investigacion grupal de puentes de huarmey

FACULTAD : Ingeniería

ESCUELA : Ingeniería civil

CURSO : Mecánica de suelos II

TEMA : Puentes

DOCENTE : Segura Terrones Luis

ALUMNO :

Torre Pajuelo JackelinMolina Guzmán JesenniaSolano Mejía RuanLeon Milla Samuel

ULADECH – 2015

PUENTE LOS ARABES(PEATONAL)

INTRODUCCIÓNEn este presente informe se detalla paso a paso toda la

información encontrada del puente de los árabes, y su proceso

de demolición.

Basado a lo analizado también se detallara el tipo de suelo que

se encuentra en dicho puente y todos los conceptos básicos

que se recopilaron durante la visita de campo.

también se detallaran algunas información actuales recopilados

por los integrantes del grupo.

ANTECEDENTES

Actualmente este Puente se encuentra declarado en Riesgo Alto de

acuerdo a la Inspección Técnica Básica realizada por el Inspector Técnico

de Seguridad en Defensa Civil, en el cual señala que: LOS ELEMENTOS

ESTRUCTURALES COMO PILAR, Y LOSA DEL PUENTE PEATONAL

LOS ÁRABES HAN COLAPSADO Y NO CUMPLEN CON LAS

CONDICIONES MÍNIMAS DE SEGURIDAD ESTABLECIDAS EN LA

NORMATIVIDAD DE SEGURIDAD EN DEFENSA CIVIL VIGENTE.

Es por ello que la municipalidad ha decidido demoler el puente de los

árabes para poder evitar algún riesgo o peligro para los habitantes de la

zona..

Los alcances del proyecto contemplan básicamente los servicios para la

Demolición total de la plataforma del puente y toda su estructura.

La Ejecución de esta Obra, permitirá prevenir el alto riesgo que corren las

personas que transitan a diario por allí, en especial de los moradores de

Los Árabes y Lecheral.

Este Puente Peatonal fue construido en el año 1995.Sirve de acceso

desde la P.V.H.U. ZONA ESTE a la H.U.P. Los árabes.

ASPECTOS GENERALES:

CARACTERÍSTICAS DE LA LOCALIDAD: UBICACIÓN

Departamento : Ancash

Provincia : Huarmey

Distrito : Huarmey

Lugar : H.U.P. Los Árabes

CLIMA

El clima del distrito de Huarmey es variable. En general se

considera clima templado cálido y húmedo con temperaturas

promedio entre 12°C y 28°C, pudiendo eventualmente llegar en

verano hasta los 35°C. La humedad relativa varía entre 65% y

70%.

Distrito de Huarmey

http://desa.inei.gob.pe/mapas/bid/zoomin.asp

TOPOGRAFÍA Y TIPO DE TERRENO

La zona en la que se ubica el Proyecto Tiene Topografía Plana.

En toda su extensión territorial hay una variedad de tipos de

suelos, predominando los terrenos eriazos y arenosos de sus

zonas desérticas en la costa y terrenos rocosos en la sierra.

La ciudad de Huarmey está asentada sobre depósitos de origen

fluvial en las cuencas del río Huarmey. La mayor parte está

sobre una terraza fluvial-marítima con suelos arena-porosos

compactos. En las zonas cercanas al mar, los terrenos tienen

alta salinidad, mientras que en los valles predominan las tierras

arenosas y arcillosas y mayormente arcillas en la sierra. Como

terreno de fundación son de bueno a regular.

VÍAS DE ACCESO

A través de diferentes vías ubicadas en el casco urbano del

distrito de Huarmey directamente a través de la P.V.H.U. Zona

Este de la Provincia.

SITUACIÓN ACTUAL

Actualmente este Puente de Los Árabes se encuentra intransitable,

debido a fallas estructurales y asimismo ha sido declarado como zona de

Alto Riesgo por Defensa Civil.

DESCRIPCION DEL PROYECTO DE DEMOLICION

La demolición de este puente peatonal se realizará por actividades

teniendo en cuenta las veredas, plataforma y vigas del mismo, a la vez se

tomara en cuenta la seguridad de las personas que trabajaran en dicho

proyecto y que será de vital importancia dado lo proyectado, como sigue:

Demolición del Puente Peatonal los Árabes

o Demolición de 48.83 m3 de Losa de Plataforma de Puente Peatonal.

o Demolición de 11.58 m3 de Pilar Central.

o Eliminación de 60.41 m3 de Material Excedente

o Señalización de 30.70 ml. para límite de Seguridad de Obra.

o Botiquín de Primeros Auxilios.

o Equipo de Protección Individual.

LIMPIEZA DE TERRENO

A) Descripción

Este trabajo consiste en el desbroce y limpieza del terreno natural en las

áreas que ocuparán las obras del proyecto, que se encuentren cubiertas de

maleza, bosque, pastos, cultivos, etc., incluyendo la remoción de raíces,

escombros y basuras, de modo que el terreno quede limpio y libre de toda

vegetación y su superficie resulte apta para iniciar los demás trabajos.

El trabajo incluye, también, la disposición final dentro o fuera de la zona del

proyecto, de todos los materiales provenientes de las operaciones de

desbroce y limpieza, previa autorización del Inspector.

B) Unidad de Medida

El pago por la partida Limpieza de terreno manual, se hará en base al

precio del Presupuesto Aprobado de la Obra y la unidad de medida será el

metro cuadrado (M2).

C) Forma de Pago

Se valorizara por metro cuadrado (M2) según el avance durante el mes de

valorización según lo contemplado en el presupuesto, dicho precio

constituirá compensación completa incluyendo impuestos de ley por la

partida “Limpieza de Terreno Manual”.

MOVIMIENTO DE TIERRAS

A) Descripción

Esta partida contempla, los trabajos necesarios efectuar la eliminación del

material excedente producto de la excavación de la caja del canal existente

hasta los lugares indicados, si la topografía del terreno lo permite y los

espacios que puedan existir aledaños al canal, se podrá colocar al costado

del canal para conformar el banco de con el material excavado.

Los bancos de escombros serán localizados en las zonas de fácil acceso

donde puedan ingresar los equipos y/o maquinarias para su carguío y

eliminación posterior. Se ha considerado un acarreo a una distancia

promedio de 50 metros.

B) Unidad de Medida

Este método de medición será en metros cúbicos (M3) y se obtendrá

calculando el volumen de excavación por el esponjamiento del material.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOGENERALIDADES:UBICACIÓN Y DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO:

El proyecto denominado creación del servicio de transitabilidad del puente

de los árabes en el distrito de Huarmey, provincia de Huarmey – Ancash

El terreno en estudio tiene superficie plana, presentando casos de material

de adobe y proyecta una edificación de un nivel, la estructura convencional

de concreto armado con muros de ladrillos.

ASPECTOS GEOLOGICOS: CLIMA:

El clima de la zona en estudio es de estapa, con escasas lluvias durante

el verano. Presenta temperaturas que descienden hasta 7° c y

temperatura máxima de 30°c

ASPECTOS SISMICOS:

El territorio peruano, para un mejor estudio sísmico será dividido en

zonas, las cuales presentan diferentes características de acuerdo a la

mayor o menos presencia de sismos. Según el mapa de zonificación

sísmica del Perú y de acuerdo a las normas sismo-resistentes del

reglamente nacional de edificaciones e.030-2003, el área en estudio se

encuentra ubicado en la zona 3 y un periodo de diseño de 0.9 seg suelo

de lote zona de alta sismicidad.

INVESTIGACION DE CAMPO:

UBICACIÓN DE LAS CALICATAS:

Se hizo un reconocimiento de toda el área del terreno y se procedió a

ubicar las calicatas convenientemente en las zonas donde se ha previsto la

cimentación de los futuros estribos las cuales escavaron a cielo abierto con

profundidad suficiente de acuerdo a los términos de referencia. El tipo de

excavación nos ah permitido visualizar directamente las diferentes

extractos encontrados, así como también sus principales características

físicas y mecánicas (granulometría, color, humedad, plasticidad,

compactación, etc.)

LAS CALICATAS C-1 , C-2 SE ICIERON HASTA UNA PROFUNDIDAD DE

3 METROS

MUESTREO Y REGRISTROS DE ESCAVACIONES

MUESTREO ALTERADO

Se tomaron muestras alteradas de cada extracto de las calicatas

efectuadas seleccionándose las muestras representativas para ser

ensayadas en el laboratorio con fines de identificación y clasificación.

REGISTRO DE ESCABACIONES:

Se elaboró un registro de excavación, indicando las principales

características de cada uno de los extractos encontrados, tales como

humedad compacidad , consistencia . N.f, densidad de suelo, etc.

ENSAYOS DE LABORATORIO:

Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de Fe grande. S.a

siguiendo las normas establecidas por las a.s.t.m y la DIN.

Análisis granulométricos por tamizados (a.s.t.m d-422)

Peso específico (a.s.t.m d-854)

Contenido de humedad (a.s.t.m d-2216)

Limite liquido (a.s.t.m d-423)

Limite plástico (a.s.t.m d-424)

Densidad in situd (a.s.t.m d-1556)

Clasificación de suelos :

Las muestras ensayadas se han clasificado usando el sistema unificado de

clasificación de suelos (sucs)

Perfil estratigráfico:

En base a los trabajo de campo y ensayos de laboratorio se deduce los

siguientes:

Calicata n°1 d 0.00a-3.00 m. Grava mal graduada. De color gris y humeda

Calicata n°2 d 0.00 a-3.00 m. Arena limosa bien graduada , de color gris y

húmedo

ANALISIS Y DETERMINACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Análisis de capacidad de carga:

Aplicamos la ecuación general de capacidad de carga de terzaghy.

q ult =c NC Sc + qo Nq + 0.5 B ɣ Nɣ Sɣ

Presentamos para el tipo de suelo los siguientes datos:

Para zapatas rectangulares:

Sc = 1.08

Sɣ =0.95

ɣ= 2.7 tn/m3

ɸ= 30.00°

Nc= 30.14

No=18.40

N=22.40

O=0.00 tn/m3

B= 2.5 m.

Df=3.00m

Anexos de las fotos tomadas en la visita del puente de los Árabes que se realizó el 09/10/2015 donde se puede observar el deterioro del puente y que está a punto de colapsar a consecuencia por la cantidad de agua que trajo el rio en algunas temporadas de lluvia de las quebradas.

PUENTE DE LOS ARABES (BAILEY)

INTRODUCCIÓNEl presente proyecto comprende la “INSTALACIÓN DEL

PUENTE BAILEY SOBRE EL RIO HUARMEY, ENTRE LA

CIUDAD DE HUARMEY Y EL A.H. LOS ARABES, DISTRITO

DE HUARMEY, PROVINCIA DE HUARMEY – ANCASH”, la

ejecución de esta obra tiene por finalidad brindar un adecuado

servicio de transitabilidad vehicular y peatonal, y por

consiguiente mejorar el nivel socioeconómico de los pobladores

de la zona. Mejorar el nivel socioeconómico de los pobladores

de la zona.

ANTECEDENTES

La actual gestión de la Municipalidad Provincial de Huarmey, con aprobación del pleno del concejo Municipal, ha acordado llevar adelante la implementación de una Política Local que permita usar sus recursos económicos provenientes del canon y sobre canon en proyectos que ayuden a resolver las necesidades básicas de la población con la finalidad de mejorar la calidad de vida de sus habitantes.

La Provincia de Huarmey, es una ciudad, cuya actividad económica se desarrolla dentro del ámbito de la pesca y la agricultura, la misma que actualmente se ve incrementada por la actividad minera, sin embargo desde su creación hasta la fecha ninguna Gestión edil, ha tomado la decisión de invertir sus recursos en proyectos que mejoren el uso de las vías de acceso tanto dentro de la ciudad como el tránsito hacia el interior de la ciudad y por ende eleven la calidad de vida de sus habitantes.

La población del A.H. LOS ARABES desde su construcción del puente peatonal llamado Los Árabes, se han visto preocupados por la mala construcción de dicho puente porque desde sus inicios ha tenido fallas estructurales, que con el paso de los años en tiempos de avenidas y con el repunte de las aguas del rio Huarmey ha sido más notoria sus fallas estructurales tal es así que desde el año 2011 el puente se encuentra inoperativo. El Puente llamado LOS ÁRABES sirve como vía de acceso a por lo menos a 1500 familias de ese

PROVINCIA DE HUARMEY

DEPARTAMENTO DE ANCASH DISTRITO DE HUARMEY

sector cuya única vía de acceso directa es por ese sector que también sirve para sacar los productos de pan llevar de por lo menos 150 hectáreas de terrenos.

Bajo este contexto, la actual Gestión Municipal, como una muestra en la intención de desarrollar este tipo de proyectos, ha considerado ejecutar la instalación de un puente tipo Bailey, la cual servirá para solucionar la problemática de transitabilidad vehicular y peatonal de los pobladores de esta zona.

ASPECTOS GENERALESCARACTERISTICAS DE LA LOCALIDAD

UBICACIÓN

El presente proyecto se ejecutará en el Rio Huarmey a la altura de la Zona denominada Sector LOS ARABES ubicada a 500mts. de la Plaza de Armas de la Provincia de Huarmey– Departamento de Ancash, Región Ancash.

Gráfico 1.1

Mapa de Ubicación del Proyecto

Puente Peatonal Los Árabes, que se encuentra

en mal estado.

ZONA DEL POYECTO: Instalación de Puente Bailey en

el Sector los Árabes

ALTITUDEstá ubicado a una altura promedio de 27.00 m.s.n.m.

VIAS DE COMUNACION

Para llegar a la provincia de HUARMEY se sigue el siguiente recorrido:Desde la ciudad de Chimbote, se puede tomar la movilidad que va por la panamericana sur con dirección a la ciudad de Lima, y está ubicada a la altura del Km. 293 de la Panamericana, estos carros siguen el siguiente recorrido:• Chimbote – Huarmey: Carretera asfaltada (2Hrs.)

CLIMASu clima es de estepa, con escasas lluvias durante el verano, con lluvias estacionales de Diciembre a Abril y la época de estiaje de Mayo a noviembre, que se inician en la parte alta del flanco occidental de la cordillera negra.

TOPOGRAFIALa topografía del terreno es de pendiente plana y ondulada generalmente, y en otras de regular pendiente.

PANEL FOTOGRAFICO

Foto Nº 01 y 02:

Estructura del

Puente Bailey

que actualmente se

encuentra

Puente Buenos Aires

Puente Bailey

SITUACION ACTUAL.El puente denominado LOS ARABES se encuentra ubicado a 500mts de la plaza de Armas de Huarmey, que actualmente se encuentra en desuso debido a rebalse del rio Huarmey que ocasiono el colapso total de dicho puente, además que no presenta condiciones adecuadas para el tránsito tanto peatonal como vehicular, por carecer de estructuras en buenas condiciones que permitan el uso de dicho puente.

La población de la zona para poder movilizarse tiene que tomar otras vías de acceso como es el caso del Puente Buenos Aires, el cual fue recientemente construido.

El Puente denominado LOS ARABES sirve como tránsito peatonal y vehicular a un promedio de 1,500 familias cuya única vía de acceso les sirve también para transportar sus productos de pan llevar.

Con relación a la infraestructura actual, esta se encuentra en estado de demolición, debido al socavamiento que presenta sus estribos y pila central, provocado por las fuertes corrientes de agua del río, que originaron que la losa quede dañada totalmente, por lo que tuvo que ser demolida debido al riesgo que significaba para la población de dicho sector.

INFORMACION HIDROLOGICA DEL RIO.

Descripción del Rio

El Rió Huarmey, nace a la altura del poblado de Huamba, entre la zona límite de Totoral y Acucuta Alto, por la confluencia de los ríos de Aija y Malvas; estos a su vez nacen en las grandiosas cordilleras

Foto Nº 01 y 02:

Estructura del

Puente Bailey

que actualmente se

encuentra

negras de Huancapetí, Cuncush y Hiunac (Provincia de Aija) Pancan (distrito de Succha), Shiqui (distrito de Malvas) y Ututo (pueblo de Cotaparaco) desembocando al pie de Punta Rota en una extensa playa de arena y fango.El río Huarmey tiene una longitud de más de 90 kilómetros, si se toma en cuenta la cuenca del río Aija, pero el Huarmey en sí mismo no tiene un recorrido mayor de 45 kilómetros.El valle de Huarmey goza de abundancia de agua entre los meses de Diciembre a Marzo, siendo su principal producción el algodón. El pueblo de Huiña (distrito de Huayán) goza de un clima soleado y se caracteriza por ser un productor de frutas, destacando entre ellos: mangos, pacaes, plátanos y palta, así como también en la producción de fríjol y maíz.

Referencias de la Cuenca Hidrográfica del Río HuarmeySu relieve también se caracteriza por ser una hoya hidrográfica pequeña de forma alargada, presenta un fondo profundo y quebrado debido a la presencia de fuertes pendientes, donde se distinguen las unidades fisiográficas Siguientes:La Fisiografía de Montaña, se caracteriza por presentar un relieve escarpado y abrupto, en la parte alta de la cuenca como efecto de la glaciación presenta un cierto número de lagunas.La Fisiografía de Llanura Aluvial, se presenta en la parte baja de la cuenca como consecuencia de la disminución de la pendiente del terreno y la disminución de la velocidad del escurrimiento superficial del agua, cuyo efecto ocasionó la deposición de material de acarreo de río, es el área donde se del agua, cuyo efecto ocasionó la deposición de material de acarreo de río, es el área donde se encuentra ubicado el valle Huarmey.La cuenca hidrográfica presenta un régimen hidrológico irregular y torrentoso al igual que todos los ríos de la Costa, las descargas se concentran en un corto periodo de avenidas (enero a marzo), luego continua con un largo periodo de estiaje donde los curso de agua presentan reducidas descargas de agua y en muchos casos la ausencia total de agua.Se puede suponer que la cuenca húmeda del Río Huarmey empieza sobre los 2,000 m.s.n.m. Esto representa aproximadamente el 57% del total del área de la cuenca. El caudal promedio en la estación Puente Carretera es de aproximadamente 4.0 m3/s de acuerdo a INRENA (1996).Esta cuenca tiene una topografía de escarpada a moderada en su parte alta, a plana y ondulada en la parte baja. La cobertura vegetal de la cuenca es variada; en las partes altas es uniforme y natural mientras que en la parte media y baja es escasa. Pero en el valle de

la costa existen zonas de agricultura y de desarrollo urbano. El área total de la cuenca es aproximadamente 2,146.1 km2 y la longitud del cauce principal del río es de aproximadamente 88 km con pendientes decreciendo de 9.3% a 0.9%.

El ciclo hidrológico de la cuenca del Río Huarmey se resume en la siguiente Tabla Nº 01.

Periodos del ciclo Hidrológico para el rió de HuarmeyPeriodo Periodo de avenidas Periodo Transicional Periodo de EstiajeCaudal 11 6 0.55

Porcentaje de la descarga Anual 75.50% 14.10% 10.40%

3 meses 1 mes 8 mesesDuración Media Inicio Final Inicio Final Inicio FinalFecha Promedio ene-15 abr-15 abr-15 may-15 may-15 Enr-15Fecha Temprana dic-16 mar-03 mar-03 mar-25 mar-25 dic-16

Fecha Tardía feb-28 may-19 may-19 jun-26 jun-26 mar-06Rango de Variación 74 días 77 días 77 días 93 días 93 días 74 días

La descarga Diaria Máxima promedio en el período 1931-79, 1984 fue 150m3/s en 1972. La descarga diaria mínima y promedio de la información disponible registrada en la estación Puente Carretera entre 1932 y 1973 (T=42 años) se presentan en la Tabla Nº02.

Resumen de los caudales registrados para el Río HuarmeyCaudal Medio Anual (m3/s) Caudal Mensual mínimo (m3/s)

3.5 0.0

Debe tomarse en cuenta que el clima de la parte baja del área de la cuenca es afectado por el “Fenómeno del Niño”. Registros históricos indican que eventos significativos del Niño ocurrieron en 1972-73, 1976 y 1982-83.

Las avenidas que resultaron del “Fenómeno del Niño” de 1982-83, inundaron áreas tan lejanas como 1 km aguas arriba del puente Huarmey.

Caudales diarios máximos para diferentes períodos de retorno calculados usando una Distribución Gumbel Tipo I se presentan en la Tabla Nº 03.

Caudales Diarios máximos para varios Periodos de Retorno Periodos del CicloPeriodo de Retorno

(años)Caudal Máximo (m3/s)

Rio Huarmey Puente Carretera25 119.750 138.9

100 158.1250 183.2

1000 221.1

plano de ubicación

PUENTE DE BUENOS AIRES

Introducción:El presente proyecto comprende la Rehabilitación del Puente Buenos

Aires, Teniendo en cuenta la transitabilidad peatonal, vehicular entre

dos núcleos habitacionales como es Buenos Aires y el Casco Urbano de

Huarmey.

Con la llegada a la comuna de la presente administración municipal, uno

de los principales objetivos de la gestión municipal es mejorar la

habilitación urbana de los pueblos, dándole un nuevo aspecto, renovado

e innovador pues el proyecto ya descrito se ha diseñado con criterios

técnicos para conseguir enlazar las localidades de Huarmey.

Por esta razón la Municipalidad Provincial de Huarmey, por intermedio

del señor Alcalde y de la Dirección de Obras, presentan el proyecto:

“REHABILITACION PUENTE BUENOS AIRES - HUARMEY”.

Con lo cual se permitirá iniciar los trabajos para mejorar la transitabilidad

y comunicación de la zona, contribuyendo a la solución de problemas de

la zona y el consiguiente desarrollo socio económico.

ANTECEDENTESHuarmey, localidad ubicada a la altura del kilómetro 293 de la carretera Panamericana Norte, con una extensión territorial de 2,899.64 Km2, representando el 11% de la superficie departamental, a 7 metros sobre el nivel de mar. Con un clima que en general se considera templado cálido y húmedo con temperaturas promedio entre 14º C y 23º C; es aquí donde se realiza la función de centro administrativo, comercial y de servicios para el desarrollo de las actividades turísticas, agropecuarias, mineras, artesanales y de una amplia variedad de otras actividades económicas de la región; dichas funciones son determinantes en la búsqueda de la integración de los distritos dentro de un proceso de desarrollo planificado.La distribución geográfica de la provincia permite reconocer accidentes como el Río Huarmey, que restringe el acceso de algunas zonas del Distrito con la zona central de la ciudad, una de ellas es el Asentamiento Humano Buenos Aires, Ángel Presa y Nueve de Octubre, Pay Pay, los Árabes y San Nicolás y cuya única infraestructura que permite la integración y dinamización del mismo es el puente que se traduce como una prolongación de la Av. Olívar, que en términos sociales e históricos se puede argumentar ha sido indispensable en la vida cotidiana de los primero pobladores de estas zonas; y, que a razón del crecimiento de los mismos la magnitud de uso es de importantes proporciones, lo cual genera que se desarrollen inconvenientes de funcionalidad entre los usuarios vehiculares y los transeúntes, observándose limitantes.Este puente denominado Buenos Aires cumple la función de interconexión entre las dos riberas que se encuentran a ambos lados del rio Huarmey. Por el lado derecho aguas abajo del rio se encuentra la parte principal de la ciudad de Huarmey y accede al puente por la Av. Olivar. Por el lado izquierdo aguas abajo se encuentra la zona de expansión urbana de la ciudad que se desarrolla en forma longitudinal y paralela a la panamericana norte. Las dos avenidas por las que se accede al puente están pavimentadas actualmente son de uso cotidiano.

DEL ESTADO SITUACIONALEs por el Puente del A.H. Buenos Aires que actualmente transita la población hacia el centro de la ciudad de la provincia por razones de educación, laborales, comerciales, salud y otros; así también todos los vehículos pequeños, medianos y mayores con limitaciones y que actualmente se encuentra restringida, puesto que la infraestructura solo cuenta con un ancho de aproximadamente 6 metros para transporte vehicular y 2 metros para transporte peatonal contando sólo con una capacidad de 25 Tn, que este momento se encuentra restringido que genera conflictos en el desarrollo de las actividades cotidianas de la población.Las veredas han sido demolidas y el tablero tiene perforaciones.Asimismo, se puede observar armaduras del tablero; los estribos en uno de sus lados cuentan con defensas de concreto que están en proceso de colapso mientras que en el otro no cuenta con protección alguna; no existen ya barandas que en algún momento se colocaron, esto aunado a la falta de señalización consolidan un esquema de inseguridad con predisposición a la generación de accidentes.

Han existido intentos anteriores de solucionar el problema, y ha consistido en la puesta en la construcción de un puente provisional de metal de un carril actualmente en regulares condiciones y sobre todo disfuncional para la red vial de la zona.

La búsqueda de la satisfacción de las necesidades de la población, así como la atención de las mismas se ven afectadas debido a la calidad del servicio que presenta la infraestructura existente, siendo de suma importancia las acciones pertinentes que permitan aligerar lo que viene sucediendo, las cuales deben encontrarse dentro de un contexto de desarrollo planificado, armónico y de calidad.

UBICACIÓN:

El puente se encuentra ubicado en:

Lugar : A. H. Buenos AiresDistrito : HuarmeyProvincia : HuarmeyDepartamento : AncashRegión : Ancash

CARACTERISTICAS DE LA ZONA: CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS :

El clima de la zona es cálido y húmedo en los meses de verano, estimándose que la temperatura máxima llega a los 32 ºC y la mínima a los 12.5 ºC, con una temperatura promedio anual de 22 ºC y durante los meses de invierno con presencia de niebla.

VIAS DE ACCESO:

La principal vía de acceso a la zona del proyecto es la Av. Olivar que es un eje longitudinal de la ciudad de Huarmey que tiene su empalme en el Km. 290 de la Panamericana Norte y llega hasta el PP. JJ. Santo Domingo en la parte norte de la ciudad.Dicha vía tiene proyección futura hacia la expansión Urbana Norte (llámese Tres Piedra, Miramar).

UBICACIÓN DEL PROYECTO:

La zona del proyecto, está situada a una altitud 26 msnm, Se encuentra ubicado en la parte Nor Occidental de la Región Ancash. Su capital Huarmey está localizada entre los 09°04'15” de Latitud Sur y 78°35'27”de longitud Oeste.

Departamento : Ancash

Provincia : Huarmey

Distrito : Huarmey

Localidad : Buenos Aires

TIPO DE SUELO:

El tipo de suelo que presenta la zona donde se desarrollará el presente

proyecto son terrenos de tipo arenoso.

TOPOGRAFIA:

La topografía del área donde se ejecutará el presente proyecto es de tipo

plano, presentando pendientes mínimas.

Se realizó el levantamiento topográfico del tramo de proyecto del cauce del río Huarmey y alrededores de la ubicación del puente. Se Adjunta el plano topográfico en los Anexos.

En conclusión se tiene una topografía plana con una pendiente máxima de 8%, correspondiente al tramo de la vía donde se ubica el puente, y pendientes de 50% en las riberas del Río Huarmey.

SITUACION ACTUAL:

En la actualidad el “Puente Buenos Aires” esta bien descuidado, habiéndose convertido en botadero de basura y desmonte, lo cual perjudica el cauce ya que disminuye el ancho de la base y causa deterioros en el estribo central (socavación) que puede ocasionar el colapso del estribo si no se da el mantenimiento respectivo.Por lo que se ha proyectado realizar la “REHABILITACION DEL PUENTE BUENOS AIRES – HAURMEY”.

DESCRIPCION DEL PROYECTO QUE SE REALIZO

El proyecto de “Rehabilitación del Puente Buenos Aires – Huarmey” comprende: Construcción de alas de concreto f’c= 210 Kg./cm2, Colocado de concreto f’c= 245 Kg./cm2 + 30% Piedra Grande en Cauce debajo del Puente, Des colmatación de 400 ml.

GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

Del estudio se suelo podemos destacar: Los depósitos que conforman el cauce del rio son de origen Flavio aluvional, constituido por material de arrastre de 4” a 5” de diámetro y grava menuda, con matriz arenosa conformados por fragmentos redondeados a subred ondeados de naturaleza sedimentaria, sustentados en una matriz gravo areno arcillosa clasificada como (GP) en el cauce del rio.

El Perfil Estratigráfico del área de cimentación del puente “Buenos Aires” al nivel prospectado está conformado por suelos de moderadas a buenas características físico mecánicas (grava arcillosa) de baja compresibilidad en el estrato superior de 0.90 m, infra yaciendo al material de arrastre presencia de un estrato arenoso, que determinara el diseño de la cimentación mediante zapatas superficiales, según lo establecido en las recomendaciones generales.HIDROLOGÍA

Según los cálculos hidrológicos la descargas de diseño de la quebrada se produjo un evento máximo de 150 m3/s, ocurrida en Marzo de 1970, lo que determina, en la ubicación del eje del Puente, un tirante máximo de 2.0 m con

un galibo de 5.40m; por lo que la luz del Puente se incrementa a 33.0m, (según los cálculos hidrológicos).CLIMA

El clima de la ciudad de Huarmey es templado y húmedo con temperaturas promedias de 12°C y 28°C, pudiendo llegar en verano a un máximo que es de 35° (conocida por tener un verano caluroso).PUENTE VEHICULAR

CARTEL DE IDENTIFICACIÓN DE LA OBRA DE 3.60 X 2.40 M

Descripción: Comprende la confección, materiales, pintado e instalación de un panel informativo de obra, de dimensiones 3.60X2.40m de una cara, con diseño proporcionado por la Entidad.Los marcos y parantes serán de madera, empotrados en bloques de concreto ciclópeo f´c=100 kg/cm2.

La ubicación será designada por el supervisor al inicio de la obra en coordinación con la Entidad.

Se utilizará un Banner impreso de 13 onzas de dimensiones 2.50X5.0m de una cara, con calidad de impresión mínima full color DPI (puntos por pulgada) y con solvente de garantía mínima de tres (03) años. Los traslapes en la impresión del banner deberán tener un mínimo de treinta centímetros (30cm).

La madera será capirona o similar, cuyo contenido de humedad garantice que esta mantendrá sus dimensiones y secciones sin deformaciones. Se debe verificar las longitudes de los parantes, por que no se permite traslapes. Para la fijación y aseguramiento se usarán cola sintética, asfalto RC-250, clavos de acero de cabeza estriada y clavos calamineros de 2 ½ x9.

Procedimiento Constructivo:Se construirá un marco de madera capirona o similar, conformada por listones de 4”x2” con cuatro (4) parantes de 4”x4” cada uno.

Los parantes estarán anclados en bloques de concreto f´c=100 kg/cm2 y la parte empotrada de cada parantes estará revestida de asfalto RC-250.

En el bastidor se colocará el banner, al que previamente se le habrá realizado perforaciones circulares de hasta 3” de diámetro ubicados y distribuidos de forma que no altere la presentación del banner, siendo el objetivo principal permitir el paso del viento.El contenido del panel será determinado por la Entidad.Medición:La unidad de medida es unidad (u), que considera el cumplimiento cabal de lo especificado para esta partida, contando con la aprobación de la Supervisión.

MEMORIA DESCRIPTIVA CON APUNTES DE CALCULO

PUENTE BUENOS AIRES

HUARMEY-ANCASH

1. OBJETIVO

Establecer y sustentar los lineamientos básicos seguidos para el diseño estructural del Puente Buenos Aires en el distrito y Provincia de Huarmey en Ancash.

2. ALCANCES

El contenido de esta Memoria Descriptiva Y Apuntes de Cálculo ha sido elaborado única y exclusivamente para ser aplicado al PROYECTO “RECUPERACION DEL PUENTE BUENOS AIRES EN EL DISTRITO, PROVINCIA DE HUARMEY - ANCASH” cuyos datos generales se muestran a continuación. Cualquier otro uso diferente al que aquí se indica, en inmuebles, puentes, edificaciones u otras situaciones que se crean parecidas o similares será responsabilidad única y exclusiva de quién los use o aplique.

DATOS GENERALES DEL PROYECTO

UBICACIÓN : Sobre el Rio Huarmey

DISTRITO : Huarmey

PROVINCIA : Huarmey

DEPARTAMENTO : Ancash

ALTITUD : 27.00 msnm

COORDENADAS : Norte : 8’891,829 a 8’891,799

Este : 179,131 a 175,837

3. NORMATIVIDAD

Aplica el “MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES – 2003” de la dirección General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú (resolución Ministerial 589-2003-MTC/02) al que aquí denominaremos como el “MANUAL” (Ref. 1) en lo referente a Puentes y en lo referente a materiales, cargas de gravedad y diseño, las Normas E.20 Cargas, E.30 Diseño sismo resistente y E.50 concreto armado.

4. DESCRIPCION GENERAL

A partir de los estudios básicos realizados específicamente para este Proyecto se determinó que el Nuevo Puente Buenos Aires ocupará la misma ubicación del puente existente, que se encuentra colapsado debido al asentamiento del pilar central, lo cual se demolerá conjuntamente con los estribos existentes de concreto y se reemplazarán por unos nuevos que mejor definan la protección contra erosión de las riveras.

Conforme a los resultados de las observaciones de campo y al tipo de estructura del puente actual se determinó que éste puente será de concreto armado con las siguientes características:

Longitud : 33 mt

Ancho de calzada : 7.20 mt (2 vías)

Ancho de vereda : 1.50 mt (zona urbana)

Vigas Postensadas : 4 vigas Trabes AASHTO Tipo V (f’c=350kg/cm²)

Losa : De concreto armado (f’c=280kg/cm²)

Vigas Diafragma : De concreto armado (f’c=280kg/cm²)

Estribos : De concreto armado (f’c=210kg/cm²)

Barandas metálicas : De fierro galvanizado

Como Carga Viva Móvil tanto el MANUAL como el Código AASHTO LRFD especifican camiones de 3 ejes, camiones tándem de 2 ejes y cargas distribuidas equivalentes al flujo vehicular, en el entendido que los camiones de carga idealizados simulan el efecto de la presencia de vehículos sumamente pesados de 2 y 3 ejes, y la carga distribuida equivalente simula el efecto de un

congestionamiento vehicular sobre el puente. Lo cual se muestra en la siguiente figura 1

Figura 1.- Características del Camión de Diseño

Para el diseño del puente se empleará las Combinaciones de Carga especificadas por el Método LRFD (Load-and-Resistance Factor Design) del MANUAL lo que implica que debe diseñarse para resistir diferentes combinaciones de carga con niveles de seguridad apropiados para cada caso, basado en la probabilidad de ocurrencia de acciones simultáneas correspondientes a cada tipo de carga. Esto se manifiesta mediante la satisfacción de la ecuación básica (Art. 2.4.5.3):

El MANUAL define 4 categorías de Combinaciones de Carga:

Combinaciones de Carga de Resistencia Última (RESISTENCIA I, II, III, IV y V): Contienen cargas permanentes y cargas transitorias de alta probabilidad de ocurrencia, con factores de mayoración, utilizadas en el diseño bajo el paradigma de cargas últimas resistentes como en los elementos de concreto armado o de acero al carbono.

Combinaciones de Carga de Servicio (SERVICIO I, II y III): Contienen cargas permanentes (carga muerta estructural, capa de rodadura, etc.) y cargas transitorias de alta probabilidad de ocurrencia (carga viva máxima, carga viva dinámica, frenado, etc.), fundamentalmente sin mayoración, utilizadas en el diseño bajo el paradigma de esfuerzos admisibles como en los elementos de concreto preesforzado.

Combinaciones de Carga de Eventos Extremos (EVENTO EXTREMO I y II): Contienen cargas permanentes de alta probabilidad de ocurrencia (sismos severos, socavación extrema, etc.). Las cargas permanentes y ocasionales son afectadas por factores de mayoración, y las acciones extremas no son mayoradas.

Combinación de Carga de Fatiga y Fractura (FATIGA): Permite incluir el efecto dinámico de las cargas vivas de alta probabilidad de ocurrencia repetitiva. Fundamentalmente se utiliza en elementos de acero.

En las tablas siguientes, tomadas del MANUAL (Ref.1) se encuentran los datos a tomar para la realización del proyecto.

5. APUNTES DE CALCULO

A continuación se presenta los apuntes del cálculo del Puente Buenos Aires

Proyecto: Reconstruccion del Puente en el AA.HH. Buenos AiresDiseño: Ing Nilton Cesar Guerra Chumbes CIP 121218

DATOS GENERALES:VERTICE X Y Resist. Concreto en Vigas: f'c= 350. kg/cm²

P1 0.175 0.000 Resist. Concreto en Losa: f'c= 280. kg/cm²P2 0.175 0.200 Resist. Concreto en viga para el primer Tensionamiento f'ci= 280. kg/cm²P3 0.430 0.450 Acero no tensionado fy= 4200. kg/cm²P4 0.430 1.290 Acero preesforzado f'pu= 18900. kg/cm²P5 0.330 1.390 f'py= 16000. kg/cm²P6 0.000 1.470 Pe. del concreto 2.40 ton/mt³P7 0.000 1.600 Pe. del asfalto 2.20 ton/mt³P8 1.060 1.600 Separacion entre vigas S= 2.00 mtP9 1.060 1.470 Luz del Puente L= 33.00 mtP10 0.730 1.390 Nº de vigas 4.00 undP11 0.630 1.290 Espesor de la rodadura 0.05 mtP12 0.630 0.450P13 0.885 0.200P14 0.885 0.000

Hlosa= 0.20 mt

Altura de la viga presforzada - formula de la AASTHO

Hv iga= 1.60 mt

Espesor del Alma - formula de GuyonPara h>0.80mt el espesor minimo del alma es: bw= 0.20 mt

Ancho efectivo de la AletaNo debe exceder 1/4 de la luz de la viga: 8.25No debe exceder 6 veces el espesor de bw 1.2La mitad de la distancia hasta el alma siguiente 1Ancho de la aleta equivalente a: 2.00 mt (en concreto de f'c=280 kg/cm²)

n= 1.12 bef ectiv o= 2.00 mt

VIGA

DISEÑO DE viga Postensada_puente buenos aires

PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA

PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS VIGAS PREESFORZADAS

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0.0 0.5 1.0 1.5

165.030

)05.3*2.1

SH losa

mtLHVIGA 10.0

25

4009.0 hHW

210

350

EcEcn

Area de la seccion Simple 0.6500 Yinf= 0.82 mt Ysup= 0.78 mtArea de la seccion Compuesta 1.0500 Yinf= 1.15 mt Ysup= 0.65 mtMomento de Inercia seccion Simple I= 0.2169 mt4

Momento de Inercia seccion Compuesta I= 0.4116 mt4

Convencion: son negativos los esfuerzos de comprsionPeso propio de la viga (D) - Seccion SimplePeso de la seccion simple: Wu= 1.56 ton/mtMomento flector: Md= 212.36 ton-mtEsfuerzos en el concreto debidos al peso propio (D) de la viga:

-763.81 ton/mt² 802.98 ton/mt²

Peso de la losa de ancho 2.0mt (longitud aferente) - Seccion SimplePeso de la losa Wu= 0.96 ton/mtMomento flector: Md= 130.68 ton-mtEsfuerzos en el concreto

-470.04 ton/mt² 494.14 ton/mt²

Riostre central (diafragma) - Seccion Simple h= 1.20mt e= 0.30mtPeso de la losa Pu= 1.73 tonMomento flector: M= 14.26 ton-mtEsfuerzos en el concreto

-51.28 ton/mt² 53.91 ton/mt²

Peso de la capa de rodadura y de los parapetos - Seccion CompuestaPeso de la capa de rodadura Wu1= 0.22 ton/mtPeso de los parapetos h= 2.00mt e= 0.30mt Wu2= 0.36 ton/mtMomento flector: M= 78.95 ton-mtEsfuerzos en el concreto

-124.67 ton/mt² 220.57 ton/mt²

Carga Viva - (la carga viva actua sobre la seccion compuesta) HL 93

CALCULO DE MOMENTO DE INERCIA Y AREA DE LA VIGA POSTENSADA

DETERMINACION DE LAS FUERZAS INTERNAS

IYM SUP

SUP*

IYM INF

INFP*

IYM SUP

SUP*

IYM INF

INFP*

IYM SUP

SUP*

IYM INF

INFP*

IYM SUP

SUP*

IYM INF

INFP*

a = 4.30 mt C = 6.18b = 11.48 mt R'A = 15.62 tn

c = 12.92 mt MC.stad = 231.01 tn-m

s = 15.78 mt MC.rep = 126.60 tn-m

t = 17.22 mt MHL-93 = 357.61 tn-m

x/2 = 0.72 mt MIMP = 76.23 tn-m

P = 3.630 tn MC.VIVA = 433.84 tn-m -685.06 ton/mt³ 1212.03 ton/mt³Wu= 0.93 ton/mt MC.MUERTA = 436.24 tn-m

A = 5.99 MTOTAL = 870.09 tn-mB = 8.23

H= 1.80P= 743.66 ton Fuerza de preesfuerzo en el centro de la luz despues de perdidas

Metodo alternativo para la estimacion de la fuerza de preesfuerzo:

P= Fuerza de preesfuerzoM= Momento flector actuante en la seccion A= Area de la seccionI= Momento de inercia

Y= Distancia del eje centroidal a la fibra considerada.e= Excentricidad del cable de preesfuerzo(distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de preesfuerzo y el eje centroidal de la seccion)

Una primera aproximacion al calculo de la fuerza de preeesfuerzo consiste en suponer que todas las cargas actuan sobre la seccion compuesta y que el brazo de palanca del momento interno de la seccion es 0.65H, donde "H" es la altura de la seccion. En estas condiciones la fuerza de preesfuerzo es: M total=(0.65*H)*P, entonces P=Mt/(0.65*H)

Criterio: esfuerzo en la fibra inferior de la seccion simple para carga muerta mas 50% de la carga viva igual a cero. Para obtener el valor de P que anula los esfuerzos de traccion se recurre a la formula de los esfuerzos combinados(flexo-compresion)

DETERMINACION DE LA FUERZA DE PREESFUERZO

var 4.30 a 9.00 m

145 kN8P=

ANCHO DE VIA

3.00 m

35 kN

4.30 m

145 kN8P=

2P=

Bordillo

.60

m G

en

era

l.3

0m

Lo

sa

9.3 kN/m 9.3 kN/m

c

L/2 L/2

b

s t

aa

x/2x/2

B

4P

C BR

P

R'A

4P

A

R

2/))2.(4.4(2/

a

RaPaPx

LxLRAR )2/2/.('

CPBPAPMmáx .4.4.

sBbA .

LtsB .

tBcC .

IYM SUP

SUP*

IYM INF

INFP*

IYM

IYeP

AP INFINF

INF

***

IYM

IYeP

AP SUPSUP

SUP***

0INF

Se supone ademas una distancia entre la fibra inferior de la viga y el centro de gravedad del acero de preesfuerzo igual a :0.11 mt Por consiguiente la excentricidad del cable de preesfuerzo en el centro de la luz es:

e= 0.71 mtEsfuerzo admisible en el concreto a compresion durante la transferencia -168. kg/cm² -1680 ton/mt²

Hipotesis: esfuerzo en la fibra inferior igual a cero para el 100% de la carga muerta mas el 50% de la carga vivaDespejando "P" obtenemos:

P= 584.82 ton se tomara: P= 743.66 ton

Estimado del area de acero de preesfuerzo:Acero de preesfuerzo-mienbros postensados: esfuerzos bajo cargas de servicio despues de perdidas: 0.80fpy

fpadmisible= 12800. kg/cm²

El area de acero de preesfuerzo equivale a: Asp= 58.10 cm²En torones de 5/8": Asp= 1.96 cm² Nº de torones 29.64 unid se tomaran 32.00 unidArea real de acero de preesfuerzo: 62.72 cm²

Determinacion de la fuerza del gato:Estimado de perdidas: el siguiente estimado de perdidas puede usarse para mienbros preesforzado o estructuras de diseño usual:Acero de preesfuerzo-esfuerzos(admisibles)bajo cargas de servicio despues de perdidas: 0.80fpy

Fuerza de preesfuerzo equivalente a perdidas de: 2310. kg/cm²∆P= 144.88 ton

Fuerza de preesfuerzo en el centro de luz para t=0Pt=0= Pt=h+∆P = 888.55 ton

Fuerza en el gato:A la fuerza en el centro de la luz debe adicionarse la fuerza ocasionada por las perdidas por friccion y curvatura involuntaria para obtener la fuerza ejercida en el gato.Coeficientes de perdidas: u= 0.30 K= 0.0066/mtObtencion de la pendiente del cable parabolico en x= 16.50 mt

tanα= 0.08606 α= 0.08585 k*x + u*α = 0.13465 Pgato= 1016.62 ton

Fraccion del tensionamientoEsfuerzo en la fibra inferior de la seccion simple, en el centro de la luz, sometida a una fuerza de preesfuerzo igual a 888.55 toneladas con una excentricidad e=0.71mt y a un esfuerzo de traccion en la fibra inferior debido al peso propio igual 802.98 ton/mt²Convencion: son negativos los esfuerzos de compresion. σinf= -2949.52 0.55*f'ci= -1925

Fuerza en el gato: primer tensionamiento: 609.97 tonFuerza en el gato: segundo tensionamiento: 406.65 ton

Se propone un primer tensionamiento aplicando 60% de la fuerza en el gato a la seccion simple para, una vez el concreto de la losa del puente haya alcanzado la resistencia especificada, efectuar un segundo tensionamiento equivalente al 40% restante de la fuerza total en el gato:

Es necesario fraccionar el tensionamiento en dos etapas

eYAI

YMP

INF

INF

*

*

XLe **8tan 2

cif '*60.0

Primer tensionamientoP1, t=0= 609.97 ton (en el gato)

Fuerza de preesfuerzo en el centro de la luz durante la transferencia:P1, t=0= 533.13 ton

Acero de preesfuerzo en el primer tensionamiento: Asp,1 20.00 unid correspondientes a dos cables de 10 torones cada uno de 5/8" Asp,1= 39.20 cm²El esfuerzo maximo admisible en el acero de preesfuerzo durante el tensionamiento equivale a 0.90fpu correspondiente a torones de baja relajacion.

fps, actuante= 15560.58 kg/cm²fps, admisible= 17010.00 kg/cm² OK !

Esfuerzos bajo cargas de servico despues de perdidas: 0.80fpy (fuerza de preesfuerzo para t=α)fps, actuante= 11382.62 kg/cm²

fps, admisible= 12800.00 kg/cm² OK !

Segundo tensionamientoP2, t=0= 406.65 ton (en el gato)

Fuerza de preesfuerzo en el centro de la luz durante la transferencia:P2, t=0= 355.42 ton

fuerza de preesfuerzo para t=αP2, t=α= 297.47 ton

Resumen del estimado de fuerzas de preesfuerzo:Primer Tensionamiento SegundoTensionamiento

Cable Fuerza_gato Ft=0(centro) Ft=α(centro) Cable Fuerza_gato Ft=0(centro) Ft=α(centro)

1 305 266.56 223.1 3 406.65 355.42 297.472 305 266.56 223.1

- Esfuerzos en el concreto, en el centro de luz, debidos al preesfuerzo y al peso propio de la viga durante la transferencia: P1,t=0= 533ton - Distancia supuesta entre la fibra inferior de la viga y el centro de gravedad del acero de preeesfuerzo: 0.11 mt- Excentricidad del cable de preesfuerzo es: e= 0.71 mt- Esfuerzo admisible en el concreto a compresion durante la transferencia: -0.60*f'ci= -1680 ton/mt²

Esfuerzo en el concreto-Primer tensionamiento Seccion simple, t=0, P=533ton

Preesfuerzo Preesfuerzo P.propio Viga Resultante Admisible EstadoSuperior -820.2 1361.5 -763.8 -222.5 -1680.0 OK !Inferior -820.2 -1431.3 803.0 -1448.5 -1680.0 OK !

Esfuerzo en el concreto-Primer tensionamiento Seccion simple, t=α, P=446ton

Preesfuerzo Preesfuerzo P.propio Viga P.losa, riostra Resultante Admisible EstadoSuperior -686.5 1139.5 -763.8 -521.3 -832.1 -2100.0 OK !Inferior -686.5 -1197.9 803.0 548.0 -533.4 299.3 OK !

Segundo tensionamiento:Cable3, estado de esfuerzo del concreto en el centro de la viga en la etapa de servicio, t=α, - Esfuerzos bajo cargas de servicio despues que ocurren las perdidas dependiendo del tiempo. Compresion:a.- Los esfuerzos de compresion en todas las combinaciones de carga no deben exceder 0.60f'c excepto como lo establece b y cb.- Los esfuerzos de compresion debidos al preesfuerzo efectivo mas las cargas permanentes(muertas) no deben exceder 0.40f'cc.- El esfuerzo de compresion debido a cargas vivas mas un medio de la suma de los esfuerzos de compresion debidos al preesfuerzo y las cargas permanentes(muertas) no debe exceder de 0.40f'c

AP

IYeP SUP**

IYeP INF**

AP

IYeP SUP**

IYeP INF**

Se esta proyectando un cable de 12 torones de 5/8" Asp,2= 23.52 cm²- Fuerza de preesfuerzo en el cable3, en el centro de la luz, despues de descontada las perdidas P2,t=h= 297.5ton - Fuerza en el gato para el segundo tensionamiento (40% de la fuerza total) P2,gato= 406.6ton

- Esfuerzo efectivo en el acero de preesfuerzo del segundo tensionamiento: P2,ps= 12647.40 kg/cm²- 0.80fpy 12800.00 kg/cm² OK !

Esfuerzo en el concreto-Segundo tensionamiento Seccion compuesta, t=α, P=297ton

Resultante,S.simple Preesfuerzo,s.c. Preesfuerzo,s.c. P.rodadua,parap Carga viva Resultante Admisible EstadoSuperior -832.10 -283.30 338.19 -86.31 -262.32 -1125.84 -2100.00 OK !Inferior -533.36 -283.30 -864.27 220.57 1212.03 -248.33 299.30 OK !

Area de los Ductos:Tamaño de los ductos:Para los cables conformados por varios alambres, barras o torones, el area del ducto debe ser por lo menos dos veces el area neta del acero de preeesfuerzo.Cables 1 y 2: area neta(10torones)= 19.60 cm² Area neta= 39.20 cm²

Area del ducto D= 7.06 cm se toma D= 8.00 cm (Cable de 10 torones)

Cables 3: area neta(12torones) 23.52 cm² Area neta= 47.04 cm²

Area del ducto D= 7.74 cm se toma D= 8.00 cm (Cable de 12 torones)

Espaciamiento minimo:Ductos de postensado 3.8cm o 1.5 veces el tamaño maximo del agregado del concreto, se toma el que sea el mayor.Se supone un tamaño maximo de agregado igual de 1/2", por consiguiente: 1.91 cm 3.80 cmSe toma como espaciamiento minimo: 3.80 cm

Trayectoria de los Cables:- Primer tensionamiento: Dos cables con 10 torones de 5/8" cada uno- Segundo tensionamiento: Un cable con 12 torones de 5/8"

Ecuacion de los Cables:Los cables de preesfuerzo tienen un tramo recto y uno parabolico. El tramo recto tiene una longitud aproximada de L/3, L=luz de la viga.La parabola tiene una ecuacion de la forma y=Kx², expresion en la que "K", es una constante que se determina a partir de los puntos conocidos de la trayectoria de la parabola.

DETERMINACION DE LOS CABLES DE PREESFUERZO

4²*DA

4²*DA

Geometria de los cables 1,2 y 3Trayectoria de los cables:Los cables constan de un tramo recto hacia el centro de la luz y un tramo parabolico hacia los apoyos. La ecuacion de la parabola es de la forma: y=Kx²+R, donde:

R= 0.11 mtK= Constante que se determina a partir de la trayectoria de cada cable

Ecuacion cable 1: Y1=K1 x X² H1= 0.80 mt X= 11.00 mt K1= 0.005702 y1= 0.00570X²+0.11



CABLE Z 1 2 30 0.800 0.400 1.2001 0.680 0.345 1.0022 0.572 0.296 0.8243 0.475 0.252 0.6664 0.389 0.214 0.5285 0.315 0.183 0.4096 0.253 0.156 0.3107 0.201 0.136 0.2318 0.161 0.122 0.1729 0.133 0.113 0.132

10 0.116 0.110 0.11210.5 --------- 0.11011 0.11012131415

16.5

Angulo de salida de los cables:

Cable1: tanα1= dy1/dx 0.01140X para x=11.00 mt 0.125455 0.124802522 7.15065778 9.0394668 2.368008



α1= 7. 9. 2. Angulo de salida de los cables

α2= 3. 19 9. Angulo de salida de los cables

α3= 11 43 44 Angulo de salida de los cables

Fuerza de preeesfuerzo durante la transferencia:Perdidas por friccion y curvatura involuntariaEl calculo de las perdidas por friccion en postensado deben basarse en valores determinados experimentalmente para los coeficientes de desviacion y curvatura, y deben verificarse durante las operaciones de tensado.Las perdidas por friccion pueden calcularse como sigue:

Tramo recto 6.50mt

Ordenadas de los Cables

respecto a la base de la Viga

Tramo recto 5.50mt

Tramo recto 6.00mt

)(* uklS PP

En ls calculos sisguientes se supone: u= 0.30 K= 0.0066/mtFuerza de preesfuerzo en el cable 1:

El Cable 1 consta de 10 torones de 5/8" y esta sometido a una fuerza de gato(durante la transferencia) igual a: P t=0= 304.99 tonTramo AB: calculo de α:

K1= 0.005702 Tanα= y'1X=7.5= 0.125454545 Punto uα kx e-(uα+kx)F. efectiva

y1= 0.00570X²+0.11 α= 0.125 Rad A 0 0.000 1.000 304.99

y'1= 0.011405X B 0.037 0.073 0.896 273.33

C 0 0.036 0.964 263.59D 0 0.036 0.964 254.19E 0.037 0.073 0.896 227.80

Fuerza de preesfuerzo en el cable 2:El cable 2 consta de 10 torones de 5/8" y esta sometido a una fuerza durante la transferencia igual a: P t=0= 304.99 ton

calculo de α:


y2= 0.00290X²+0.11 α= 0.058 Rad A 0 0.000 1.000 304.99

y'2= 0.005800X B 0.017 0.066 0.920 280.70

C 0 0.043 0.958 268.91D 0 0.043 0.958 257.62E 0.017 0.066 0.920 237.10

Fuerza de preesfuerzo en el cable 3:El cable 3 consta de 12 torones de 5/8" y esta sometido a una fuerza durante la transferencia igual a: P t=0= 406.65 ton

calculo de α:


y3= 0.00989X²+0.11 α= 0.205 Rad A 0 0.000 1.000 406.60

y'3= 0.019773X B 0.061 0.069 0.878 357.00

C 0 0.040 0.961 343.10D 0 0.040 0.961 329.80E 0.061 0.069 0.878 289.51

Verificacion de los esfuerzos en el concreto:Estado real de esfuerzos actuantes sobre el concreto y sobre el acero de preesfuerzo en secciones de la viga cada 2.00mt.Esfuerzos en el concreto durante la transferencia en secciones escogidas arbitrariamente cada 2.00mt hasta el centro de la luz. Primer tensionamiento: Seccion simple

a a

Z(mt) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 16.5P1 304.99 298.94 293.01 287.20 281.51 275.95 271.41 267.85 264.34 263.47P2 236.92 238.90 242.92 244.94 249.89 257.52 262.67 266.16 269.69 268.81e1 0.140 0.345 0.505 0.619 0.687 0.710 0.710 0.710 0.710 0.710e2 0.420 0.524 0.606 0.664 0.698 0.710 0.710 0.710 0.710 0.710

P/A -833.70 -827.44 -824.50 -818.67 -817.54 -820.71 -821.66 -821.55 -821.59 -818.88PeYSUP/I 545.518 840.971 1070.133 1227.223 1324.191 1362.336 1363.904 1363.728 1363.790 1359.297PeYINF/I -573.494 -884.098 -1125.011 -1290.157 -1392.098 -1432.199 -1433.848 -1433.663 -1433.728 -1429.004

Md 0.000 48.360 90.480 126.360 156.000 179.400 196.560 207.480 212.160 212.355MdYINF/I 0.000 182.863 342.131 477.804 589.882 678.364 743.251 784.543 802.239 802.977MdYSUP/I 0.000 -173.943 -325.442 -454.497 -561.107 -645.273 -706.995 -746.272 -763.106 -763.807

σinf -1407.19 -1528.67 -1607.38 -1631.02 -1619.76 -1574.55 -1512.25 -1470.67 -1453.08 -1444.91σsup -288.18 -160.41 -79.81 -45.94 -54.46 -103.65 -164.75 -204.10 -220.90 -223.39

-0.60f'c -1680.00 OK !

Esfuerzos en el concreto en la seccion compuesta en etapa de servicio..

Z(mt) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 16.5σsup (simple) -237.28 -275.97 -333.63 -410.26 -505.85 -620.42 -726.34 -796.00 -829.41 -832.10σinf (simple) -1158.67 -1118.00 -1057.38 -976.82 -876.33 -755.89 -644.54 -571.30 -536.18 -533.36P3 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47 297.47

e3 -0.05 0.33 0.62 0.84 0.98 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04P3/A -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3 -283.3P3eYSUP/I -23.49 152.98 292.30 394.46 459.48 488.50 488.50 488.50 488.50 488.50P3eYINF/I 41.55 -270.66 -517.14 -697.89 -812.92 -864.27 -864.27 -864.27 -864.27 -864.27MdYSUP/I 0.00 -19.66 -36.77 -51.36 -63.40 -72.92 -79.89 -84.33 -86.23 -86.31MdYINF/I 0.00 50.23 93.98 131.25 162.03 186.34 204.16 215.51 220.37 220.57M(I+L) 260.21 315.43 360.11 307.82 354.08 389.80 415.00 429.66 433.78 433.17M(I+L)YSUP/I -410.89 -498.08 -568.63 -486.06 -559.10 -615.52 -655.30 -678.45 -684.96 -683.99M(I+L)YINF/I 726.96 881.21 1006.03 859.95 989.19 1088.99 1159.38 1200.33 1211.85 1210.14σsup -954.96 -924.03 -930.04 -836.51 -952.19 -1103.65 -1256.33 -1353.58 -1395.40 -1397.20σinf -673.46 -740.51 -757.81 -966.82 -821.33 -628.13 -428.57 -303.04 -251.53 -250.22

Esfuerzos admisibles en el concreto en etapa de servicio:.- A compresion: 0.40xf'c -1400 ton/mt² OK !- A traccion: 16xraiz(f'c) 299 ton/mt²

Los esfuerzos actuantes en las secciones consideradas son menores que el esfuerzo admisible a compresion en el concreto (t=0)

Modulo de elasticidad del acero: 2100000 kg/cm²Modulo de elasticidad del concreto: 17000*raiz(f'c)

Alargamiento del acero:

Alargamiento del Cable "1"-Area del diagrama de tensionamiento: 8733.1 ton-mt ∆LT= 0.216 mt



Nota: Los calculos siguientes estan basados en la publicacion de la empresa suiza de preesforzado Losinger:"Vorspannung VLS-Schweiz - 1982"∆LC= 0.006 mt (sistema VSL)

Modulo de elasticidad del acero: 21000000 to/mt²Pgato= 305.00 ton

PL= 273.33 ton Esfuerzos inmediatamente despues de perdidas del anclaje:∆p= 2.9 ton-mt En el anclaje: 0.70f'puA= 19.60 cm² En el extremo de la zona de perdidas del anclaje: 0.83fpy

W= 9.26 mt∆P= 53.33 ton Esfuerzo efectivo despues de anclar: 12840.31 kg/cm²m= 2.879090909 Esfuerzo admisible despues en el anclaje: 13230.00 kg/cm² OK !

PA= 251.67 ton 13280.00 kg/cm² OK !

- Momento ultimo actuante sobre la seccion:MD= 436.24 ton-mt MU= 1508.99 ton-mt

M(I+L)= 433.84 ton-mt

Esfuerzo admisible en el extremo de la zona de perdidas del anclaje:

REVISION DE LA CAPACIDAD ULTIMA DE LA VIGA

ALARGAMIENTO DE LOS CABLES DE PREESFUERZO

El alargamiento de los cables de preesfuerzo durante la transferencia es el resultado de sumar el alargamiento del acero de preesfuerzo mas el acortamiento del concreto. Es necesario ademas tener encuenta la disminucion de fuerza de preesfuerzo durante el tensionamiento debido a la traccion y a la curvatura involuntaria.

EFECTO DE LA PENETRACION DE LA CUÑA

CCPSSCST AEAE

tensionadodiagramaAreaLLL*1

*1''

PAELW PSSC /**

)67.1(3.1 )( ILDU MMM

- Momento ultimo resistente en la seccion: Metodo de la resistencia ultima - El momento de diseño a flexion para secciones rectangulares es:

y ademas:

gp0.28 (acero de baja relajacion)b1= 0.80 (Coef. Que relaciona la profundidad del eje neutro con la profundidad del bloque de compresiones en secciones en concreto reforzado)

ASP= 62.72 cm² (Acero de preesfuerzo)rps= 0.00186 dp= 1.69

fps= 18237. kg/cm² a= 19.22

Mn= 182313396.1 Mn= 1640.82 ton-mt

La cantidad total de acero de preesforzado y no preesforzado debe ser la adecuada para desarrollar un momento ultimo en la seccion critica de por lo menos 1.2 veces el momento de agrietamiento Mcr

Md/nc= Momento de carga muerta en la seccion simple

fr= Modulo de rotura del concreto en kg/cm². Para concreto de peso normal 1.98f'c fpe=

SC= Modulo de la seccion compuesta para la fibra precomprimidaSb= Modulo de la seccion simple para la fibra extrema precomprimida

fr= 37. kg/cm² Md/nc= 212.36 ton-mtfpe= 270. kg/cm² Mn= 1640.82 ton-mtSC= 0.3579 mt³ 1.2*Mcr= 1229.23 ton-mtSb= 0.2645 mt³

.La longitud minima de apoyo de la viga se calcula de acuerdo con la ecuacion N=20.3 +0.167L + 0.666H

L= Longitud del tableroH= Cero para puentes de una sola luzN= 25.81 cm

Se ha proyectado un ancho del apoyo igual a: 60.00 cm

- El diseño se debe llevar a cabo para la seccion simple y para la seccion compuesta y se tomara la menor separacion entre estribos. - Las cargas consideradas en el analisis a cortantes de la seccion simple corresponden en el peso de la seccion simple mas el peso de la losa. - El analisis de la viga preesforzada sometidas a fuerzas cortantes debe llevarse a cabo para la seccion simple y para la seccion compuesta de acuerdo con la ecuacion V U<f(VC+VS)- Para el calculo de VC se debe escoger el menor valor entre: VCI (falla por flexion - cortante)

VCW (falla por cortante en el alma)- Para el primer tensionamiento se toma una resistencia del conreto igual a f'ci=280 kg/cm². En etapa de servicio la resistencia del concreto es f'c=350 kg/cm²Los mienbros sujetos a corte deben diseñarse para que:

El eje neutro esta en la aleta y por lo tanto la seccion trabaja como rectangular

La seccion cumple con los requisitos de acero minimo

LONGITUD MINIMA (N) DE APOYO DE LA VIGA

RESISTENCIA AL CORTE

La seccion es satisfactoria

VERIFICACION DEL ACERO MINIMO

Esfuerzo de compresion en el concreto debido solamente a fuerzas afectivas de preesfuerzo despues de ocurridas todas la perdidas en la fibra extrema precomprimida.

))2/(*( adfAMM pPSPSnU ff )*'85.0/(* bcffAa psps ))'/*(*)/(1( 1 cffffps puPSPpu rbg )*/( PWSPps dBAr

crn MM *2.1f

)1/()( / bcncdcpercr SSMSffM

)( SCU VVV f

VU= fuerza de corte mayorada en la seccion considerada

Vc= fuerza de corte proporcionada por el concreto

Vs= fuerza nominal resistente provisto por el refuerzo del alma.

Vd= fuerza de corte en la seccion debida a las cargas muertas sin mayorar

Vi= fuerza de corte mayorada en la seccion debida a las cargas aplicadas externamente y que ocurre simultaneamente con Mmax

La resistencia al corte VCI debe calcularse como :"dp" no necesita ser tomado menor que 0.80h

El momento debido a las cargas aplicadas externamente y que causa agrietamiento por flexion en la seccion, debe calcularse como:

La resistencia al corte VCW, debe calcularse:

"dp" no debe ser menor que 0.80h

La resistencia al corte provista por el refuerzo en el alma debe calcularse como :AV= area de refuerzo a cortante dentro de la distancia S

VS= no debe tomarse mayor que 2.1f'cbwdp y dp no necesita ser menor que 0.80h

Diseño a cortante para la seccion simple:Propiedades geometricas de la seccion simple:

A= 0.6500 mt²I= 0.2169

YSUP= 0.78 mt

YINF= 0.82 mth= 1.60 mt

Los calculos siguientes se llevan a cabo en la seccion de la viga simple ubicado a h/2 de la cara del apoyo. Contribuyen a la fuerza cortante el peso propio de la seccion simple y el peso de la losa.Wuv iga= 1.56 ton/mt d= 0.80 mt x= 1.40

Wulosa= 0.96 ton/mt Reaccion= 41.58 ton

Wu= 2.52 ton/mt VU= 49.47 ton

Obtencion de VCI:dP= 1.28 mt

1.6*f'c*bw*dp= 10.28 ton- Vd es fuerza cortante debida a la carga muerta sin mayorar. Se toma el peso propio de la seccion simple:

Wuv iga= 1.56 ton/mt Vd= 23.56 tonReaccion= 25.74 ton

Cuando la reaccion a las cargas aplicadas induce una compresion en las regiones extremas del mienbro, las secciones localizadas a una distancia menor de h/2 desde la cara del apoyo, pueden diseñarse menor de h/2 desde la cara del apoyo, pueden diseñarse para el mismo corte Vu, localizado a la distancia h/2. La resistencia al corte provisto por el concreto Vc, debe ser el menor de los valores de V CI o VCW .

Los valores maximos de momento y corte mayorados en la seccion debidos a las cargas aplicadas externamente Mmax y Vi, deben calcularse con base a al combinacion de carga que causa el momento maximo en la seccion.

ppwCw VdbfpccfV **)3.0'93.0(

SdfyAV pVS /**

max/***'*16.0 MMVVdbcfV cridpwCI


)'6.1(*)/( inf dpecr ffcfYIM

- Vi es fuerza cortante mayorada debida a la cargas externas. Para la seccion simple la carga externa corresponde al peso de la losa.Wulosa= 0.96 ton/mt Vi= 18.84 ton

Reaccion= 15.84 ton

- Calculo de Mcrfpe= 1374.84 ton/mt²

Md= 34.51 ton-mt (momento debido a la carga muerta sin mayorar) e1= 0.11 mt

fd= 130.48 ton/mt² e2= 0.46 mt

Mcr= 336.16 ton-mt e3= 0.25 mt

- Calculo de Mmax (Momento mayorado debido al peso propio de la viga:)Mmax= 44.86 ton-mt

El cortante por falla por flexion - esfuerzo cortante es: Vci= 60.18 ton

Obtencion de VCW:

fpc=

Vp= Componente vertical de la fuerza de preesfuerzo efectivo en la seccion.- Calculo de Vp:Componente vertical de la fuerza de preesfuerzo en los cables 1, 2 y 3 en la seccion h/2 de la cara del apoyo:

Obtencion del componente vertical del cable "1": Ecuacion= 0.00570X²+0.11 tanα1= dy1/dx =senα1 0.01140X para x=9.60 mt α1= 0.10949



Vp= 75.70 ton fpc= 686.46 ton/mt²

VCW= 221.59 tonResumen de fuerzas cortantes:

Vci= 60.18 tonVCW= 221.59 ton

VU= 49.47 ton Se usaran estribos constructivos

Diseño a cortante para la seccion Compuesta:Calculo de Vu a la distancia Z (0<Z<15.0) del apoyo de la viga.Fuerza cortante en la seccion: - Por Carga Muerta:La carga muerta esta compuesta por el peso de la seccion compuesta

Wu= 3.10 ton/mt Pu= 1.73 tonReaccion= 52.88 ton Vd= 52.88 - 3.1Z

Esfuerzo de compresion en el concreto(despues de todas las perdidas de preesfuerzoen el centroide de la seccion transversal que resiste las cargas aplicadas externamente(centroide en el alma de la viga)

IIM

f INFdd

*)'6.1(*)/( inf dpecr ffcfYIM

ppwpcCw VdbfcfV **)3.0'93.0(

- Por Carga Viva:HL-93 L= 33.00 mt - Ecuacion de la fuerza cortante debida a la carga muerta:

a= 4.30 mt Vd= 52.88 - 3.1ZP= 3.630 tn

Impacto= 1.33 - Ecuacion de la fuerza cortante debida a la carga vivaFact. de rueda= 1.18 incluyendo impacto y factor de ruedaRueda trasera= 22.72 tnRueda Interm.= 22.72 tn V(I+L)= (22.72/33)*(33 - Z)" + "(22.72/33)*(28.7 - Z)" + "(5.68/33)*(24.4 - Z)Rueda delant.= 5.68 tnTren de cargas vivas sobre la viga preesforzada

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 14 16.5Vd 52.88 ton 50.56 ton 45.13 ton 37.38 ton 29.63 ton 15.68 ton 9.48 ton 1.73 ton

V(I+L) 46.68 ton 45.52 ton 42.81 ton 38.93 ton 35.06 ton 28.09 ton 24.99 ton 21.12 ton

VU 147.79 ton 142.85 ton 131.32 ton 114.86 ton 98.39 ton 68.76 ton 55.59 ton 39.12 ton

Obtencion de VCI (falla por flexion-esfuerzo cortante):

dP= 1.28 mt

1.6*f'c*bw*dp= 11.49 ton

Wu= 3.10 ton/mt Pu= 1.73 tonReaccion= 52.88 ton Vd= 52.878 - 3.1Z

- Vi es fuerza cortante mayorada debida a la cargas externas. Para la seccion compuesta la carga externa corresponde al peso de la capa de la rodadura, parapetos y de la riostre central.Wu= 0.58 ton/mt Pu= 1.73 ton

Reaccion= 10.43 ton Vi= 10.43 - 0.58Z Mcarg.exter= 10.43Z" - 0.29Z²- Calculo de Mmax (Momento maximo mayorado en la seccion debido a las cargas aplicadas externamente) 33.00 mt Linea de influencia del momento flector producido por la carga viva en secciones tomadas arbitrariamente cada 2.5mt. L= 33.00 mt

a = 4.30 mtP = 3.630 tn MC.stad = 215.31 tn-m

Wu= 0.93 ton/mt MC.rep = 126.60 tn-m

c = 16.90 mt MHL-93 = 341.90 tn-m

s = 11.80 mt MIMP = 71.05 tn-m

t = 21.20 mt MC.VIVA = 412.95 tn-mA = 4.82B = 7.58C = 6.04

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12.5 15 16.5Mcargas externas 0.00 ton 7.66 ton 24.26 ton 44.90 ton 61.91 ton 85.06 ton 91.20 ton 93.14 ton

M(I+L) 260.21 tn-m 282.15 tn-m 327.59 tn-m 378.50 tn-m 412.95 tn-m 419.65 tn-m 433.04 tn-m 433.17 tn-m

Mmax 455.38 ton 503.34 ton 603.60 ton 718.50 ton 800.06 ton 840.72 ton 871.81 ton 874.47 ton

- Vd es fuerza cortante debida a la carga muerta sin mayorar. Se toma el peso propio de la seccion compuesta:

a

4P

AR

z a

4P P

BRL

aL

4P 4P P

AR BR

a b


)*75.1*25.1 )( LIdU VVV

Obtencion de MCR

Propiedades geometricas de la seccion Compuesta:A= 1.0500 mt² YSUP= 0.65 mt h= 1.80 mt

I= 0.4116 YINF= 1.15 mt dp= 1.44 mtFuerzas de preesfuerzo cable "1" y "2" 446.2ton Fuerzas de preesfuerzo cable "3": 297.5ton

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12.5 15 16.5I (mt4) 0.4116 0.4116 0.4116 0.4116 0.4116 0.4116 0.4116 0.4116 Yt (mt) 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mt 1.15 mte1 (mt) 0.35 mt 0.45 mt 0.65 mt 0.86 mt 0.99 mt 1.04 mt 1.04 mt 1.04 mte2 (mt) 0.75 mt 0.80 mt 0.89 mt 0.98 mt 1.03 mt 1.04 mt 1.04 mt 1.04 mte3 (mt) -0.05 mt 0.10 mt 0.41 mt 0.74 mt 0.95 mt 1.04 mt 1.04 mt 1.04 mt1.6f'c 299.33 299.33 299.33 299.33 299.33 299.33 299.33 299.33

fpe (ton/mt²) 1352.30 1567.33 2004.45 2472.94 2760.48 2868.93 2868.93 2868.93fd 0.00 108.36 342.25 630.37 864.36 1169.96 1241.57 1258.56

Mcr 591.20 629.38 702.13 766.69 785.86 715.29 689.66 683.58

Calculo de Vi- Vi es fuerza cortante debida a la cargas externas. Para la seccion compuesta la carga externa corresponde al peso de la capa de la rodadura, parapetos

Wu= 0.58 ton/mt Vi= 9.57 - 0.58Z Vcargas ext.= ffuerza cortante debida a las cargas externas

Reaccion= 9.57 ton Vi= 1.25Va.ext+1.75V(I+L))El valor de V(I+L) se obtiene de la ecuacion de la fuerza cortante.

V(I+L)= (22.72/33)*(33 - Z)" + "(22.72/33)*(28.7 - Z)" + "(5.68/33)*(24.4 - Z)

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 15 16.5Vd 9.57 ton 9.14 ton 8.12 ton 6.67 ton 5.22 ton 2.61 ton 0.87 ton 0.00 ton

V(I+L) 46.68 ton 45.52 ton 42.81 ton 38.93 ton 35.06 ton 28.09 ton 23.44 ton 21.12 ton

VI 93.65 ton 91.07 ton 85.06 ton 76.47 ton 67.88 ton 52.42 ton 42.11 ton 36.96 ton

Calculo de Vci:

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 15 16.5

1.6f'c*bw*dp 11.49 ton 11.49 ton 11.49 ton 11.49 ton 11.49 ton 11.49 ton 11.49 ton 11.49 tonVd 52.88 ton 50.56 ton 45.13 ton 37.38 ton 29.63 ton 15.68 ton 6.38 ton 1.73 ton

V(l+L) 46.68 ton 45.52 ton 42.81 ton 38.93 ton 35.06 ton 28.09 ton 23.44 ton 21.12 ton

VI 93.65 ton 91.07 ton 85.06 ton 76.47 ton 67.88 ton 52.42 ton 42.11 ton 36.96 ton

Mcr 591.20 629.38 702.13 766.69 785.86 715.29 689.66 683.58

Mmax 455.38 ton 503.34 ton 603.60 ton 718.50 ton 800.06 ton 840.72 ton 871.81 ton 874.47 ton

VCI 185.96 175.93 155.57 130.48 107.80 71.77 51.19 42.12

Calculo de Vcw:

)'6.1(*)/( inf dpecr ffcfYIM

ppwpcCw VdbfcfV **)3.0'93.0(


Calculo de fpc (en el centroide de la seccion esta el alma)

fpc= 708.25 ton/mt²

Calculo de Vp (componente vertical del cable de preesfuerzo)

VP= Psenα=P(dy/dx)

Cable Z(mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 15 16.51 senα1 0.1255 0.1169 0.0969 0.0684 0.0399 0.00 0.00 0.00 1 Vp 27.99 26.08 21.63 15.27 8.91 0.00 0.00 0.00 2 senα2 0.0580 0.0537 0.0435 0.0290 0.0145 0.00 0.00 0.00 2 Vp 12.94 11.97 9.70 6.47 3.23 0.00 0.00 0.00 3 senα3 0.2076 0.1928 0.1582 0.1088 0.0593 0.00 0.00 0.00

3 Vp 61.76 57.35 47.05 32.35 17.65 0.00 0.00 0.00

suma Vp 102.69 95.40 78.39 54.09 29.79 0.00 0.00 0.00

Calculo de Vcw:

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 15 16.5

(9.3f'c+0.3*fpc)bw*dp 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 tonVp 102.69 ton 95.40 ton 78.39 ton 54.09 ton 29.79 ton 0.00 ton 0.00 ton 0.00 tonVcw 269.64 ton 262.35 ton 245.34 ton 221.04 ton 196.74 ton 166.95 ton 166.95 ton 166.95 ton

Comparando valores de Vci y Vcw se observa que Vci<Vcw, por lo que se toma Vci como fuerza cortante resistente por el concreto.Determinacion de la separacion de los estribos:

Se toman estribosNº 4 A=1.29 cm²

Z (mt) 0 0.75 2.5 5 7.5 12 15Vu/f 197.05 ton 190.47 ton 175.10 ton 153.15 ton 131.19 ton 91.68 ton 74.11 tonVCI 185.96 ton 175.93 ton 155.57 ton 130.48 ton 107.80 ton 71.77 ton 51.19 tonVS 11.09 ton 14.54 ton 19.53 ton 22.67 ton 23.39 ton 19.90 ton 22.93 ton

2.1f'c*bw*dp 169.72 ton 169.72 ton 169.72 ton 169.72 ton 169.72 ton 169.72 ton 169.72 ton OK !S=Av*fy*d/Vs 70.33 cm 53.67 cm 39.95 cm 34.42 cm 33.35 cm 39.20 cm 34.03 cm

pw dbcfVs **'*1.2

S

v

VdfyA

S**

pw dbcf **'*1.1


DATOS GENERALES: 0.54VERTICE X Y Resist. del terreno : = 4.2 kg/cm²

P1 0.00 0.00 Angulo de fricción: f = 29 ºP2 0.00 1.00 Coef. de fricción m = 0.54P3 1.50 1.00 Peso especifico de concreto gc= 2.40 t/m³P4 1.50 6.70 Peso especifico de relleno gs= 1.80 t/m³P5 2.30 6.70 Concreto f'c= 210.0 kg/cm²P6 2.30 8.70 Acero fy= 4200.0 kg/cm²P7 2.60 8.70 Altura adic. por S/C h' = 0.600 mtP8 2.60 6.15 fw = f /2 = fw = 14.3 ºP9 2.10 5.65P10 2.60 1.00 GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURAP11 7.50 1.00P12 7.50 0.00 Largo de cajuela lj= 0.80 mt

Ancho de cajuela : aj = 2a + 2b +s aj= 8.00 mtEspesor del parapeto ar= 0.30 mtEspesor parcial placa - pantalla 1 E1= 0.60 mtEspesor parcial placa - pantalla 2 E2= 0.50 mtEspesor inferior placa - pantalla : E=E1+E2 E= 1.10 mtAcartelamiento - cajuela : gj = lj + ar - E1 gj= 0.50 mtAltura - parapeto : hr = 2(e) + h(viga PP) hr= 2.00 mtProfundidad del Estribo Hf= 8.70 mtEspesor - cajuela ej= 0.55 mtAltura total - cajuela : hj = ej + gi hj= 1.05 mtAltura de zapata hz= 1.00 mt

Coef. de fricción : albañ./albañ. f alb/alb = 0.700 Altura placa - pantalla hp= 5.15 mtCoef. de fricción : albañ./arcilla seca f alb/arc = 0.550 Ancho de zapata A= 1.00 mt

Largo de zapata B= 7.50 mtPie de zapata B1= 1.50 mtTalón de zapata B2= 4.90 mt

CHEQUEO DEL ESTRIBO SIN LA SUPERESTRUCTURA

DISEÑO DE ESTRIBO EN VOLADIZO - PUENTE BUENOS AIRES

ESTRIBO

CONTROL DE ESTABILIDAD

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

CALCULO DEL EMPUJE ACTIVO SEGÚN RANKINE

Ka= 0.35Kp= 2.86Ea= 23.84

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA LA FUERZA DE DISEÑO SISMICO:

A = 0.40 Coeficiente de AceleraciónS = 1.20 Coeficiente de Sitio

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE:Cálculo de los Coeficientes sismicos Kh y Kv:

Kh = 0.2 Coeficiente sismico horizontal - Recomendado A/2

Kv = 0.14 Coeficiente sismico vertical - Recomendado=0.7*KhCálculo de los Angulos de Fricción

Φ = 29 º Angulo de friccion interna del rellenoθ = 13.09 ºδ = 19 º Angulo de fricciòn y adh. para dif. materialesβ = 0 º Angulo del talud de tierra con la horizontal = 3 º Angulo entre la pared interior del muro y la vertical

Kas = 0.54EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE: Eas = 31.64

CALCULO DE FUERZAS ESTABILIZADORAS

Tipo de carga Volumen gs (ton/mt³) Fuerza Brazo Momento SFV= 106.92 ton

DC Estribo P1 0.60 2.40 1.44 ton 2.45 mt 3.53 ton-mt SMV= 469.69 ton-mtDC Estribo P2 0.61 2.40 1.45 ton 2.05 mt 2.98 ton-mtDC Estribo P3 0.13 2.40 0.30 ton 2.27 mt 0.68 ton-mtDC Estribo P4 3.09 2.40 7.42 ton 1.80 mt 13.35 ton-mtDC Estribo P5 1.16 2.40 2.79 ton 2.27 mt 6.32 ton-mtDC Zapata P6 7.50 2.40 18.00 ton 3.75 mt 67.50 ton-mtEV Relleno P7 0.13 1.80 0.23 ton 2.43 mt 0.55 ton-mtEV Relleno P8 1.16 1.80 2.09 ton 2.43 mt 5.09 ton-mtEV Relleno P9 37.73 1.80 67.91 ton 5.05 mt 342.97 ton-mtLS Sobrecarga S/C 2.94 1.80 5.29 ton 5.05 mt 26.72 ton-mt

Descripcion

))2/45²(( f tgKa

KaKp 1

KaHEa *21 2g

v

h

KK

tg1

1

2

2

2

)()()()(1)(

)(

bbff

f

CosCosSenSenCosCosCos

CosKas

KasKvHEas )1(21 2 g

FUERZAS DESESTABILIZADORA DEL ESTRIBO:

Tipo de carga Descripcion Longitud gs (ton/mt³) Fuerza Brazo Momento SFH= 41.20 ton

Ea Empuje act. 1.00 mt 1.80 23.84 ton 2.90 mt 69.14 ton-mt SMH= 143.00 ton-mt Eas Emp. Act. sis. 1.00 mt 1.80 7.79 ton 5.22 mt 40.68 ton-mt

Es Sobrecarga 1.00 mt 1.80 3.29 ton 4.35 mt 14.31 ton-mtQ Sismo Inercial Est. 1.00 mt ------- 6.28 ton 3.01 mt 18.87 ton-mt

ESTADO LIMITE DE SERVICIO I

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORASSFV= 106.92 tonSMV= 469.69 ton-mt

DC Estribo 31.40 ton 94.36 1.00 31.40 ton 94.36 ton-mtEV Relleno 70.23 ton 348.60 1.00 70.23 ton 348.60 ton-mtLS Sobrecarga 5.29 ton 26.72 1.00 5.29 ton 26.72 ton-mt

RESUMEN DE FUERZAS DESESTABILIZADORASSFH= 30.12 tonSMH= 88.01 ton-mt

Ea Empuje act. 23.84 ton 69.14 1.00 23.84 ton 69.14 ton-mtEs Sobrecarga 6.28 ton 18.87 1.00 6.28 ton 18.87 ton-mt

Verificacion a la Estabilidad al deslizamientoøt = 1.00 PV= 101.63 tonHr= 54.88 tonHa= 30.12 ton OK !

Verificacion a la Estabilidad al volteoMa= 88.01 ton-mtMr= 442.96 ton-mt OK !

Presiones sobre el terrenoe= 0.18 P1= 1.6 kg/cm² OK !

e<B/6 =1.25 OK ! P2= 1.2 kg/cm² OK !

Peso Final Fv

Tipo de carga Descripcion Peso Parcial

Momento Parcial Factores de Carga Peso Final Momento

Final


Momento Parcial Factores de Carga Momento

Final

Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-a








e<B/6 =1.25 OK ! P2= 0.8 kg/cm² OK !

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-b





Peso Parcial

Momento Parcial Factores de Carga Peso Final


Momento Parcial Factores de Carga Peso Final Fv Momento

Final

Tipo de carga Descripcion

Peso Final Fv Momento Final



Momento Final

Momento Final


Momento Parcial Factores de Carga

Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2




e<B/6 =1.25 OK ! P2= 1.5 kg/cm² OK !

ESTADO LIMITE DE EVENTO EXTREMO I




Ea Empuje act. 23.84 ton 69.14 1.50 35.76 ton 103.71 ton-mt Eas Emp. Act. sis. 7.79 ton 40.68 1.00 7.79 ton 40.68 ton-mt

Es Sobrecarga 3.29 ton 14.31 0.75 2.47 ton 10.73 ton-mtQ Sismo Inercial Est. 6.28 ton 18.87 1.00 6.28 ton 18.87 ton-mt



Peso Parcial


Final



Final


Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2


e<B/6 =1.25 OK ! P2= 0.8 kg/cm² OK !

NOTA: EL ESTRIBO ES EFICIENTE SIN LA CARGA DE LA SUPERESTRUCTURA

R : Reacción del puente/m = (RD + RL)/ancho cajuela Ancho Cajuela aj = 10.00 mt Ancho de vía (10' ) = 3.60 mtRD = 184.93 tonRL= 119.59 ton

Fuerza por Carga muerta : RD RD = 18.49 ton/mtFuerza por Sobrecarga : RL RL = 15.74 ton/mtPeso Total del Puente sobre estribo R = 34.23 ton/mtFuerza de Frenado : FL = 0,05*RL FL = 0.79 ton/mtFuerza de Fricción : FF = 0,05*RD FF = 0.92 ton/mtFuerza de Sismo : EQ = 0,20*RD EQ = 3.70 ton/mtCarga de viento sobre estructura W= 0.505 ton/mtCarga de viento en sobrecarga WL= 0.000 ton/mtSismo debido a efectos inerciales del muro

Eq= 6.28 tonh= 3.01 mt

CALCULO DEL PESO ESTABILIZADOR Tipo de carga Descripcion Fuerza Brazo Momento SFV= 141.15 ton

DC Estribo 31.40 ton 3.01 mt 94.36 SMV= 534.72 ton-mtEV Relleno 70.23 ton 4.96 mt 348.60LS Sobrecarga 5.29 ton 5.05 mt 26.72RD Reac. Carg. Muerta 18.49 ton 1.90 mt 35.14RL Reac. Sobrecarga 15.74 ton 1.90 mt 29.90

FUERZAS DESESTABILIZADORA DEL ESTRIBO:Tipo de carga Descripcion Fuerza Brazo Momento SFH= 47.12 ton

Ea Empuje act. 23.84 ton 2.90 mt 69.14 SMH= 181.85 ton-mt Eas Emp. Act. sis. 7.79 ton 5.22 mt 40.68

Es Sobrecarga 3.29 ton 3.01 mt 9.88FL Fza.por frenado 0.79 ton 10.50 mt 8.26FF Fza por friccion 0.92 ton 6.70 mt 6.20EQ Fza por sismo Sup. 3.70 ton 6.70 mt 24.79W Viento en Estruc. 0.50 ton 7.98 mt 4.03

WL Viento en Sobrec. 0.00 ton 10.05 mt 0.00Eq Fza Sis Iner. Muro 6.28 ton 3.01 mt 18.87

CHEQUEO DEL ESTRIBO CON LA SUPERESTRUCTURA + SOBRECARGA

APL

LPL

LPviaRL /)4)2.4(**4)4.8(*(*1

Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2

ESTADO LIMITE DE SERVICIO I


DC Estribo 31.40 ton 94.36 1.00 31.40 ton 94.36 ton-mtDC Reac. Carg. Muerta 18.49 ton 35.14 1.00 18.49 ton 35.14 ton-mtEV Relleno 70.23 ton 348.60 1.00 70.23 ton 348.60 ton-mtLL Reac. Sobrecarga 15.74 ton 29.90 1.00 15.74 ton 29.90 ton-mtLS Sobrecarga 5.29 ton 26.72 1.00 5.29 ton 26.72 ton-mt


EH Empuje act. 23.84 ton 69.14 1.00 23.84 ton 69.14 ton-mtLS Sobrecarga 3.29 ton 14.31 1.00 3.29 ton 14.31 ton-mtBR Fza.por frenado 0.79 ton 8.26 1.00 0.79 ton 8.26 ton-mtFR Fza por friccion 0.92 ton 6.20 1.00 0.92 ton 6.20 ton-mtWS Viento en Estruc. 0.50 ton 4.03 1.00 0.50 ton 4.03 ton-mtWL Viento en Sobrec. 0.00 ton 0.00 1.00 0.00 ton 0.00 ton-mtEQ Emp. Act. sis. 7.79 ton 40.68 0.00 0.00 ton 0.00 ton-mtEQ Fza por sismo Sup 3.70 ton 24.79 0.00 0.00 ton 0.00 ton-mtEQ Fza Sis Iner. Muro 6.28 ton 18.87 0.00 0.00 ton 0.00 ton-mt




e<B/6 =1.25 OK ! P2= 0.9 kg/cm² OK !

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-a

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORAS



Final



Final

Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2

SFV= 151.93 tonSMV= 564.24 ton-mt







e<B/6 =1.25 OK ! P2= 0.4 kg/cm² OK !

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-b



Peso Final Momento Final

Peso Parcial

Momento Parcial Factores de Carga Peso Final Fv


Momento Parcial Factores de Carga

Momento Final



Final


Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2






e<B/6 =1.25 OK ! P2= 1.0 kg/cm² OK !

ESTADO LIMITE DE EVENTO EXTREMO I



Momento Final



Final



Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2






e<B/6 =1.25 OK ! P2= 0.3 kg/cm² OK !

Tipo de carga Descripcion Longitud gs (ton/mt³) Fuerza Brazo (x) Momento h= 2.00 mtEH Empuje act. 1.00 mt 1.80 1.26 ton 0.67 mt 0.84EQ Emp. Act. sis. 1.00 mt 1.80 0.41 ton 1.20 mt 0.49LS Sobrecarga 1.00 mt 1.80 0.76 ton 1.00 mt 0.76

Verificacion del peralte por servicio: MD= 2.09 ML= 2.99 mt Frenado

El peralte mínimo es : Ms = MD + ML f'c = 210 kg/cm² fy = 4200 kg/cm² Es = 2.1E+06 Ec = 15,000 (f'c)(1/2)

d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2) Ms = 5.08 ton fc = 0,4*f'c= 84.0 kg/cm² fs = 0,4*fy 1680 kg/cm² Ec= 217371 kg/cm² r = fs / fcb= 100.00 cm B = 0.30 mt d req. = 20.20 cm fc*j*k = 24.89 r = 20 n = Es/Ec >= 6

d = 0.25 mt OK ! d' = 5.00 cm k = 0.33 k = n / (n + r)j= 0.89 n= 10 j = 1 - k / 3

Calculo del momento: M= 8.18 ton-mt b= 1.00 mt d= 0.25 mtCalculo del refuerzo del parapeto

0.3 0.4 0.4 10.94 14.41


Final

CALCULO DEL ACERO

DISEÑO DEL PARAPETO


Be

LBF

p V *61**

V

HV

FMMBe

2

Ru= 13.09 þ = 0.610As= 15.26 cm² Asmin = 0.0018*b*d=0.0018*25*100

Asmin = 4.50 cm2As= 15.26 cm²

El refuerzo vertical estara constituido por la siguiente varilla: usar Ø 5/8'' @ 0.125 mAcero TransversalAcero Transv= 0.0018*b*d=0.0018*100*25

Ast= 4.50 cm² usar Ø 1/2'' @ 0.275 m

Tipo de carga Descripcion Brazo (y) F*y(ton-mt) h= 7.70 mtEH Empuje act. 0.32 y² y/3 0.107 y³EQ Emp. Act. sis. 0.10 y² 2/3y 0.067 y³EQ Fza por sismo Sup. 3.70 y 3.700 yLS Sobrecarga 0.38 y y/2 0.189 y²

EQ1 Estribo_efect_Iner. 0.29 y y/2 0.144 y²EQ2 Estribo_efect_Iner. 0.02 y² y/3 0.005 y³

Metodo LRFDU = 1.35*EH +1.75LS+1*Qsup+1*EQ(D)+1*EQ1+1*EQ2

Vu(tn) Mu(tn-m)1.00 5.2 4.39 0.602.00 7.79 11.03 0.673.00 11.48 21.2 0.734.00 16.26 36.21 0.85.00 22.14 57.35 0.866.00 29.11 85.92 0.937.00 37.18 123.2 0.997.60 42.54 150.3 1.03

Refuerzo vertical principal cara en tensionPara y= 8.70 Momento: M= 150.3 b= 1.00 mt d= 1.03 mtCalculo del refuerzo de la pantalla

0.3 0.4 10.94 14.41

Ru= 14.17 þ = 0.393As= 40.48 cm² Asmin = 0.0018*b*d=0.0018*103*100

Asmin = 18.54 cm2As= 40.48 cm²

0.5*1.8*0.35*y²0.5*1.8*y²*(0.54*(1-0.14)-0.35)3.71.8*0.35*0.6*y

Fuerzas desestabilizadoras(ton)

y(m)

Ru = Mu/(L*d²)

As = þ×d×b

Solicitaciones Max.d(m)

DISEÑO DEL CUERPO-PANTALLA DEL ESTRIBO

Ru = Mu/(L*d²)

As = þ×d×b

0.6*y*2.4*0.2

[(0.5/7.7)*y]*y/2*2.4*0.2

1.00 39.17 10.80 1.94 10.802.00 43.74 12.06 4.39 12.063.00 47.66 13.14 7.78 13.144.00 52.23 14.40 12.19 14.405.00 56.14 15.48 18.09 18.096.00 60.71 16.74 25.25 25.257.00 64.63 17.82 34.32 34.327.60 67.24 18.54 40.47 40.47

Desde (y) Hasta (y) usar s (m) Lc (m) As tot sum Ø As parc % / Asreq0 4.00 Ø 1'' 0.30 -------------- 17.00 A 17.00 1.184 6.00 Ø 1'' 0.30 4.50 34.00 A+B 17.00 1.356 7.60 Ø 1'' 0.30 2.75 51.00 A+B+C 17.00 1.26

Verificacion del peralte por servicio

El peralte mínimo es : f'c = 210 kg/cm² fy = 4200 kg/cm² Es = 2.1E+06 Ec = 15,000 (f'c)(1/2)

d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2) fc = 0,4*f'c= 84.0 kg/cm² fs = 0,4*fy 1680 kg/cm² Ec= 217371 kg/cm² r = fs / fcd req. = 69.51 cm fc*j*k = 62.22 r = 20 n = Es/Ec >= 6

d= 104.00 cm OK ! d' = 6.00 cm k = 0.33 k = n / (n + r)j= 0.89 n= 10 j = 1 - k / 3

Refuerzo vertical secundario (cara en compresion)dprom = 90.00 cmAsmin = 0.0013*b*d=0.0013*100*90Asmin = 11.70 cm² usar Ø 5/8'' @ 0.150 m

Refuerzo horizontalAsmin h = 0.0020*b*d(2/3 cara en compresion, 1/3 cara en traccion)Asmin h = 0.002*90*100=18 cm²Ash ext = 12.00 cm² usar Ø 5/8'' @ 0.150 mAsh int = 6.00 cm² usar Ø 1/2'' @ 0.200 m

Zapata anterior(pie)B= 7.50 mt U = 1.35E + 1.25D

B1= 1.50 mt wu = 46.73 ton/mt

B2= 4.90 mt M = 52.57 ton-mtb= 100.00 cm

d = 94.00 cmCalculo del momento: Mu= 52.57 ton-mt

#N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A

y(m) ØVc(tn) Asmin(cm²) Asreq(cm²) Asusar(cm²)

DISEÑO DE LA ZAPATA

Ru= 5.95 þ = #N/A

As= Usar acero minimo Asmin = 0.0018*b*d=0.0018*100*94Asmin = 16.92 cm2

As= 16.92 cm²

El refuerzo estara constituido por la siguiente varilla: usar Ø1 '' @ 0.300 m

Verificacion del cortanteVu = 63.09 ton

Vc =0,53*(f'c)1/2*b*dVc= 72.20 ton OK !

Zapata posterior(talon)U = 1.35E + 1.25D + 1.75LS

Ws/c+pp = 23.60 ton/mtq'b = 21.96 ton/mt

Calculo del momento: Mu = 69.39 ton-mt0.2 0.3 7.58 10.94

Ru= 7.85 þ = 0.208

As= 19.56 cm² Asmin = 0.0018*b*d=0.0018*100*94Asmin = 16.92 cm2

As= 19.56 cm²El refuerzo estara constituido por la siguiente varilla: usar Ø1 '' @ 0.250 m

Verificacion del cortanteVu = 49.72 ton

Vc =0,53*(f'c)1/2*b*dVc= 72.20 ton OK !

Refuerzo transversalAsmin = 0.0018*b*d=0.0018*100*94Asmin = 16.92 cm2 usar Ø 5/8'' @ 0.200 m

As = þ×d×b

Ru = Mu/(L*d²)

As = þ×d×b

Ru = Mu/(L*d²)


30.00 mt3.60 mtHL-934200 kg/cm²2.4ton/mt³2.0ton/mt³0.05 mt100.00 kg/mt2100000210 kg/cm²0.20 mt7.260 ton0.93 ton/mt1.50 mt

P.U (ton/mt³) h (mt) b (mt) ton/mt2.4ton/mt³ 0.20 mt 1.00 mt 0.48

Baranda ------ ------ ------ 0.102.0ton/mt³ 0.05 mt 1.00 mt 0.10

Wd= 0.68

Momento por Carga Permanente "DC"

M+d= 0.110 ton-mt

M-d= 0.380 ton-mt

Momento por Carga Permanente "DW"

M+d= 0.020 ton-mt

M-d= 0.070 ton-mt

f'c

Peso de la baranda

FyPe. ConcretoPe. Asfalto

1.- Momento por Carga Permanente

Peso propio

Peso del Asfalto

Espesor de Losa

DISEÑO DE LOSA PUENTE BUENOS AIRES

Datos de DiseñoLuzAncho de Calzada

Espesor del Asfalto

Es

Sobrecarga

P=

sWu=

ANALISIS Y DISEÑO DE LA LOSA

var 4.30 a 9.00 m

145 kN8P=

ANCHO DE VIA

3.00 m

35 kN

4.30 m

145 kN8P=

2P=

Bordillo

.60m

Gen

eral

.30m

Los

a

9.3 kN/m 9.3 kN/m

M+s/c= 1.780 ton-mt

M-s/c= 1.880 ton-mt

M+U= 3.030 ton-mt

M-U= 3.380 ton-mt

VU= 8.880 ton

DISEÑO DE LA LOSA fc'(kg/cm²) 210 280 350 420

Factor de reduccion Ø = 0.9 β1 0.85 0.85 0.80 0.75

d= 0.175 mt ρb 0.0214 0.0285 0.0335 0.0377

b= 100.00 cm 0.75ρb 0.0160 0.0214 0.0252 0.0283

0.50ρb 0.0107 0.0143 0.0167 0.0189

M-U= 3.380 ton-mt

As = 5.30 cm² a1= 1.25 cm ρmax= 0.0160 OK!

a= 1.25 cm. OK ! ρmin= 0.003333333 INCORRECTO

ρ= 0.003027911

As = 5.83 cm²usar : 1/2" S = 22.11 cm

Se tomará : S = 22.00 cm

usar Asp-: 1/2" @ 22.00 cm

2.- Momento por Sobrecarga (LL)

As =(M max.)/(ø * fy*(d -a/2))

a =(As * fy)/(0.85 * f 'c * b) Vc = 0.53 √ f ´c x bw x d

Calculo de refuerzo para Momento negativo

4.- Fuerza cortante Ultimo

3.- Momento Ultimo (1.25DC+1.5DW + 1.75LL)

M+U= 3.030 ton-mt

As = 4.92 cm² a1= 2.43 cm ρmax= 0.0160 OK!

a= 2.43 cm. OK ! ρmin= 0.003333333 INCORRECTO

ρ= 0.00281271

As = 5.83 cm²

usar : 1/2" S = 22.11 cmSe tomará : S = 22.00 cm

usar Asp+: 1/2" @ 22.00 cm

s'= 1.50 mt usar : 3/8"%= 98.80 % S = 18.17 cm

tomar %= 67.00 % Se tomará : S = 18.00 cm

Asr = 3.91 cm² usar Asr: 3/8" ###########

Ast = 3.15 cm²usar : 3/8"

S = 22.54 cmSe tomará : S = 22.00 cm

usar Ast: 3/8" @ 22.00 cm

VERIFICACION POR CORTANTE

Vc= 13.441 tonVU= 8.880 ton OK!

Ast Øa = 3/8"

Sa = @ 22.00 cm

Asp Øb = 1/2"

Sb = @ 22.00 cm

Asr Øc = 3/8"

Sc = @ 18.00 cm

CUADRO DE RESUMEN

Calculo de refuerzo para Momento positivo

Acero de temperatura (Ast)

Calculo de Reparticion

%67'

121% s

AspAsr %.

100AsrAS S


33.00 mt528.80 KN466.80 KN

10.8x10-6 mm/mm/c0.71 mt35.00 Mpa

La temperatura del concreto tiene un rango de -12 a 27c (AASHTO-LRFD)Tmax= 27 ºC ∆T= 39 ºCTmin= -12 ºC

Etemp= 0.00042120

La deformacion por contraccion de fragua es:Econtrac= 0.0002 (28 dias)Econtrac= 0.0005 (1 año)Vamos a considerar la diferencia Econtrac=0.0003

El movimento maximo lateral se puede calcular:a= 1.2 (factor de carga para temperatura uniforme)L= 33000 mm (luz expandible)

max∆s= 28.56 mm

El espesor total del aparato de apoyo hrl no debe ser menor que dos veces max∆s, para prevenir el corrimiento de los bordes y la delaminacion debido a la fatiga

hrt= 120.00 mmhri= 20.00 mm

.

El factor de forma de una capa de elastomero

hri= 20.00 mm (asumido)L= Longitud del apoyo en mmw= Ancho del apoyo en mm (direccion transversal)

Debido a que el ancho de la viga es bw= 710.00 mmprobaremos un ancho de aparato W= 540.00 mmDonde:

σs= Esfuerzo de compresion promedio debido a la carga total en MpaσL= Esfuerzo de compresion promedio debido a la carga viva en MpaG= Modulo de corte del elastomero en Mpa GL= 0.95 Mpa GH= 1.20 MpaS= Factor de forma de la capa mas gruesa del apoyo

De la siguiente expresion obtenemos "L"225720 L² -18672000 L -10082880000

L= 375.00

Probaremos un apoyo (paralelepipedo) de:W= 540.00 mmL= 375.00 mm

hrt= 120.00 mmVerificando los esfuerzos por compresion:

S= 5.53σs= 4.92 Mpa

1.66*G*S= 8.73 Mpa OK !σL= 2.31 Mpa

0.66*G*S= 3.47 Mpa OK !

Coeficiente termico(∞)

DISEÑO DE APOYO DE ELASTOMERO

Datos de DiseñoLuzCortante x cm (VDL)Cortante x sobr.(VLL)

Movimiento Longitudinal Maximo en el Estribo

Ancho de vigaf'c

Espesor preliminar del Apoyo

Area preliminar del Aparato de Apoyo

minmax TTT

TEtemp *

)(**max EcontacEtempLas

strh 2

))(2( WLhLWS

rii MpaGSs 0.11*66.1

WLhriWLGSL

**2***66.1

))(2( WLhLWS

ri

LWR

s LWRL

L

GSL *66.0

La deflexion instantanea se puede calcularEi= Deformacion unitaria de la capa"i"

hri= espesor de la capa "i"De las curvas: deformacion unitaria vs esfuerxos de compresion, obtenemos Ei

σs= 4.92 Mpa obtenemos Ei= 0.026S= 5.53

La deflexion instantanea seria:δ= 3.12 mm

La capacidad de rotacion del apoyo se puede calcular como: θmax= 0.0166 rad

La rotacion de diseñoθDC= Rotacion debido a la contraflecha la cual corresponde a la deflexion por carga muerta, valor negativo

θL= Rotacion debido a la deflexion por carga viva(HL-93)θdesco= Margen por incertidumbre =+-0.005 rad

La rotacion instantanea por carga muerta se puede calcular por superposicion w= 25.28 N/mm EI= 8.281E+15

I= 2.916E+11 MD= 3.441E+09E= 28397.18 Mpa λ= 2.47

θD1= 0.004571 radθD2= 0.002286 rad θDi= 0.0022857 rad

θDC= -0.007931 rad

La rotacion debido a la carga viva, se puede estimar por superposicion P1= 145.00 KN P2= 145.00 KNa1= 17500.00 mm a2= 13200.00 mmb1= 15500.00 mm b2= 19800.00 mm

ML= 2E+09 N-mmθL1= 0.0011635θL2= 0.0012204θL3= 0.0014015θL= 0.0037854 rad

La rotacion de diseño en estado limite de servicio θS= 0.000854 radθS= -0.009146 rad

De este modo θS= 0.009145943 rad OK !

Se debe diseñar los apoyos paea evitar levantamiento de cualquier punto del apoyo y para evitar un excesivo esfuerzo de compresion sobre un borde bajo cualquier combinacion de cargas y rotacion correspondiente.

LevantamientoLos requirimientos de levantamiento para apoyos rectangulares se pueden satisfacer con las siguientes condiciones:

n= numero de capas interioresn= 5

σlevan.min= 4.27 Mpa OK !

CompresionLos requirimientos de esfuerzos de comprension para apoyos rectangulares se pueden satisfacer con las siguientes condiciones:

Capacidad de Rotacion del Apoyo

Combinacion de Compresion y Rotacion

Deflexion Instantanea por Compresion

hriEi *

LMAX *2

descoLDCs

EIWL

D 24

3

1 21 DDDi EILM D

D 62

)( DiDiDc

321 LLLL

)2(6 11

1111 baEIL

baPL

)2(6 22

2222 baEIL

baPL EI

LM LL 6

*3

descoLDCs

2min, )/(*)/(***1 rtSlevans hBnSG

2max )/(*)/(*2.01***87.1 rtSCs hBnSG

σCmax= 8.59 Mpa OK !

Estabilidad del apoyoEl apoyo se debe diseñar para prevenir su inestabilidad bajo la combinacion de cargas correspondientes al estado limite de servicio

A= 0.071847108B= 0.054586774

σCr= 10.66 Mpa OK !

Planchas de refuerzoEl refuerzo debe resisitir los esfuerzos de traccion producidos por la compresion del apoyo. El espesor de estas planchas es usualmente pequeño y se puede estimar de la siguiente manera:

En estado limite de serviciohs=3hmax*σs/fy hs= 0.86 mmEn estado limite de fatiga hs=2hmax*σL/∆FTH hs= 0.80 mm (gobierna)

Entonces el aparato de apoyo seriaL= 375.00 mm

W= 540.00 mmhrt= 124.00 mm

Conformado por 6 capas de 20 mm y 5 planchas de refuerzo de 0.80mm(calibre 24)"

)2( BAG

crs

)/21(*()/*92.1(WLSLh

A rt

))4/1(*)2(*(67.2

WLSSB


DATOS GENERALES: 0.554309051Resist. del terreno : = 1.5 kg/cm²Angulo de fricción: f = 29 ºCoef. de fricción m = 0.55Peso especifico de la roca gr= 2.80 t/m³Peso especifico de relleno gs= 1.80 t/m³Porosidad n= 30.0%Altura adic. por S/C h' = 0.600 mtfw = f /2 = fw = 14.5 º

GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA

Valor de "a" a= 1.00 mt

Valor de "b" b= 1.50 mtAncho total de la estructura N= 3.50 mtAltura total de la estructura H= 4.00 mt

CALCULO DEL EMPUJE ACTIVO SEGÚN RANKINE

Ka= 0.35Kp= 2.86Ea= 5.04

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA LA FUERZA DE DISEÑO SISMICO:

A = 0.40 Coeficiente de AceleraciónS = 1.20 Coeficiente de Sitio

CHEQUEO DE LA ESTRUCTURA COMPLETA

DISEÑO DE muros de gaviones - puente buenos air es

CONTROL DE ESTABILIDAD

))2/45²(( f tgKa

KaKp 1

KaHEa *21 2g

a a b

aa

aa

BAA

C

B

B

A

A

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE:Cálculo de los Coeficientes sismicos Kh y Kv:

Kh = 0.2 Coeficiente sismico horizontal - Recomendado A/2

Kv = 0.14 Coeficiente sismico vertical - Recomendado=0.7*KhCálculo de los Angulos de Fricción

Φ = 29 º Angulo de friccion interna del rellenoθ = 13.09 ºδ = 19 º Angulo de fricciòn y adh. para dif. materialesβ = 0 º Angulo del talud de tierra con la horizontal = 0 º Angulo entre la pared interior del muro y la vertical

Kas = 0.50EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE: Eas = 6.19

CALCULO DE FUERZAS ESTABILIZADORAS

Tipo de carga Volumen gr (ton/mt³) Fuerza Brazo Momento SFV= 16.66 ton

DC Gavion 1 P1 1.00 1.96 1.96 ton 3.50 mt 6.86 ton-mt SMV= 37.98 ton-mtDC Gavion 2 P2 1.50 1.96 2.94 ton 2.75 mt 8.09 ton-mtDC Gavion 3 P1 1.00 1.96 1.96 ton 1.50 mt 2.94 ton-mtDC Gavion 4 P2 1.50 1.96 2.94 ton 2.75 mt 8.09 ton-mtDC Gavion 5 P1 1.00 1.96 1.96 ton 0.50 mt 0.98 ton-mtDC Gavion 6 P1 1.00 1.96 1.96 ton 1.50 mt 2.94 ton-mtDC Gavion 7 P2 1.50 1.96 2.94 ton 2.75 mt 8.09 ton-mt

Descripcion

v

h

KK

tg1

1

2

2

2

)()()()(1)(

)(

bbff

f

CosCosSenSenCosCosCos

CosKas

KasKvHEas )1(21 2 g

FUER

ZAS

DESE

STAB

ILIZ

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RAS

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carg

aDe

scrip

cion

Long

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00 m

t1.

805.

04 to

n1.

33 m

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9.48

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mt

E

asE

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1.

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r=9.

16 to

nH

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m²

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