DISEÑO PUENTE VIGA-LOSA PEATONAL PROYECTO
:
ZONAL
:
EXPEDIENTE No
:
PUENTE PEATONAL EL NARANJO AREQUIPA 017990586
A- PREDIMENSIONAMIENTO : PUENTE SIMPLEMENTE APOYADO
L H E
LUZ DEL PUENTE PERALTE VIGA ESPESOR LOSA
= = =
B-DISEÑO DE VIGAS
20.00 m 1.30 m 0.18 m
1.33
AREA DE INFLUENCIA DE VIGA
Metrado de cargas Ancho de via Ancho de viga
U (mts) 2.30 0.50 1.12 0.18 0.65 1.30 0.30 0.68 0.150 0.5 1.344 1.991 Tn/M
(A)= (b)= (f)= espesor de losa (E)= (m)= separcion vigas (S)= Viga diafragama :ancho (n)= peralte (p)=
Peso baranda= Peso losa = E*(S/2*+b)*2,4 T/M3 Peso viga = f*b*2,4 T/M3 Wd
A
E f
m b
S
b
1-MOMENTO POR PESO PROPIO NUMERO DE DIAFRAGMAS (sólo para 4 ó 5 vigas) Peso propio Diafragma (W1) = Momento total (Md) =
4
n*p*S/2*2,4 W1*(2*L/6)+Wd*L²/8
= =
0.32 101.662
Tn-M
28.750 0.5
Tn-M Tn/M²
28.750
Tn-M
130.412
Tn-M
2-MOMENTO POR SOBRECARGA por viga Ms/c = Ws/c(A/2)*L²/8 Ws/c = M S/C =
M S/C
B1- DISEÑO POR SERVICIO Verificacion del peralte M=Md+Ms/c Fy =? F´c =? Fc=0,4*F´c fy=0,4*fy r=fy/Fc n=2100000/(15000*(raiz(F´c)) k=n/(n+r) J=1-k/3 H (cms) =
4200 210 84 1680 20 9.661 0.326 0.8914 130.00
d=raiz(2*M*100000/(F"c*k*j*b)) d= d
77.08 ¡ BIEN !
b=L/4 b=16*E+0,5 b=0,5+S b=min valor
5 3.38 1.8 1.8
B2-DISEÑO POR ROTURA Mu =1,3*(Md+1,67*Ms/c)
Mu=
194.576
Tn-M
Area de acero b d=H-0,1
= =
0.50 120.00
W=(0,85-RAIZ(0,7225-1,7*Mu*100000/(0,9*F´c*b*d²))
W=
0.16
No 2 3 4 5 6
DIAMETRO 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4"
AREA (Cm²) 0.32 0.71 1.27 1.98 2.850
8
1"
5.07
As=w*F"c/Fy*b*d As=
47.28 cm 2
VARILLA No =
8
VERIFICANDO CUANTIA Pb =(0.85*F'c*B1/Fy)*(0.003*Es/(0.003*Es+Fy)) = Es = 2100000 B1 = 0.85
Ø = 1''
0.01626
Cuantía de la viga Pviga = As/(d*b) =
0.00219 < Pmax
TRUE
Para no verificar deflexiones Pmax = 0,18*f´c/fy =
0.01 > Pviga
TRUE
6.18 < E 18.00
Acero en el lecho superior de la viga As = 14*b*d/fy (para vigas en flexión simple)= VARILLA No
6
9
0.02
Cuantía máxima Pmax = 0.75*Pb =
Verificando el eje neutro a = As*fy/(0.85*f´c*b)= E =
# VARILLA =
ES CORRECTO EL DISEÑO DE LA VIGA COMO RECTANGULAR
20.00 cm2 Ø = 3/4''
# varillas =
7
B3-VERIFICACION POR AGRIETAMIENTO Z A
= 23000 Kg/cm2 = 2*b*Xc/N de barras = 2*b*10/N Xc = centroide de refuerzo FsMax = 23000/(8,25*A)^{1/3) Fs = Mu /(As*j*d) Fs < FsMax
para condiciones severas de exposición 107.17 2396.34 2578.58 FALSE
B4-VERIFICACION POR CORTE POR PESO PROPIO Vd = Wd*L/2+(1+2/3+1/3)*W1
20.544
POR SOBRECARGA Vs/c = Ws/c*(A/2)*L/2
5.750
DISEÑO POR ROTURA
Vu = 1,3(Vd+1,67*(Vs/c))
39.191
Esfuerzo cortante nominal V"u=Vu/0,85*(b*d) Esfuerzo cortante resis de concreto Vc=0,85*(0,5(f"c)^1/2+175*r*Vu*d/Mu) r= 0.02 COMO
Vc>V¨u
2.135
c ms
6.938
kg/cm 2
TEORICAMENTE NO NECESITA REFUERZO EN EL ALMA, SE COLOCARA ACERO MINIMO
Av=2*0,71 S=Av*Fy/(Vu-Vc)*b
1.42 24.83
ACERO LATERAL(Solo para vigas con peralte mayor que 60 cm.) A=0,1*As 4.73 VARILLA No =
4
Ø = 1/2''
# VARILLAS =
B5-VERIFICACION POR FATIGA Fs max=M/(As*j*d) Fmin=Mmin/(As*j*d) Fs-Fmin= Valor admisible (Fa) = 1635.36-0.36*Fmin = Fa>(Fs-Fmin)
2578.58 2010.11 568.46 911.72 TRUE
Cm 2 2
UND
EN CADA CARA
C-DISEÑO DE LA LOSA METRADO DE CARGAS W propio (Wd) = W s/c =
E*(2,4 T/m3)
=
0.432 Tn/M² 0.500 Tn/M²
Suponiendo un coeficiente de 1/10 para los momentos negativos y positivos: Md = Wd*(S+b)/10 = M s/c = (S+b)*(Ws/c)10 =
0.078 Tn/M 0.090 Tn/M
VERIFICACION DEL PERALTE M = Md+Ms/c d=raiz(2*M*/(Fc*j*k*100) d
0.168 3.709 TRUE 12
d=
cms
DISEÑO POR ROTURA
0.30
M = 1,3*(Md+1,67*(Ms/c)) = As = (0,85-raiz(0,7225-1,7*Mu* 100000/(0,9*F':c*b*d))*F"c*b*d/Fy: verificando la cuantía mínima As min=14*b*d/Fy COMO As min>As Entonces consideraremos, VARILLA No =
0.65
T-M cm-2
4.07
cm 2
SE COLOCARA EL ACERO MINIMO As = 4.07
3
Ø = 3/8''
@
cm2 18
cm
El espaciamiento máximo es 45 cm.
D.- DISEÑO DE LA VIGA DIAFRAGMA 1.-Peralte efectivo d
=
h-(r+Ø/2)
=
2.-Momento torsionante MT D
= =
Mt
=
0.62 m Mt
=
MT*D*0.7
Momento de losa = Distancia entre ejes de vigas diafrag=
0.17 Tn-m 6.57 m 0.77 Tn-m
3.-Peralte requerido d req = raiz(Mt/Kb) < d K = 0.5*k*j*f'c =
0.09 30.49
TRUE
4.-Chequeo por cortante Peso propio Peso losa = Peso dela viga = Wpp = Ra = reacción en el apoyo
2.837 Tn/m 0.49 Tn/m 3.326 Tn/m =
10.922 Tn
Cálculo del esfuerzo cortante permisible Vc = 0.03*f'c*j*b*d > Ra
=
10.45
SI NECESITA ESTRIBOS
Por criterio constructivo se colocará el estribaje mínimo usando barras de Ø 3/8": Smáx = Av mín*f'y/(3.5*bw) Smáx = Smáx = d/2
=
0.57 m 0.60 m 0.31 m
Entonces el espaciamiento será
=
0.31 m
5.-Cálculo del acero principal As = Mt/(fs*G)
1.04 cm2
G = hviga-e(losa)-(r+Ø/2) fs = Asmín = 0.003*b*d = Entonces el acero acolocar será VARILLA No
5
=
0.44 m 16800 Tn/m2 5.58 cm2 5.58 cm2 Ø = 5/8''
# varillas =
3
E.-CORTE DEL ACERO PRINCIPAL La cantidad mínima de barras (+As) que deben llegar al estribo será Las distancias X1 y X2 deben ser menor que X1 = M = As =
=
Momento
6.02 m 2.00 m 118.081 Tn-m 27.52 cm2
= =
8
Ø = 1''
# varillas =
5
1.00 m 93.605 Tn-m 21.55 cm2
Menor distancia donde se cortará el acero medido desde el borde del estribo = Momento
VARILLA No
8
Ø = 1''
# varillas =
F.-METRADO DE ACERO LONGITUDINAL VIGAS PRINCIPALES Acero lecho superior Longitud total =
Ø = 3/4''
332 m
Acero lateral Longitud total
=
Ø = 1/2''
174 m
Acero Inferior Longitud total
=
Ø = 1''
373 m
Acero lecho superior Longitud total =
Ø = 5/8''
36.8 m
Acero lecho inferior Longitud total =
Ø = 5/8''
36.8 m
VIGAS DIAFRAGMAS
AGE
2
Mayor distancia donde se cortará el acero medido desde el borde del estribo =
VARILLA No
X2 = M = As =
=
4
DISEÑO DE ESTRIBOS PROYECTO ZONAL
:
PUENTE PEATONAL EL NARANJO CHACHAPOYAS
:
c
b
R1
DATOS
a
ALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) TIPO DE TERRENO (Kg/cm2) ANCHO DE PUENTE (m) LUZ DEL PUENTE (m) ALTURA DEL ESTRIBO (m) ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) RESIST. CONCR. A LA COMP.(kg/cm2)
ALTURA TOTAL DEL ESTRIBO
(m)
d = σ A = L = H = φ γ γ f'c = M = N = E = G = a = b = c = B = Ht =
1.50 1.50 2.30 20.00 10.00 43.00 1.60 2.30 140.00 1.00 1.00 2.60 1.36 1.00 0.70 0.66 5.96 11.50
A
h
d
B
B
C
C
0.19 0.151 TN
Ev=E*Sen (o/2)= Eh=E*Cos (o/2)=
0.055 0.141
Punto de aplicación de empuje Eh Dv=h/3
0.33
Fuerzas verticales actuantes Pi(tn)
Xi(m)
P1 Ev Total
1.610 0.055 1.665
Xv=Mt/Pi Z=Eh*Dh/Pi e=b/2-(Xv-Z)
0.362 m 0.028 m 0.017 m
0.35 0.70
Mi(Tn-m) 0.564 0.039 0.602
Esfuerzo a compresión del concreto Fc= 0,4(F'c) Fc= 560 Tn/m2
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion, P =Fv(1+6e/b)/(ab)
2.72
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh)
12.84 >2
CONFORME
8.28 >2
CONFORME
Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
Ht
NIVEL AGUA
1-Empuje de terreno,
E= 0,5*W*h2*C
A
H
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
h= 1.00 C= ΤΑΝ 2(45−φ/2)
R2
M
E
G B
N
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B 1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado, a-Empuje terreno: H= C=
10.00 0.19 15.125 Tn 5.543 Tn 14.073 Tn
E= 0,5*W*h2*C= Ev=E*Sen (o/2)= Eh=E*Cos (o/2)= Punto de aplicación de empuje Ea Dv=h/3
3.33 m
Fuerzas verticales actuantes Pi(tn) P1 P2 P3 Ev Total
Xi(m) 16.100 13.662 26.910 5.543 62.215
Xv=Mt/Pi Z=Eh*Dh/Pi e=b/2-(Xv-Z)
3.61 2.93 1.73 3.60
2.65 m 0.75 0.09 m
Mi(Tn-m) 58.121 40.030 46.644 19.956 164.751 Esfuerzo a compresión del concreto Fc= 0,4(F'c) Fc = 560 Tn/m2
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion, P =Fv(1+6e/b)/(ab)
17.76
CONFORME
3.51 >2
CONFORME
3.09 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado, Peso propio
60.07 Tn
Reacción del puente debido a peso propio, R1= 26.12 tn/m Reaccion por sobrecarga R2 =WS/C*L/2
5.00 Tn
Fuerzas verticales actuantes Pi(tn) R1 R2 P vertical tot, Total
Xi(m) 26.116 5.000 62.215 93.331
Xv=Mt/Pi
2.93 2.93 2.65
Mi(Tn-m) 76.519 14.650 164.751 255.920
2.742 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS Pi(tn) Eh Total
yi(m) 14.073 14.073
3.33
Mi(Tn-m) 46.909 46.909
Yh=Mi/Pi Z= e=
3.333 0.503 -0.259
VERIFICACIONES 1-Verificacion de compresion y tracción P =Fv(1+6e/b)/(ab)
14.30
CONFORME
5.46 >2
CONFORME
4.64 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
C- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION C-C 1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado, a-Empuje terreno: B= 5.96 H= 11.50 C= 0.19 E= 0,5*W*h2*C= Ev=E*Sen (o/2)= Eh=E*Cos (o/2)= Punto de aplicación de empuje Ea Dv=h/3
20.003 7.331 18.611 3.83
Fuerzas verticales actuantes Pi(tn) P1 P2 P3 P4 P5 Ev Total
Xi(m) 16.100 13.662 26.910 20.562 16.000 7.331 100.565
Xv=Mt/Pi Z=Eh*Dv/Pi e=b/2-(Xv-Z)
4.61 3.93 2.73 2.98 5.46 5.96
3.916 m 0.709 m -0.226 m
Mi(Tn-m) 74.221 53.692 73.554 61.275 87.360 43.693 393.795
>b/6 e
b/6= 0.993 CONFORME
VERIFICACIONES 1-Verificacion de compresion y tracción P =Fv(1+6e/b)/(ab)
13.03 <σ
CONFORME
5.52 >2
CONFORME
3.78 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
2-ESTADO:Estribo con puente y relleno sobrecargado, Fuerzas verticales actuantes Pi(tn) R1
Xi(m) 26.116
3.93
Mi(Tn-m) 102.635
R2 P vertical tot, Total
5.000 100.565 131.681
Xv=Mt/Pi
3.93 3.92
19.650 393.795 516.079
3.919 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS Pi(tn) Eh Total Yh=Mi/Pi Z= e=
yi(m) 18.611 18.611
3.83
Mi(Tn-m) 71.342 71.342
3.83 0.54 -0.40
CONFORME
VERIFICACIONES 1-Verificacion de compresion y tracción P =Fv(1+6e/b)/(ab)
13.26 <σ
CONFORME
7.23 >2
CONFORME
4.95 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
ALAS DEL ESTRIBO Talud del ala
1: 0.33
10.00
H h
h
Inclinacion del estribo respecto del eje camino: Ø= 0.00 °
m
Inclinacion del ala izquierda respecto del estribo: β 45 °
Ld Li
Inclinacion del ala derecha respecto del estribo: β 45 ° m
=
1.65 m
h
=
5.00 m
Longitud del ala izquierda: Li = 2.33
, adoptamos
Longitud del ala derecha: Ld = 2.33 , adoptamos
m
α i
2.40 m
2.40 m
α i
β i Ø
β d
α α d d
PERFIL DEL ALA : a a = h = d = M = E = G = N = B = δ δ
0.70 5.00 1.50 0.60 1.50 0.70 0.60 3.40 30.00 °
δ
h
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A 1-Empuje de terreno, h = 5.00 C = (Cosδ)*(Cosδ-raiz(Cos²δ-cos²Ø)/(Cosδ+raiz(Cos²δ-cos²Ø) = E= 0,5*W*h *C
0.26 5.239 TN
2
Ev=E*Sen (δ/2)= Eh=E*Cos (δ/2)=
1.356 5.060
Punto de aplicación de empuje Eh Dv=h/3
Pi(tn) 8.050 8.625 1.356 18.031
1.67
Xv=Mt/Pi Z=Eh*Dv/Pi e=b/2-(Xv-Z)
Xi(m) 1.85 1.00 2.20
1.470 m 0.468 m 0.098 m
Mi(Tn-m) 14.893 8.625 2.983 26.500
>b/6 e
b/6= 0.367 CONFORME
VERIFICACIONES 1-Verificacion de compresion y tracción P =Fv(1+6e/b)/(ab)
20.22
CONFORME
3.14 >2
CONFORME
2.49 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B 1-Empuje de terreno,
A
B
B M
E
G B
Fuerzas verticales actuantes
P1 P2 Ev Total
d
A
N
h = 6.50 C = (Cosδ)*(Cosδ-raiz(Cos²δ-cos²Ø)/(Cosδ+raiz(Cos²δ-cos²Ø) =
0.26 8.853 TN
E= 0,5*W*h2*C Ev=E*Sen (Ø/2)= Eh=E*Cos (Ø/2)=
2.291 8.552
Punto de aplicación de empuje Eh Dv=h/3
2.17
Fuerzas verticales actuantes
P1 P2 P3 P4 Ev Total
Pi(tn) 8.050 8.625 11.730 4.800 2.291 35.496
Xv=Mt/Pi Z=Eh*Dv/Pi e=b/2-(Xv-Z)
Xi(m) 2.45 1.60 1.70 3.10 3.40
2.145 m 0.522 m 0.077 m
Mi(Tn-m) 19.723 13.800 19.941 14.880 7.791 76.134
>b/6 e
b/6= CONFORME
VERIFICACIONES 1-Verificacion de compresion y tracción P =Fv(1+6e/b)/(ab)
11.86 <σ
CONFORME
4.11 >2
CONFORME
2.91 >2
CONFORME
Chequeo al volteo FSV=Mi/(Eh*Dh) Chequeo al Deslizamiento FSD=Pi*f/Eh
TUMAN
0.57
HOJA DE METRADOS PROYECTO
:
EXPEDIENTE No HECHO POR
PUENTE PEATONAL EL NARANJO :
:
Ing° VICTOR E. DELGADO GUEVARA
PART.DESCRIPCION No
MEDIDAS CANT. LARGO
SUBESTRUCTURA TRABAJOS PRELIMINARES Limpieza de terreno Trazo y replanteo MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavacion en roca suelta, manual Corte en roca suelta a mano OBRAS DE CONCRETO SIMPLE Concreto cilclopeo, f'c= 140 kg/cm2 - estribos 2
3.15
ANCHO ALTO
PARCIAL TOTAL
UND
