2 VARILLAS DE
2.521 cm2
As principal(+) =
0.016 ( FALLA DUCTIL ) 5/8 " 2.5 cm cm2
A
a .05,
VAR. 3/8" 1
4 a 0.10
( a flexion por metro lineal )
3.5 2.6
p 0.8 q2 qm qm
q1
Fs b
=2.6 e
p=1m
qm=2*(q1+q2)/3 qm qm=
10.106 tn t n/m2
p=1m Fs=(qm)*(2b/3-bc/2)*p Fs Fs=
14 ton
d b/2
var 1/2"
2
var 5/8"
, r a 0.20 /e
A
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA ZAPATA
2
corte A-A
Mu=Fs*(2b/3-bc/2)/2 Mu=
9.68333333 ton-m
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA f 'c= Fy F y= b= d=
175 kg/cm2 4200 kg/cm2 100 cm 68 cm w=
0.01340182
&=
As(cm2)=
0.001
< VAR,
3.797 cm2
0.01328 ( FALLA DUCTIL )
75&b= 1/2
" @
33.0 cm
As principal(+) =
3.8 cm cm2
DISEÑO DE LA ZAPATA COMBINADA
0.52 0.7
2.6
1.38 0.50
0.4
1.7
0.4
0.50
3.5
0.8
PP
PP
P.U ( peso unitario del terreno) P. P.U= 1.9 to ton/m3 Df (altura del estrato de tierra) Df Df= 1 m S/Cp (sobrecarga del piso) S/Cp= 0.4 to ton/m2 &t (capacidad portante admisible del terreno) &t & t= 13.3 to ton/m2 &c (presion sobre la ci mentacion) &c = &t - PU*Df - S/Cp &c &c=
11 ton/m2
P (peso total que transmite la columna) P=1.5*(Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax P=1.5*(Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o)+Wcolumna)/2 .ser*SEN(o)+Wcolumna)/2 P= P=
40 ton
Az (area de la zapata) zapata) Az= (2*P+Wzapata)/ &c Az=
8.9 m2
Az.D ( area de de zapata adoptada) Az.D=
9.1 m2
Az.D=
9.1 m2
>
Az=
8.9 m2
OK!
wt (peso por unidad de longitud del terreno) wt=(2*P)/ancho wt = 0.50
31 ton/m
0.4
1.7
0.4
40
0.50
40 Wzapata 26.208 30.8
DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES 46.24 21.56
-6.24 18.4 V max=
46.2 ton
DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES Mmax(-) =
2.135
7.546
7.546
M max(+)=
7.546 to ton
VERIFICACION POR FUERZA CORTANTE Vcon (cortante del concreto) Vcon=0.85*0.53*f´c^0.5*b*d*10 Vcon=
105.4 to ton
V max=
46.2 ton
Vcon=
<
105.36493 ton
OK!
VERIFICACION POR PUNZONAMIENTO
1.08
1.08 bo= 1.38 Vd
1.38 Vd
4.92 m (perimetro por punzonamiento)
Apunz. (area de punzoanmiento)
Ap Apunz=
1.5 m2
Vd=Wcolumna - Apunz*wp wp (peso por unidad de area) wp=(2*P+1.5Wzapata)/area
wp w p=
11.7 to ton/m2
Vd=P - Apunz*wp
Vd Vd=
22.45 to ton
Vpunz.R (cortante resistente por punzonamiento) Vpunz.R=0.85*0.53*1.06*f¨c^0.5*bo*d*10
Vp Vpunz.R=
211.3 to ton
Vpunz.R=
211.3 ton
>
Vd=
22.45 ton
OK!
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA Mu= f 'c= Fy Fy= b= d=
2 ton-m
175 kg kg/cm2 4200 kg/cm2 260 cm 68 cm w=
0.00105689 As(cm2)=
&=
0.000
0.779 cm2
<
1 VAR,
0.01328 ( FALLA DUCTIL )
75&b=
4/8 "
As principal(+) =
0.8 cm cm2
EQUIVALENTE A PONER : VARILLAS
1/2
240 cm
DISTRIBUCION DE ACERO DE ZAPATA VARILLAS
VARILLAS
1/2 " a
240 cm
1/2 " a
33 cm cm
Diferencia de cotas=
49.8 0.7
ca cable: Fc Fc=
1
"
0.7
4.8
8.1
7.3 34.01° cable:
1/2
"
1/2
"
2.5 0.8
varilla lisa
5
6.64
2.6
47.0
10.00
2.60
50.5
6.64
5
10.00
2 2.5 4
2.4
2.1 3.5
3.5
2.4 (ancho vereda)
(n) debe ser entero par o vuelva a rediseñar
n= LP¨= LP=
36.0 50.5 51.2
50.5 (luz de cara a cara)
(dist,cables)
4
HOJA DE METRADOS PROYECTO: 0 0
PUENTE COLGANTE ANDRES ANARCAYA ANGELES ANCASH
OBRAS PROVISIONALES Caseta para almacen
……………………………………………………..
100
m2
383
m2
TRABAJOS PRELIMINARES 76.5 76 .5083 0838 8m
5
Trazo, replanteo y nivelado nivelado
………………………………………………..
MOVIMIENTO DE TIERRAS
SUELO ROCOSO
SUELO GRANULAR COMPACTO
Excavaciones
suelo compacto ( m3 ) 50.00 40.95 252.00 342.95
Camaras de ancl ajes Zapatas de torres Accesos
Excavacion en suelo compacto Excavacion en suelo rocoso suelto Rellenos con material de prestamo
suel o rocoso ( m3 ) 50.00 40.95 90.95
……………………………………….
342.95
m3
………………………………………
90.95
m3
……………………………………….
180
m3
……………………………………….
0
m3
suelo compacto ( m3 )
Camaras de anclajes Zapatas de torres Accesos
180.00 180
Relleno con material de prestamo Acarreo de material de prestamo
El E liminacion de material excedente Camaras de ancl ajes Zapatas de torres Accesos
cantidades m3 121.50 144.00
265.5 Eliminacion del material excedente excedente (manual hasta distancia prom. 30 m)
Nivelacion interior y apisonado Camaras de anclajes Zapatas de torres Accesos
265.5
m3
65.133333
m2
cantidades m2 40 18.2 6.9333 65.133
Nivelacion interior y apizonado
………………………………………..
CAMARA DE ANCLAJE (CONCRETO Y OTROS)
Encofrado y desencofrado
m2
…….
2.5 4m 5m Concreto F`c=140 Kg/cm2 +30% P .M
Tarrajeo exterior con bombeo 2% (mortero 1:5)
Gr Grapas para cable principal
1
Templador para cable principal
100
m3
………………………
10
m2
5 ……………………….
40
unid
8
unid
………………………………
" =
……………………………………….
5.5 2.5m camara de anclaje Cable principal 1 longitud a voltear = N° de grapas =
"
………………………………………………..
0.8 m 5
76.629
m
7.8
ml
de cada extremo de cada extremo
0.05 3.9
Tubo macizo de Acero o riel de diametro=
4m
3"
………………….
4.7 m 2.25
0.5
0.5
0.6
1.9
0.6 0.25
4.7x0.6
# Tapas prefabricadas con agujeros para cabl es # de Guarda cabos F° G° =
………………………………………………..
4
Und
8
Und
14.5
m2
15.8
m3
17.92
kg
CAMARA SECUNDARIA
Encofrado y desencofrado
……..
1.8 2 2.2 Concreto F`c=140 Kg/cm2 +30% P .M
……………………………….
camara secundaria Longitud=
2
0.6
3/4 "
F° corrugado para anclar cable secundario ML= 8 0m
0.2 m 0.2
-1.5
-1.5
0.5
1.9
0.5 0.5
# Tapas prefabricadas con agujeros para cabl es
0.2x0.5
……..
4
Und
1/2 " =
Grapas cable secundario
3 ………………………
12
unid
TORRES DE SUSPENSION (CONCRETO Y OTROS)
0.4 1.7 0.7
Ht Ht
=7.3
m
0.4
2.6 0.8 3.5 Solado para zapatas e=3"
1:8
…………………………………………………
Concreto cimientos F¨c=140 kg/cm2 + 30% P.M (desperdicios = 5% adicional)
N° de vigas por torre=
…………………………………
m2
15.0
m3
11.6
m3
2.8
m
87.5
m2
3
Concreto torres F¨c= 210 kg/cm2 (desperdicios = 5% adicional) Tuberias de F° G°
18.2
………………………………………………….
5/8 "
de
Encofrado y desencofrado de columnas y vigas (desperdicios = 10% adicional)
…………………………………………
…………………………………
Acero de torres Fy= 4200 kg/cm2
2 var 5/8" 2 var 5/8"
VAR. 3/8"
3 var 1´´
3 var 1´´ : :
. .
. .
: : VAR. 3/8"
3 var 1´´
8.1
1 a 5,
3 a 30 .
,
ra
3 var 1¨
0 0 0.8
1m
1m
1m
1m
Longitud de traslape=
2.2 m
N° estribos/columna =
13 que entran en una longitud de viga a viga de
Acero de torres Columnas Vigas Estribos
di diametros pug. 1 5/8 5/8 1/2 3/8 3/8
desperdicios
% 10 7 3
7 5 3
Acero de columnas columnas en torres Fy=4200 kg/cm2
pesos kg/m 3.94 1.57 0.56
2.0333333
longitudes m 1.57 135.6 1.02 37.2 0.56 343.2
m
peso total kg 90.4 37.2 211.2
739.6 102.3 319.8 1161.6648 1162
…………………………………
kg
DISTRIBUCION DE ACERO DE ZAPATA ZAPATA VARILLAS
VARILLAS Acero zapatas zapatas
di diametros pug. 1/2 1/2
desperdicios
5
1/2 " a
% 5
Acero de zapatas-columnas zapatas-columnas Fy=4200 kg/cm2
pesos kg/m 1.02
240 cm longitudes m 1.02 39.7
peso total kg 15.7
59.3 59.316361 59
…………………………………
PESO TOTAL DE ACERO DE TORREONES=
1221
0.4 1.7 0.7 Ht Ht
0.4
1/2 " a
7.3 m
kg kg
33
Tarrajeo de torres con mortero mortero ( 1 : 5 ) (desperdicios =10% adicional) Carriles de dilatacion con rodillos
95.3
…………………………………………
4
………………………………………………….
m2
unid
SUPER ESTRUCTURA
Fc Fc=
4.8 7.3
34.01° 0.8 5
6.64
2.6
47
10.00
0.0
6.64
51
10.00
Y 2.5
6.3 Y= Y= 34.01°
8.8 m 0.8 m
longitud a voltear =
de cada extremo
Longitud de la parabola ( Lparb )
Fc Fc=
4.8
50.5 Lparb =LP*(1+8*n^2/3-32*n^4/5) n= Fc/LP =
0.10 51.689
Lparb= Longitud del cable principal tipo boa (desperdicios =1% adicional)
2.5 4.5
1
"
…………………………………
292
m
2.5 4.5
5
6.64
2.6
47
0.0
6.64
61 0.3 m
longitud a voltear =
de cada extremo 1 /2 "
Longitud del cable secundario tipo boa (desperdicios =1% adicional)
Diametro de fierro liso - pendolas= longitud a voltear = Ecuacion de la curva: X
tramo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0 -1.40 -2.8 -4.2 -5.6 -7 -8.4 -9.8 -11.2 -12.6 -14 -15.4 -16.8 -18.2 -19.6 -21 -22.4 -23.8 -25.2
…………………………………
123
m
74
Und
1 /2 " de cada extremo
0.3 m
Y=4 * Fc * X ^2/ LP^2
Y 1 1.02 1.06 1.14 1.24 1.38 1.55 1.74 1.97 2.23 2.52 2.84 3.19 3.56 3.97 4.41 4.88 5.39 5.92
1
Accesorios antideslizantes
"
……….
ECUACION DEL CABLE PRINCIPAL 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0 0 . 0
0 8 . 2
0 6 . 5
0 2 . 1 1
0 4 . 8
0 0 . 4 1
Longitud total de pendolas ( fierro liso ) (desperdicios =1% adicional) Accesorios antideslizantes
0 8 . 6 1
0 6 . 9 1
……………….
Proteccion del cables con petroleo
51.00
0 0 . 8 2
248.9
0.00
m
74
unid
74
unid
74
unid
……………….
1
Gbl
……………….
664
m
2.0 m
99.6
m2
3.0 m
111
m
……….
N° de abrazaderas superiores sujetas a cable principal
0 2 . 5 2
…………………………
N° de abrazaderas inferiores sujetas a viguetas
Ajuste de grapas con torquimetro
0 4 . 2 2
ESTRUCTURA DE MADERA 2
49.8 Entablado de madera de :
2 "
x
8 "
Viguetas de madera de :
5 "
x
4 " x
x
S A L O D N E P S A L E D A R U T L A
Largeros de madera de : (traslapes =15% adicional) Proteccion del entablado con petroleo
4" x
3" x
3.0 m
…………………………………………
229.1
m
99.6
m2
36.1
m2
95.3
m2
PISOS Y PAVIMENTOS 2.4
7.15 Piso de concreto concreto de los accesos e=4" F¨c=140 kg/cm2 kg/cm2 (desperdicios = 5% adicional)
…………………………
PINTURAS Pintado de los torreones - al temple (desperdicios = 10% adicional)
…………………………………………………
BARANDAS
0.7
49.8 Baranda de malla metalica galvanizada (desperdicios = 10% adicional)
Marcos de madera unidas con platinas y cl avos 3"
…………………………………………
…………………………
109.6
ml
109.6
ml
5m
60/e
/e
cm
2.5 5
5
METRADO PROYECTO: Partida N°
Especificaciones
PUENTE COLGANTE 0 ANDRES ANARCAYA ANGELES 0 ANCASH N° de MEDIDAS veces Largo Ancho Altura
PUENTE COLGANTE PEATONAL 01.00 TRABAJOS PRELIMINARES 01.01 Trazo y replanteo con equipo
76.51
5.00
Parcial
02.02 02.03 02.04
03.00 03.01 03.02 03.03 03.04 03.05 03.06 03.07 03.08 03.09
CAMARAS DE ANCLAJE Solado E=4" Concreto f'c=175 Kg/cm2 Tarrajeo en sup. Exterior y bombeo (Mortero 1:5) Grapas de 1 1/8" en cable principal marca Crosby Templadores de cable principal Cable principal 1 1/8" de anclaje Riel Tapa prefabricada para inspeccion 0,6*4,3m. Guardacabos
m²
342.95 40.95 50.00 252.00 90.95 40.95 50.00 180.00 265.50 121.50 144.00
m³
4.00
40.00 100.00 40.00 40.00 8.00 76.63 7.80 4.00 8.00
m² m³ m² und und ml ml und und
04.00 04.01 04.02 04.03 04.04
CAMARA SECUNDARIA Solado E=4" Concreto f'c=140 Kg/cm + 30% P.M. Acero f'y=4200 kg/cm2 kg/cm2 Grapas de 5/8" marca Crosby
4.40 7.92 17.88 4.00
8.80 15.84 17.88 12.00
m² m³ kg und
05.00 05.01 05.02 05.03
05.09
TORRE DE SUSPENSION Solado para zapatas E=4" Concreto f'c=175 Kg/cm2 zapata Concreto f'c=210 Kg/cm2 Columnas Margen Margen Izq. - der. Vigas de Amarre Tuberia F° G° 1" Encofrado y desencofrado Torres Columnas Torres vigas Acero torres f'y=4200 kg/cm2 kg/cm2 Acero cimentacion f'y=4200 kg/cm2 kg/cm2 Tarrajeo exterior torres (mortero 1:5) Torres Columnas (laterales) Torres Columnas (frente) Torres Vigas (Cara sup. -inf.) Torres Viga (laterales) Carros de dilatación con rodillos
9.10 7.28
m² m³ m³
5.11 2.92 2.38 1.36 4.00
18.20 14.56 10.08 8.18 1.90 2.80 74.44 64.24 10.20 2,781.15 643.68 94.16 40.88 23.36 19.04 10.88 4.00
06.00 06.01 06.02 06.03 06.04 06.05 06.06 06.07 06.08
SUPERESTRUCTURA Cable principal de acero tipo boa de 1 1/8" Cable secundario de acero tipo boa de 5/8" i nferior Pendolas fierro liso de 1/2" Grapas de 1/2" para pendolas marca Crosby Accesorios antideslizantes Ajuste de grapas con torquimetro torquimetro Abrazaderas para durmientes durmientes Abrazaderas sujecion de cable cable
05.04 05.05 05.06 05.07 05.08
und
292.00 123.44 248.87 74.00 37.00 37.00 37.00
292.00 123.44 248.87 148.00 74.00 1.00 74.00 74.00
ml ml ml und und Glb und und
1 1 2
3.50 5.00 30.00
2.60 4.00 3.50
4.50 2.50 1.20
40.95 50.00 126.00
1 1 2
3.50 5.00 6.00
2.60 4.00 6.00
4.50 2.50 2.50
2 2
5.40 6.00
4.50 6.00
2.50 2.00
2 2 2 5 2 1 2 4 2
5.00 5.00 5.00 2.00 4.00 76.63
4.00 4.00 4.00
2.50
40.95 50.00 90.00 60.75 72.00 20.00 50.00 20.00 8.00 4.00 76.63 3.90
4.00 3.90
-
4.00
2 2.20 2.00 2 2.20 2.00 1.80 1 HOJA METRADO ACERO 3 2.00 2.00
2 2
2.60 2.60
3.50 3.50
0.80
4 4 4
0.70 1.70 0.70
0.40 0.70
7.30 0.40
4 2.20 7.30 4 1.70 1.50 1 HOJA METRADO ACERO 1 HOJA METRADO ACERO
16.06 2.55 2,781.15 643.68
8 8 8 8 1
1 1 1 2 2 1 2 2
292.00 123.44 248.87 37.00 37.00
0.70 0.40 1.70 1.70 4.00
37.00 37.00
7.30 7.30 1.40 0.80
2.00
Unidad
382.54
382.54
02.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS 02.01 Excavacion manual en terreno Compacto Excavación en Zapatas Excavación en camaras de anclaje Acceso Excavacion manual en roca suelta Excavación en Zapatas Excavación en camaras de anclaje Relleno compact. Mat.propio zapatas Eliminacion de material manual Camara de anclaje Zapatas
Total
2.04 0.48 0.70
m³ m³ m³
ml m² kg kg m²
Partida N° 06.09
Especificaciones Protección de cable con petroleo
05.00 05.01 05.02 05.03 05.04
ESTRUCTURAS DE MADERA GRUPO B Entablado de madera 8" "x 2" Largueros de madera 4" x 2" Vigueta de madera 5"x 3" Proteccion de tablero con petroleo
06.00 06.01
PISOS Y PAVIMENTOS E=4" Concreto 140 kg/cm2 piso de concreto (accesos)
N° de veces 1
1 4 1 1
49.80 49.80 37.00 49.80
2.00
2 2
7.15 3.10
2.40 5.00
07.00 07.01
PINTURA Y PROTECCION Pintura torres de suspension latex
1
08.00 08.01
BARANDAS Barandas de malla metalica
2
FLETE HOJA DE CALCULO FLETE.XLS
APORTE COMUNAL 10 % de mano de obra no calificada
MEDIDAS Largo Ancho Altura 664.31
1.15 2.40 2.00
94.16
49.80
Parcial
1.10
Total
Unidad
664.31
664.31
ml
99.60 57.27 88.80 99.60
99.60 229.08 88.80 99.60
m² ml ml m²
17.17 15.50
34.34 31.00
m² m²
94.16
94.16
m²
54.78
109.56
ml
METRADO DE ACERO PROYECTO: 0 0 Diseño Ø del fi f ierro
Descripcion
CAMARA SECUNDARIA ACERO TORRES COLUMNA VIGA
PUENTE COLGANTE ANDRES ANARCAYA ANGELES ANCASH N° de N° de Long. Longitud (m) por elemtos. piezas x Por 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" iguales elemento pieza 0.248 0.560 0.994 1.552
3/4"
2
2
2.00
-
-
-
-
1" 5/8" 3/8" 5/8" 3/8"
4 4 4 4 4
10 4 19 8 12
13.00 13.00 3.60 3.30 2.80
-
273.6 134.4
-
208.0 105.6 -
3/4" 3/4" 3/8" 3/8"
2 2 4 4
10 14 100 12
6.00 6.00 0.60 5.00
-
240.0 240.0 -
-
-
ZAPATA
TAPA PREFABRICADA
PESO DEL ACERO TOTAL
-
Ø
Peso 3/4"
1"
2.235
3.973
8.0
-
-
-
120.0 168.0 -
-
520.0
kg
17.880 2,781.147 2,065.960 322.816 153.216 163.891 75.264 643.680 268.200 375.480 134.400 134.400 4,337.307
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