21366596-ESTRIBOS-PUENTE-CHACABAMBA

PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE PUENTE CARROZABLE CHACABAMBA Y PINCOS CALCULO DE ESTRIBO DE CONCRETO ARMADO PARA PUENTES parapeto

0.30

ancho caja de estribo

0.40

5

0.3

1.05

1.45 altura caja de estribo

4 3

0.4

7.00

6.00

7 Nota: Ingresar sólo los valores que se encuentran en color plomo, los demás se calculan automáticamente.

6

9 8

1

4.15

zarpa trasera

zarpa delantera

2

2.50

Cambie zapata Correcto Correcto

1.65

1.00

vástago

0.75

10

por esfuerzos sobre el terreno por seguridad al volcamiento por seguridad al deslizamiento

A

4.90 Datos de diseño : Luz del puente Ancho del puente concreto f'c fierro f'y Peso de la superestructura Tipo de camión de diseño Carga viva por el tipo de camión Sobrecarga adoptada Resistencia admisible del terreno σ = Tipo del terreno Peso específico del concreto Angulo de fricción interna Nivel Freático (respecto al N.F.Z.) Coeficiente de fricción del Suelo

Ø =

.-Reacciones de la Superestructura Por carga muerta Peso total de la superestructura Reacción por metro lineal Por carga viva

ml ml kg/cm2 kg/cm2 ton ton t/m2 kg/cm2 t/m3 t/m2 ° ml Roca Fija

90.0 to ton 8.49 t/ t/m 6.83 t/t/m

(peso/ (2*ancho del puente)) la carga se reparte entre los 2 estribos (peso camion + sobrecarga) entre 2 veces el ancho del puente

CAMION HL93

Cargas y Fuerzas a) Infraestructura Cuadro de cargas Carga Peso (ton) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 total

b) Superestructura Carga Muerta Carga Viva

D= L=

3.28 2.24 0.19 0.67 0.76 1.68 0.14 -0.37 27.54 11.76 4 7 .8 9 8.49 t/m 6.83 t/m

TIPOS DE CAMIONES CARGA2 CARGA3 D. EJES 14.51 3.63 4.3

15.00 5.30 210.00 4200.00 89.96 HL93 32.65 0.50 1.70 1.80 2.40 33.00 0.50 0.70

Xa

Ma-x (ton-m) Ya

1.80 2.10 2.08 2.00 2.20 2.25 2.22 2.38 3.63 2.45

5.90 4.71 0.40 1.34 1.66 3.78 0.32 -0.89 99.83 28.81 145.87 M= M=

3.28 2.38 5.42 5.75 6.48 3.77 5.28 3.08 4.00 0.50

Ma-y (ton-m) 10.73 5.34 1.04 3.86 4.90 6.33 0.76 -1.15 110.16 5.88 147.85

13.58 ton-m (1.6*D) 10.93 ton-m (1 ( 1.6*L)

CARGA1 14.51

CARGA TOTAL 32.65

Empuje de Tierras Ka=

tan

2



45−

φ 2



=

0.29

E = 0.5 γ h * (h+2h') Ka= Z= 2.51 m Ma= 38.27 ton-m

h'=

0.61 m

Altura de Relleno adicional

15.27ton

Flotación nivel freático h= B= 2.45 ton Ma= 6 ton-m

0.50 m

(respecto al nivel de desplante de cimentación)

Viento a) Viento sobre la superestructura que se t ransmite a la infraestructura a través del apoyo fijo Altura de aplicación h= 1.83 m Wd= (0. 059*luz libre*h/ ancho puent e) = 0. 22 t on/ m Ma= 1.44 t-m/m b) Viento sobre la carga viva punto de aplicación de la carga h= 1.83 Wl= (0. 060*(luz+ancho c aja e st ribo)/anc ho p uente= Ma= 1.54 t-m/m

Fuerza Longitudinal Altura de aplicación LF= 0.34 t/m 0.05*L Ma= 3.02 t-m/m

h=

0.17 t /m

1.83 m

Fuerza Sísmica Coef. Aceleración Zona Sísmica A= 0.05 1 A= 0.09 2 A= 0.19 3 A= 0.29 4 Zona Sísmica Perfil Tipo Suelo "R" (*) Ct= Tp= hn=

2 I 3 35 0.6 7.00

A= S= R= Tn=

0.09 1.00 2.00 0.2

Perfil Tipo I II III IV

Factor Mod. Respuesta "R" Crítica (1) Esencial (2) Otros (3) 1.5 1.5 2

Fórmulas a Usar 1

C sn =1. 2 AS / T

≤ 2. 5A

2 n

3

2

C sn = A  0. 8  4 . 0 T

3

C sn = 3 AST 0.75

* Se usará la fórmula 1 al menos que sea especificado que se deba usar algunas de las otras dos. * Se usará la fórmula 2 cuando se tengan suelos Tipo III y IV y cuando Tn<0.3 s. * Si el periodo de vibración Tn>4.0 s.

n

Fórmula a usar: 2 * Critica=1;Esencial=2;Otros=3

a) Infraestructura Coeficiente s ísmico= EQ= 3.45 ton Altura C. De G. = Ma= 10.65 ton-m

Coef. Sitio (S) 1.00 1.20 1.50 2.00

0.07 3.09 m

b) Superestructura w= 16.97 m Peso/ancho EQ= 1.22 ton Ma= 8.29 ton-m

Altura de C.G. Respecto a bse de vigas h= 0.83 m

Cálculo de la estabilidad del estribo Código 1 1a. Hipótesis : Estribo solo 1.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100% a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a) max =

b) min =

2.24 m

(4B-6e)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

11.70 Correcto (6e-2B)*(Peso-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

6.84 Correcto

D= L= CF = E= B= SF = W= WL=

Carga muerta del estribo Carga viva sobre la superestructua Carga muerta superestructura Carga por empuje de Tierras Carga por flotación Mom. Carga muerta superestructura Viento en superestructura Viento sobre la carga viva

EQ = Cargas de Sismo

b) Seguridad al volcamiento Factor = 3.66 Correcto debe ser mayor que FV=1.5

c) Seguridad al deslizamiento Coeficiente de fricción Factor=

2.08 Correcto

(Ma-x - Mflotación)/(M empuje tierras)

0.70 (Peso-Flotación)*Coef. Fricción/(F empuje tierras)

2a. Hipótesis : Estribo cargado Código 2 1.- Grupo I = D + L + CF + E + SF + B Esfuerzos en el terreno 100% a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a) max =

b) min =

2.08 m

(4B-6e)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

18.08 Cambie zapata (6e-2B)*(Peso+Pd+Pl-Foltación)/B*¨B<=Esf. Terreno

6.72 Correcto

b) Seguridad al volcamiento Factor=

4.30 Correcto

c) Seguridad al deslizamiento Coeficiente de fricción Factor =

0.7

2.79 Correcto

2.- Grupo II = D + E + SF + B + W

Código 3 Esfuerzos en el terreno 125%

a) Esfuerzos sobre el terreno excentricidad e= a)

2.11 m

(4B-6e)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno

Suma de cargas= 53.93 ton Suma de Momentos 113.74 ton-m 15.60 Correcto max = b) min =

(6e-2B)*(Suma alg. De cargas)/B*¨B<=Esf. Terreno 6.41 Correcto


3.86 Correcto


0.70

2.44 Correcto

3.- Grupo III = D + L + CF + E + SF + B + 0.3W + WL + LF Código 4 a) Esfuerzos sobre el terreno

Esfuerzos en el terreno 125%

Suma de cargas= 60.76 Suma deMomentos= 121.12 a) Esfuerzos sobre el terreno excent ricidad= 1.99 max =

19.33 Correcto

min =

5.47 Correcto


3.94 Correcto


0.70

2.68 Correcto

4.- Grupo VII = D + E + SF + B + EQ Código 5 a) Esfuerzos sobre el terreno Suma de cargas= 53.93 Suma de Momentos= 96.25 excent ricidad= 1.78 m 19.97 Correcto max = min =

2.04 Correcto


2.68 Correcto

c) Seguridad al deslizamiento

Esfuerzos en el terreno 133%

factor=

1.89 Correcto

Resumen de los Resultados encontrados Caso Estribo solo

Grupo I

Estribo Cargad o

I

Estribo Cargad o

II

Estribo Cargad o

III

Estribo Cargad o

VII

Esfuerzos sobre el terreno ρmax =

11.70

Correcto

ρmin =

6.84

Correcto

ρmax =

18.08 ambie zapata

ρmin =

6.72

Correcto

ρmax =

15.60

Correcto

ρmin =

6.41

Correcto

ρmax =

19.33

Correcto

ρmin =

5.47

Correcto

ρmax =

19.97

Correcto

2.04

Correcto

ρmin =

Para Esfuerzos sobre ρmax = el terreno ρmin =

Seguridad al Volcamiento Factor 3.66

Factor 2.08

Correcto es el mínimo factor de seguridad al deslizamiento

Factor 4.30

Correcto

Factor 2.79

Correcto

Factor 3.86

Correcto

Factor 2.44

Correcto

Factor 3.94

Correcto

Factor 2.68

Correcto

Factor 2.68

Correcto

Factor 1.89

Correcto

Cambie zapata

Resultado=

Cambie zapata

Correcto

Para Seguridad al volcamiento Resultado= Para Seguridad al Deslizamiento

Correcto

Seguridad al Deslizamiento

Correcto

Resultado=

Correcto

Recomendaciones finales a) El esfuerzo que se producirá será mayor al que acepta el terreno, cambie su zapata b) El estribo no tendrá problemas al volcamiento dado que los factores de seguridad hallados son mayores que 1.5, acepte su predimensionamiento c) La zapata no se deslizará, por lo tanto no requiere el uso de Dentellón d) El Dentellón se deberá diseñar para el grupo

Falso para el caso de

Falso

Nota : Esta hoja de cálculo requiere que usted ingrese sólo los datos que se encuentran en las casillas coloreadas de gris, el resto de parámetros (incluyendo las Recomendaciones finales) se calculan automáticamente

PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE PUENTE CARROZABLE CHACABAMBA Y PINCOS

DISEÑO DE LA ARMADURA EN ESTRIBO PARA PUENTES f'c= φ= ρ= ω=

210 kg/cm2 0.90 factor 0.0045 cuantía 0.0900

resistencia del concreto

a) Diseño del vástago Se deberá analizar varias secciones con el objeto de ir disminuyendo armadura a medida que el momento es menor Refuerzo Vertical 1.- Sección en la base E= 11.49t/m Z= 2.17 m

Se toma la altura desde la parte superior de la zapata

Mu= 39.89 t-m Va= 18.39 ton b= 100 cm h= d calculado= 16 cm Usar d= 68 cm.

75 cm

verificación por Corte Vdu= Vdu/ φ

Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8" 8 1"

18.39 ton 20.43

ton

Vc= 52.23 ton Vce= 2/3 Vc 34.82 ton Vce deberá ser mayor que

Diametro(cm) Area(cm2) 1.27 1.27 1.59 1.98 1.91 2.85 2.22 3.88 2.54 5.07

10 1 1/4"

3.18

7.92

Vdu/ Correcto φ

As= 30.60 cm2 Asmin= 12.24 cm2 Usar acero calculado Ingrese # de variila a usar 10 # varillas s=

4.00 varillas 0.25 (1m)/# de varillas

Usar :

1

Ø

1 1/4"

@

0.25 m

Determinación del punto de Corte El punto de corte es el lugar donde se debe volver a calcular el área de acero pues a partir de allí es posible reducirla Mmax/2=0.16546*(H-hc)^3 H= de aquí se obtiene hc= altura de corte hc= 2.06 m Lc= 2.74 m

altura total del estribo

La siguiente sección de análisis de la armadura será en la profundidad del punto de corte Profundidad del punto de corte con respecto a la altura del estribo Profundidad= 3.26 m

h

Lc=

2.74

Diagrama del punto de corte

2.- Sección a E= Z=

3.26 m de profundidad 3.87 t/m 1.23 m

Cálculo de h Hm= 6.92 h= 0.45

Mu= 7.65 t-m Va= 6.20 ton b= 100 cm h= d calculado= 7 cm Usar d= 38 cm

45 cm


6.20 ton 6.89

ton

Vc= 29.41 ton Vce= 2/3 Vc 19.60 ton Vce deberá ser mayor que

Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8" 8 1"


Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8" 8 1"


Vdu/ Correcto φ

As= 17.23 cm2 Asmin= 6.89 cm2 Usar acero calculado Ingrese # de variila a usar 8 # varillas s=


Usar : 3.- Sección a E= Z=

1

Ø

1"

@

0.25 m

1.05 de profundidad 0.63 t/m 0.44 m

Mu= 0.45 t-m Va= 1.01 ton b= 100 cm h= d calculado= 2 cm Usar d= 23 cm

30 cm


1.01 ton 1.12

Vc= Vce= 2/3 Vc

ton

6.74 ton 4.50 ton

Vce deberá ser mayor que

Vdu/ Correcto φ

As= 0.57 cm2 Asmin= 4.14 cm2 Usar Asmin Ingrese # de variila a usar 4 # varillas s=


Usar :

1

Ø

1/2"

@

0.25 m

Refuerzo Horizontal 1.- Sección en la base Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8" 8 1"

A st ρt xbt =

0.0020 φ ≤5/ 8 y f'y= 4200 kg/cm2 0.0025 en otros casos usando el primer caso bt= 75 cm Ast= 15.00 cm2 Ingrese # de variila a usar 5

ρt =

# varillas 7.58 varillas #varillas en cara 4.00 s= 0.25 (1m)/# de varillas

Usar : 2.- Sección a

1

Ø

Pero se usará varillas en ambas caras por lo que el # de varillas se debe dividir entre 2

5/8"

@

0.25 m

3.26 m de profundidad

bt= 45 cm Ast= 9.06 cm2 Ingrese # de variila a usar

Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8"

5

8 1"

# varillas 4.57 varillas #varillas en cara 3.00 varillas s= 0.33 (1m)/# de varillas

Usar : 3.- Sección a

1

Ø

Diametro(cm) Area(cm2) 1.27 1.27 1.59 1.98 1.91 2.85 2.22 3.88 2.54

5.07


5/8"

@

0.33 m

1.05 de profundidad

bt= 30 cm Ast= 6.00 cm2 Ingrese # de variila a usar

1

Barra Num Ø 4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8" 8 1"

4

# varillas 4.72 varillas #varillas en cara 3.00 varillas s= 0.33 (1m)/# de varillas

Usar :


Ø

1/2"



@

0.33 m


DISEÑO DE LA ZAPATA EN ESTRIBO PARA PUENTES Se hará el análisis de las cargas para el caso con estribo cargado por ser más desfavorable

1.- Zarpa Delantera M1= M2= M3= M4= M5=

101.60 t-m 126.11 t-m 113.74 t-m 121.12 t-m 96.25 t-m

Xo1= Xo2= Xo3= Xo4= Xo5=

2.24 V1= 2.08 V2= 2.11 V3= 1.99 V4= 1.78 V5=

45.44 60.76 53.93 60.76 53.93

d 2.5 1.57

El Momento más desfavorable es M2= que pertenece a La carga más desfavorable es Xo= T=ancho de zapata excentricidad= T/6= 0.82 m

60.76 ton

para zarpa delantera

6.72

8.40

9.32

6.84

-17.10 ton 19.00 t on 71.43 ton 47.62 ton

14.25 para zarpa trasera 7.80 m 11.80 m

Barra Num

Vdu/ Correcto φ

Mu= 34.74 t-m As= 10.98 cm2 Asmin= 16.74 c m2 Usar Asmin 8 Ingrese # de variila a usar

Ø

Hm para zarpa delantera Hm para zarpa trasera

Diametro(cm)

Area(c m2)

4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8"

1.27 1.59 1.91 2.22

1.27 1.98 2.85 3.88

8 1"

2.54

5.07


Usar :

1

Ø

1"

@

0.25 m

2.- Zarpa Trasera Se analiza con el Grupo I estribo solo M1= 101.60 t-m Xo1= excentricidad= 0.21 m T/6= 0.82 m

2.24 V1=

45.44

La excentricidad es menor que T/6, usar la zapata Vu= Vdu/fi= Vc= Vce= Mu=

27.59 ton 30.66 t on 71.43 ton 47.62 ton 33.94 t-m


0.72

1.00

para zarpa delantera

2.08 m 4.9 m 0.37 m


0.93 0.75

Hm= Hm=

# varillas s=

0.93

126.11 t-m

La excentricidad es menor que T/6, usar la zapata

Vu= Vdu/fi= Vc= Vce=

1.65

Barra Num

Vdu/ Correcto φ

As= 10.73 cm2 Asmin= 16.74 c m2 Usar Asmin Ingrese # de variila a usar 8

Ø

Diametro(cm)

Area(c m2)

4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8"

1.27 1.59 1.91 2.22

1.27 1.98 2.85 3.88

8 1"

2.54

5.07

16.41

18.08 11.70 para zarpa trasera

# varillas s=


Usar :

1

Ø

1"

@

0.25 m

2.- Zarpa Trasera Se analiza con el Grupo I estribo solo M1= 101.60 t-m Xo1= excentricidad= 0.21 m T/6= 0.82 m

2.24 V1=

45.44

La excentricidad es menor que T/6, usar la zapata Vu= Vdu/fi= Vc= Vce= Mu=

27.59 ton 30.66 t on 71.43 ton 47.62 ton 33.94 t-m

Barra Num


Vdu/ Correcto φ

As= 10.73 cm2 Asmin= 16.74 c m2 Usar Asmin Ingrese # de variila a usar 8 # varillas s=


Usar :

1

Ø

1"

@

0.25 m

Armadura de distribución para las dos zarpas As= 16.74 cm2 8 Ingrese # de variila a usar # varillas s=


Usar :

1

Ø

1"

@

0.25 m

Ø

Diametro(cm)

Area(c m2)

4 1/2" 5 5/8" 6 3/4" 7 7/8"

1.27 1.59 1.91 2.22

1.27 1.98 2.85 3.88

8 1"

2.54

5.07

Usar :

1

Ø

1"

@

0.25 m


ESQUEMA FINAL DEL ACERO EN ESTRIBO

1Ø

1/2"

@

0.25 m

1Ø

1/2"

@

0.33 m

Zona de análisis final de armadura

1Ø

1"

@

0.25 m 1Ø

5/8"

@

0.33 m


ESQUEMA FINAL DEL ACERO EN ESTRIBO

1Ø

1/2"

@

0.25 m

1Ø

1/2"

@

0.33 m

Zona de análisis final de armadura

1Ø

1"

@

0.25 m 1Ø

1Ø

1 1/4" @

5/8"

@

0.33 m

Zona de cambio de armadura o punto de corte

0.25 m

2.74 1Ø

1"

@

0.25 m 1Ø

5/8"

@

1Ø

1Ø

Acero de distribución 1" @ 0.25 m

0.25 m

1"

@

0.25 m

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