Un puente colgante es un puente cuyo tablero, en vez de estar apoyado sobre pilas o arcos se sujeta mediante cables o piezas atirantadas desde una estructura a la que van sujetas.Descripción completa
Diseño de puente canalDescripción completa
PUENTE MIXTODescripción completa
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Analisis estructural IDescripción completa
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Descripción: estructuras hidraulicas
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HIASTYORIADescripción completa
Descripción: Memoria de cálculo estructural puente vehicular
.
VXCVXDescripción completa
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Descripción: Puente Peatonal
plano de puente peatonalDescripción completa
Descripción: VOLADOS SUCESIVOS
metodologia para el calculo de tensiones en los cables asi como el dimensionado de la torreDescripción completa
MEMORIA DE CALCULO PUENTE VIGA CAJON 1. DATOS DATOS.. Longitud del Puente Numero de Vias Ancho de Vía Sobrecarga Peatonal en Vereda Peso de la Baranda Metálica Peso Especifico del Concreto Resistencia del Concreto Fluencia del Acero Espesor de la Carpeta Asfáltica Ancho de Vereda Altura de Vereda Nº de Vigas Cajon Camión de Diseño Según LRFD HL-93
L = 26.00 m N= 2 Av = 8.40 m. s/cv = 0.51 tn/m2 wb = 0.20 tn/m 3 c = 2.40 Ton/m f'c = 280 kg/m2 fy = 4200 kg/m2 Ea = 0.05 m V = 1. 1.00 m = 0. 0.25 m Nc = 3 P = 3.7 Tn Tn.
Factor = 1.00
γ a =
2.25 Ton/m3 P = 3.7 Tn Tn.
Peso del Asfalto Camión de Diseño Según LRFD HL-93
2. PREDIMENSI PREDIMENSIONAMIE ONAMIENTO. NTO. El predimensionamiento se hara en función de los cajones multicelda.
2.1.- Peralte de Viga ( H ) : Según la norma para concreto reforzado con vigas cajón: Para Tramo Simplemente Apoyado. H = 0.06L 0.06L = 1.56
Asumimos :
H = 1.6 1.60m 0m H´ = 1.60 1.60m m
2.2.- Ancho de los Nervios ó Almas ( bw ) : Se sabe que:bw ≥ 28 cm. Asumimos :
2.3.- Separación Entre Caras ( S´ ) :
bw = 0.3 0.30m 0m
Se sabe que : S´= Sn-bw 1.80
S' = 1.80 1.80m m
Asumimos :
2.4.- Separación Entre Nervios ( Sn ) : Se sabe que : Sn = Av / (Nc+1) (Nc+1) = 2.10
Sn = 2.1 2.10m 0m
Asumimos :
2.5.- Longitud de Voladizo ( Sv ) : Sv = 2.0 2.05m 5m 2.6.- Altura de Losa Superior( ts ) : = 0.19
3. CALCULO DE LOS FACTORES DE DISTRIBUCION DISTRIBUCION DE CARGA: CARGA: 3.1.- Factores de Distribución Para Momentos. 3.1. PARA VIGAS INTERIORES. Para un Carril de Diseño Cargado:
Para Dos ó Más Carriles de Diseño Cargado:
Donde: S = 2100.00m 2100.00mm m L = 26000.00 26000.00mm mm Nc = 3
Reemplazando valores se tiene: Para un carrill de diseño cargado. mgi =
0.468
2100 ≤ S ≤ 4000 18000 ≤ L ≤ 73000 Nc = 3
Para dos carrilles de diseño cargado. mgi =
0.597
Se escoge el mayor entre los dos. mgvi = 0.6
3.1.2.- PARA VIGAS EXTERIORES. Para un Carril de Diseño Cargado: We =
1850 =
0.43
We ≤ Sn
Para un Carril de Diseño Cargado: We = 801 =
0.19
Entre los dos asumimos .
We ≤ Sn mgve =0.19
3.2.- Factores de Distribución Para Cortantes. 3.2.1.- PARA VIGAS INTERIORES. Para un Carrill de Diseño Cargado:
1800 ≤ S ≤ 4000 890 ≤ d ≤ 2800 6000 ≤ L ≤ 73000 Nc ≥ 3
Para dos Carrilles de Diseño Cargado:
Donde : d = 1550.00mm Para un Carrill de Diseño Cargado: mgi =
Recubrimiento r = 5cm.
0.621
Para dos Carrilles de Diseño Cargado: mgi =
0.723
Se escoge el mayor entre los dos. mgvi = 0.723
3.2.2.- PARA VIGAS EXTERIORES. Para un Carrill de Diseño Cargado:
P/2
Regla de la Palanca. 0.60
Cc = 0.786 Factor
=
1.00
P/2 1.80
1.80
de = 1.05
1.05
R
mge = 0.79 Para dos Carrilles de Diseño Cargado: mge = egint.*mgvi
-600 ≤ de ≤ 1500 Ok.
Donde : e = 0.64 + de / 38 mge =
Sn = 2.10
=
0.92
0.66
Se escoge el mayor entre los dos. mgve = 0.786
4. METRADO DE CARGAS (Para la sección del puente).
1.00
4.20 2 %
0.25 0.20
0.084 0.20 0.60 0.40 1.60
1.60
0.15
0.15 1.900
0.30
1.80
0.30
0.900
DC (Tn/m.) Peso de la Viga Peso deLosa Sup. Peso deLosa Inf. Peso de la Vereda Peso de la Barand
4.82 5.26 2.38 1.20 0.40
DC =
14.06
Peso de la Superestructura: WDC =
DC (Tn/m.) Peso del Asfalto
DW =
0.95
0.95
Peso de la Superficie de Rodadura.
14.06Tn/m
WDW =
0.95Ton/m
5. CALCULO DE LOS MOMENTOS MAXIMOS. 5.1.- Momento de la Superestructura y Superficie de Rodadura (DC y DW) : W (Ton/m.)
Momento de la superestructura.
Momento de la superestructura.
MDC =
MDW =
1188.07Ton-m
80.28Ton-m
5.2.- Momento Por Sobrecarga Vehicular (LL) : a).-Camión de Diseño HL-93 (Truck). Se considera Efectos Dinámicos para esta carga.
Se Aplica el Teorema de Barent (Lineas de Influencia) n = 0.72
MTRUCK = 177.09Ton-m b).-Sobrecarga Distribuida (Lane). No se considera Efectos Dinámicos para esta carga. W = 0.97Tn/m
MLANE = 81.97Ton-m
5.3.-Momento Factorado por Impacto de la Sobrecarga Vehicular : MLL+IM = 1.33MTRUCK + MLANE MLL+IM = 317.49Ton-m
5.4.- Momento Factorado por Impacto. Para vigas interiores: MLL+IM (VI) = MLL+IM.mgvi
Entonces ;
MLL+IM (UVI) = 229.66Ton-m
Entonces ;
MLL+IM (UVE) = 249.46Ton-m
Para vigas exteriores: MLL+IM(VE) = MLL+IM.mgve
Para el diseño se considerá el máximo de los dos; por lo tanto: MLL+IM = 249.46Ton-m
Resumen: MLL+IM
249.46Ton-m
MDC
1188.07Tn-m
MDW
80.28Tn-m
6. CALCULO DE LAS CORTANTES MAXIMAS. 6.1.- Cortante de la Superestructura y Superficie de Rodadura (DC y DW) : Peso de la Superestructura: WDC =
Peso de la Superficie de Rodadura. WDW =
14.06Tn/m
0.95Tn/m
W (Ton/m.)
Momento de la Superestructura:
Momento de la Superficie de Rodadura:
VDC = 182.78Tn-m
VDW = 12.35Tn-m
6.2.- Cortante Por Sobrecarga Vehicular (LL) : a).-Camión de Diseño HL-93 (Truck). Se considera Efectos Dinámicos para esta carga.
Se Aplica el Teorema de Barent (Lineas de Influencia) n = 0.72
VTRUCK = 29.59Ton-m
b).-Sobrecarga Distribuida (Lane). No se considera Efectos Dinámicos para esta carga. W = 0.97Tn/m
VLANE = 12.61Ton-m
La Cortante amplificada de la sobrecarga vehicular será: VLL+IM = 1.33VTRUCK + VLANE
VLL+IM = 51.96Ton-m
6.3.- Cortante Factorado por Impacto. Para vigas interiores: VLL+IM (VI) = VLL+IM.mgvi
Entonces ;
VLL+IM (UVI) = 37.59Ton-m
Entonces ;
VLL+IM (UVE) = 40.83Ton-m
Para vigas exteriores: MLL+IM(VE) = MLL+IM.mgve
Para el diseño se consideraá el máximo de los dos; por lo tanto: VLL+IM = 40.83Ton-m
Resumen: VLL+IM
40.83Ton-m
VDC
182.78Tn-m
VDW
12.35Tn-m
7. DISEÑO DE LA VIGA CAJON POR FLEXION. Al haber definido la viga cajon, como una seccion compuesta se tendra que diseñar por partes. Además la losa superior trabaja plenamente en compresion y la losa inferior trabaja a traccion.
7.1.- Filosofá de Diseño (Según AASTHO - LRFD) Mu = n∑γ i.Mi = øRn Donde: n=nD.nR.nI > 0.95 Donde :
nD = 1.00 Factor relativo a la ductibilidad nR = 1.05 Para miembros no redundantes nI = 0.95 Por importancia operativa Entonces
n = 0.998
Asumir :
Factores de Carga y de Distribución Notación M (Tn-m.)
DC
DW
LL+IM
1188.07 1.25
80.28 1.50
249.46 1.75
Mu = 1x[1.25MDC + 1.5MDW + 1.75MLL+IM] Reemplazando valores se tiene : Mu = 2042.06Ton-m
n = 1.00
7.2.- Acero en Traccion en la Losa Inferior . Selección del acero longitudinal para la viga:
Acero :
Asb (cm2.) = 5.07
5
h = 160.00cm d = h-(r+db) = 152.46cm
r = 5cm.
ø = 0.9
bw = 660.00cm
=
db (cm.) = 2.54
=
14.79
=
17.65
=
0
0.00200
<ρ
Ok. La cuantia minima es menor que la cuantia calculada Además : As = ρbd = 366.07cm2
As = 366.07cm2 Acero derefuerzo longitudinal.
La AASTHO recomienda As = 0.4% área de la losa inferior como minimo. Area de losa = ### ( 660.00 x 15.00cm. ) As = 39.60cm2 Ok. Por lo tanto :
As = 326.47cm2
= 8.73 < ts = 20.00cm
=
=
Ok.
10.27cm
0.0674
<
0.42
Ok.
Cálculo del espaciamiento: = 9.14cm
Asumir :
S=
10.00cm
Por lo tanto.
Usar :
ø 1" @ 0.10m
8. DISEÑO DE LA VIGA CAJON POR ESFUERZO CORTANTE. 7.1.- Filosofá de Diseño (Según AASTHO - LRFD) Vu = n∑γ i.Vi = øRn Donde: n=nD.nR.nI > 0.95
En la losa inferior.
Además:
nD = 1.00 Factor relativo a la ductibilidad nR = 1.05 Para miembros no redundantes nI = 0.95 Por importancia operativa Entonces
n = 0.998
n = 1.00
Asumir :
Factores de Carga y de Distribución Notación V (Tn.)
DC
DW
LL+IM
182.78 1.25
12.35 1.50
40.83 1.75
Vu = 1x[1.25VDC + 1.5VDW + 1.75VLL+IM] Vu = 318.45Ton
7.2.- Acero por Corte en los Nervios . Calculando. Vud = 318.45Ton Nº de Nervios = 4 Suponiendo que cada nervio resiste la mitad del cortante total; entonces se tiene: V´ud = 79.61Ton La fuerza cortante resistida por el concreto será: = 40.56Tn
bw = 30.00cm
ø = 0.85 Fuerza cortante resistida por el esfuerzo. = 53.10Tn
Selección del acero para el estribo.:
Acero :
Av (cm2.) = 1.27
2
db (cm.) = 1.27
Cálculo del espaciamiento: = 30.63cm
Asumir :
S=
31.00cm
Por lo tanto :
Usar :
ø 1/2" @ 0.31m
7.3.- Acero Longitudinal en los Nervios . Ask = 0.10(d-76) cm2/cm. Ask = 7.65
En los nervios.
Selección del acero longitudinal para el nervio. Acero : Av (cm2.) = 1.98 3
= 25.90cm
Usar :
db (cm.) = 1.59
Asumir :
ø 5/8" @ 0.26m
S=
26.00cm
Alos lados del nervios.
8. DISEÑO DE LA VEREDA w = 0.51 tn/m2
Calculo del momento del peso propio: seccion
dimenciones
baranda 1 2
1,0 x 0,2 0,65 x 0,15 x 2,4 0,65x0,05x2,4/2
carga (tn) 0.200 0.234 0.039
brazo (m) 0.550 0.325 0.217 Σ
Tenemos entonces que: MD = 0.195 tn.m Momento por sobrecarga será: ML = 0.51 x 0,652 = 0.108 tn.m 2 Momento por impacto: Mi = 0,10 x ML = 0.011 tn.m El Momento de diseño será: Mu = 1,2 MD + 1,6 (ML + Mi ) 0.423 tn.m considerando: entonces
b= d=
100 cm 11 cm Mn = Mu/φ entonces: Mn = 47002.00
kg.cm
entonces: = 0.014
entonces:
ω = 0.014
y la cuantia será: ρ = 0.001 tenemos la cuantia balanceada ρb = 0.028
Momento (tn.m) 0.110 0.076 0.008 0.195
y la cuantia maxima esta dado ρb = 0.021 la cuantia minima esta dado po ρmin = 0.003 comprobando que ρ < ρmx … OK comprobando que ρ > ρmin .. no CUMPLE entonces usando ''ρmin'' calculando Asw
As = ρ b d = 3.73 cm2 se observa que As> Asmin… ok tomaremos As Haciendo uso de Φ 3/8" Aφ = 0.71 un espaciamiento 19.06 cm utilizando una cantidad trabajable usaremos
Φ 3/8" @
0.20 m
DET. ACERO DE REFUERZO:
………….. (1)
LINEAS DE INFLUENCIA CALCULO DE LOS MOMENTOS Y CORTANTES MAXIMOS. 1.- DATOS: Luz del Puente : 26.00 m. Ancho de Via : 7.20 m. Numero de Vias : 2 Camión de Diseño HL-93 P= 3.7 Tn. b= 4.30 m. c= 4.30 m. S/C = 0.97 Tn.
Factor = 1.00
APLICANDO EL TEOREMA DE BARET. 2.- CORTANTE MAXIMA DE LA SOBRECARGA VEHICULAR (TRUCK).
VTRUCK = 4P + 4PY1 + PY2
…………...(1)
Donde: y Y1= 0.835 m.
Y2= 0.669 m.
Reemplazando en (1):
VTRUCK = 29.59Ton 3.- MOMENTO MAXIMO DE LA SOBRECARGA VEHICULAR (TRUCK).
= 12.28m
=
MLANE = P(A) + 4P(B) + 4P(C)
13.72m
…………...(2)
Tomando momento con respecto al punto M se tiene: M=
P
L −(n +b ) +4P L −n 2 2
Ahora calculando el momento con respecto al punto M de la resultante se tiene:
−(
M=
) − ( − ) =
Igualando ambas expresiones se tiene: P
L − ( n + b) + 4P L − n + 4P L + ( c − n) = 9P L + n 2 2 2 2