UNIVERSIDAD TÈCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÌA CIVIL Y MECÀNICA
MODULO: DISEÑO DE PUENTES
TEMA: MODELACIÓN DE PUENTE MIXTO EN CSI BRIDGE
AUTOR: JAVIER CEVALLOS LUIS TIRADO
DECIMO SEMESTRE PARALELO “B” FECHA DE EJECUCIÓN: 19-05-2014
SUPERESTRUCTURA TRAMO L = 40,00 m 1. DATOS GENERALES: 1.1 .- GEOMETRIA DEL PUENTE Longitud del Puente Ancho de la Calzada Ancho protección Vehicular Ancho Total Luz de Cálculo Pendiente Transversal Pendiente Longitudinal Separación entre Vigas Número de Vigas Número de Vías Capa de Rodadura Nivel Rasante de Vía
Lt Ac Apar At Lc Pt Pl Sv Nv Nvigas ecr Nr
40,000 19,950 0,500 20,950 39,408 2% 0% 2,6 8 5 0,050 22,500
m m m m m A un solo Lado m
m En eje de puente
1.2 Materiales: Hormigón Tablero
fc'
280 Kg/cm²
Acero de refuerzo
Fy
4200 Kg/cm²
Acero Estructural Vigas: ASTM A-588 Fy
3500 Kg/cm²
Acero Estructural Perfiles: ASTM A-36 Fy
3500 Kg/cm²
Módulo de Elasticidad Acero
Ec
2030000 Kg/cm²
Módulo de Elasticidad Hormigón
Es
200798 Kg/cm²
1.3. - Normas de Diseño: AASHTO 2002 SOBRECARGA
HS MOP CARGA EQUIVALENTE MAYORADA (25%)
MODELACIÓN DE UN PUENTE MIXTO EN CSI BRIDGE 1.- DEFINIMOS LAS UNIDADES Las unidades se las puede encontrar en la parte inferior derecha de la pantalla.
2.- MODELO NUEVO Vamos al ícono de Bridge que está en la parte superior izquierda de la pantalla y damos un clic y nos sale la opción de NEW y nos sale otro cuadro donde seleccionamos la opción de NEW MODEL y escogemos la opción BLANK
3.- LINEA DE DISEÑO Para crear una línea de diseño vamos a LAYOUT que va a estar en la parte de arriba de la pantalla y damos un clic en NEW para crear la línea de diseño
Nos va a salir un cuadro de (BRIDGE LAYOUT LINE DATA), luego llenamos las siguientes opciones: BRIDGE LAYOUT LINE NAME: LINEA DE DISEÑO. END STATION (m): escribimos 40, que es la longitud del puente.
4.-DEFINIR LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Para definir las propiedades de los materiales, vamos por COMPONENTS y vamos a Type y se nos despliega varias opciones, en este caso vamos a seleccionar la primera que dice Material Properties, y creamos un nuevo modelo.
En la tabla debemos hacer el cálculo del Módulo de Elasticidad y este se lo hace con la siguiente fórmula: E = 12000 x
= 120000 x
E = 200798,4064 Kg/cm2 E = 2007984,064 Kg/m2
x 10
En la parte donde dice Properties-Materials, hay una ícono pequeño a la derecha y damos clic ahí.
Nos aparecerá un cuadro donde dice (DEFINE MATERIALS) y damos clic un Add New Material Quick y nos sale otro cuadro donde buscamos el acero ASTM A36 y también el ASTM A572 Grade 50.
5.-DEFINIR LAS PROPIEDADES DE SECCIÓN Ahora vamos a escoger la opción Frame Properties y damos clic en New (cuadro pintado de rojo).
Vamos a crear las vigas, para esto escogemos la opción Steel y la opción I/Wide Flange
t3 = 2060 mm
(2000+20+40)
t2 = 400 mm (ancho del patín superior) tf = 20 mm (espesor del patín superior) tw = 12 mm (espesor del alma) t2b = 550 mm (ancho del patín inferior) tfb = 40 mm (espesor del patín inferior)
Ahora vamos a crear el doble ángulo diafragma, los cordones sup e inf (Double Angle)
t3 = 120 mm
(altura exterior)
2L 120 x 120 x 10 mm (Cordones sup e inf)
t2 = 12 mm (ancho de las alas) tf = 10 mm (espesor de pata) tw = 10 mm (espesor) dis = 1mm (separación)
Creamos una nueva propiedad para las Diagonales y escojo la opción ANGLE
t3 = 120 mm
(altura exterior)
t2 = 12 mm (ancho de las alas) tf = 10 mm (espesor de pata) tw = 10 mm (espesor)
L 120 x 120 x 10 mm (Diagonales)
6.-DEFINIR TABLERO DECK Para definir el tablero, vamos al icono que está enmarcado con rojo.
Escogemos la opción Steel Girders
7.-DEFINIR DIAFRAGMA Desplegamos el ícono Item y seleccionamos donde dice Diaphragms, y creamos un nuevo diafragma.
8.-DEFINIR LOS APOYOS Para definir en apoyos, tomamos la opción de Bearings y luego NEW.
Creamos primero el apoyo fijo y después el móvil
9.-DEFINIR LA CIMENTACIÓN Para definir la Cimentación vamos a escoger Foundation Springs y luego NEW
10.-DEFINIR LOS ESTRIBOS Para definir los Estribos vamos a escoger Abutments y luego NEW
11.-DEFINIR LAS CARGAS Vamos a asignar los camiones de diseño y vamos a Loads y señalamos la opción Vehicles (recuadro rojo) y damos clic en New (recuadro verde).
Vamos a seleccionar el tipo de camión de diseño con el HL-93 (K-M)
Vamos a crear los CONVOY de diseño, y buscamos la opción Vehicle Classes y damos clic en New.
12.-DEFINIR LOS PATRONES DE CARGAS Damos clic en el icono DL Loas Patterns
13.-DEFINIR EL OBJETO PUENTE Vamos a la opción Bridge (recuadro azul) y escogemos el ícono que tiene un puente que está en la parte izquierda superior de la pantalla (recuadro rojo).
Vamos después de crear el Objeto Puente a Update.
Para presentar tenemos que poner en área
Seleccionamos Auto Update
Después vamos a Home y activamos el ícono que tiene un visto y damos clic en Extrude para ver la vista en 3D y lo rotamos con el icono que está en el recuadro verde.
14.- DEFINIMOS LOS ESTRIBOS Realizamos la corrección de los nudos en los estribos
15.- DIAFRAGMAS INTERMEDIOS Vamos por Span Items---Diaphragms
Vamos a darle la inclinación del puente y vamos a donde dice Super Elevation.
16.- DEFINIMOS LOS CARRILES Para definir los carriles de diseño vamos Layout y damos clic (recuadro de color rojo).
Creamos una copia dando clic en el recuadro de color rojo.
El carril 3 lo hacemos mediante una copia del carril 1
El carril 4 lo hacemos mediante una copia del carril 1
El carril 5 lo hacemos mediante una copia del carril 1
Para ver todos los carriles vamos a Home (recuadro verde), More (recuadro rojo) y escogemos la opción Show Lanes.
17.- DEFINIMOS LA CARGA MOVIL Para definir la carga móvil vamos a Analysis (recuadro verde), icono Type y seleccionamos Moving Load y NEW.
18.- CORRER ANALISIS Como ya están ingresados los datos, vamos a correr el programa y vamos por Analysis (recuadro verde) y Run Analysis (recuadro rojo).
