diseÑo puente tipo losa

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSADatos:

NUMERO DE VIAS : 2 LUZ DEL PUENTE: 13 m ANCHO DEL PUENTE: 6m TREN DE CARGA: HS-15 Fc: 280 Kg/cm3

Fy: 4200 Kg/cm3

Acera 0.70 m RESISTENCIA (FATIGA) 2 SERVICIO 2

TREN DE CARGA O CAMION DE DISEÑO HS - 15

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

DISEÑO DEL PUENTE TIPO LOSA

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

1. CALCULO DEL ESPESOR DE LA LOSA

Según la norma peruana:

h=1.2(L+3.05)30

DONDE:

L en metros = 13

h=1.2(13+3.05)30

h=0.642m

h=65cm

2. DETERMINACION DE FRANJA

Según la norma peruana:

Para dos o más carriles:

a) Franja central

E=84+1.44∗√L1∗W

L1 = 13 m = 42.65’’

W1 = 4.80 m = 15.75 ‘’

E=84+1.44∗√13∗4.80

E=121.32∗2.54=308.1528 cm

E=3.08m

b) Franja de Borde:

E=0.60+0.30+ 3.082≤1.80mt

E=2.44>1.80mt

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

E=1.80mt

3. LINEA DE INFLUENCIA DE CORTES

4.-Diseñar por flexión las vigas principales.

L/4=7.5m

B= bw+s=0.80+2.47=3.27m (utilizamos este valor)

bw+16*t=0.80+16*0.18 =3.68m

A. Diseño por cargas de servicio

fc=0.4*f´c=0.4*280=112.00kg/cm2

fs=0.6*fy=0.6*4200= 2520 kg/cm2

exterior

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

n=2∗106

15000∗√280≈8

r=fsfc

=2520112

=23

K=nn+r

=823+8

=0 .26

J=1−K3

=1−0 .263

=0. 91

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

interior

Por lo tanto área de acero para ambos casos es la siguiente:

Exterior

Interior

B. Verificando Cuantía.

Pb=0. 85∗β1∗(60006000+ fy

)∗f ´ cfy

Pmax=0 .75 Pb=0 . 75∗(0 .852(60006000+4200

))∗2804200

Pmax=0 .021

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

d=√2∗Mtotalfc∗K∗J∗b

d=√2∗809 .86∗105

112∗0 . 26∗0.91∗327d=136.72cm≤190 cm . . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..OKPor . .. . .Recomendacion . .. . ..d=1 .70m

d=√2∗Mtotalfc∗K∗J∗b

d=√2∗790 .795∗105

112∗0 .26∗0.91∗327d=135cm≤190cm . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .OKPor . .. . .Recomendacion . .. . ..d=1 .70m

Δs=Mufs∗J∗d

Δs=809 .86∗105

2520∗0 .91∗170Δs=207 .74 cm2

Δs=Mufs∗J∗d

Δs=790. 795∗105

2520∗0 .91∗170Δs=202. 85cm2

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Cuantía Real=

Δsbd

Exterior =

207 .74327∗170

=0. 0037

Interior =

179 .20330∗100

=0. 0054

C. Diseño por resistencia última

Exterior

MU=1.3 [M D+53 (M L+M I )]

MU=1.3 [678.98+ 53

(109.74+24.14 )]MU=1172.75Tn−m

ÁREA DE ACERO a=10

a=∆s×f y

0.85×f ' c ×B

a= 188.05×42000.85×280×327

=10.15

pmin=14fy

=144200

=0 .0033

0 . 0034≥0 .0033 . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..OK Interior

MU=1.3 [M D+53 (M L+M I )]

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

Δs=Mu0 .9∗fy∗(d−a/2)

Δs=1172. 75∗105

0 .9∗4200∗(170−5 )Δs=188.05cm2

P=188 . 05327∗170

=0 . 0034≤0 .021 .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..OK

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

MU=1.3 [647.925+ 53

(117.11+25.76 )]MU=1151.85Tn−m

Área de Acero a=10

a=∆s×f y

0.85×f ' c ×B

a= 184.68×42000.85×280×327

=9.97

pmin=14fy

=144200

=0 . 003

0 . 0033≥0 .003 .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .OK

Para no chequear deflexiones debe ser menor que:

P=0.18∗fc / fy=0 .18∗280/4200=0 . 012 Exterior

0 .0034≤0 .012 . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..no .. se . .chequea . .defleciones Interior

0 .0033≤0 . 012 .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .no. . se ..chequea . .defleciones

Verificando el valor de “a”

Exterior

Interior

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

Δs=Mu0 .9∗fy∗(d−a/2)

Δs=1151.85∗105

0 .9∗4200∗(170−5 )Δs=184 .68 cm2

a= Δs∗fy0. 85∗fc∗d

=188 .05∗42000 . 85∗280∗327

=10 . 15cm

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Representación Grafica

Exterior

Interior

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

a= Δs∗fy0. 85∗fc∗d

=184 . 68∗42000 . 85∗280∗327

=9. 97cm

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

D. Diseño por Corte y vigas principales

a.- Corte por carga permanente

Exterior

Vcp=5. 49∗30∗12

+4 . 09∗(1+0 . 75+0 .5+0 .25 )

Vcp=92.58 tn

Interior

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

b.- Corte por sobre carga

Exterior

Vs/c=(7 .256∗1+7 .256∗0 .86+1.814∗0 .56)∗2.53Vs/c=36 .72 tn

Interior

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

Vcp=5. 21∗30∗12

+4 .09∗(1+0 .75+0 .5+0 .25)

Vcp=88 .38 tn

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Vs/c=(7 .256∗1+7 .256∗0 .86+1.814∗0 .56)∗1.35Vs/c=19. 59 tn

c. Corte por impacto

Exterior

Como Vc>Vu teoricamente no requiere estribos

Interior

Como Vc>Vu teoricamente no requiere estribos

d. Calculo de espaciamiento (Usando estribos de ∅=3 /8 )

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

%VI=15 . 24L+38

=15 .2430+38

=0 .22

VI=0 . 22∗36 . 72=8 .08tnVu=1 .3∗( 92.58+5/3∗(36 . 72+8. 08 ))=217. 42tn

Vc=0 . 85(0 .53∗√280+175∗0 .0034 (217 . 42∗1701172.75∗105 ))∗327∗170

Vc=419 .06 tn

%VI=15 . 24L+38

=15 .2430+38

=0 .22

VI=0 . 22∗19 .59=4 . 30 tnVu=1 .3∗( 88. 38+5 /3∗(19 . 59+4 .30 ))=166 . 65 tn

Vc=0 . 85(0 .53∗√280+175∗0 .0035(166 . 65∗1701151. 85∗105 ))∗327∗170

Vc=419 . 06 tn

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Usando ϕ 3/8´´. .. .. . .@35cm

Sin embargo se debe cumplir que:

Exterior

L=2∗170=280cmS=¿ {d /4=170/4=42.5cm ¿ } {8db=8(2.54∗1 .3 /8 )≈25 cm ¿}¿{}smax=d /2=170/2=85 cm1ϕ3 /8´´@10cm ,10ϕ3 /8 ´´@20 cm ,rϕ3 /8 ´´@35 cm

Interior

L=2∗170=280cmS=¿ {d /4=170/4=42.5cm ¿ } {8db=8(2.54∗1 .3 /8 )≈25 cm ¿}¿{}smax=d /2=170/2=85 cm1ϕ3 /8´´@10cm ,10ϕ3 /8 ´´@20 cm ,rϕ3 /8 ´´@35 cm

e. Diseño de las vigas diafragma

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

AV=3 . 5∗b∗sfy

s=Av∗fy3. 5∗b

=2∗0 .71∗42003.5∗90

≈20 cm

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

Mu=30%M=0.30*809.86=242.958tn-m

Espaciamiento de estribos

Smax=d/2=85cm

f. Diseño de las losa de tablero

a.-carga permanente

P.P.losa=0.18*1*2.4=0.432tn/m

Asfalto=0.05*1*2=0.10tn/m

Total=0.532tn/m

Mcp=w∗S2

10=0 .532∗1. 672

10=0 .15 tn−m

b.- Sobre carga

Ms /c=(S+0 .6110

)∗P

Ms /c=(1 . 67+0 . 6110

)∗7 .256=1 .65 tn−m

Ms /c (+)=0 . 8∗1.65=1 .32tn−mMs /c (−)=0 .9∗1 .65=1. 49tn−m

c.- Impacto

%MI=15 .24L+38

=15 .243 . 2+38

=0 .37≥0 .30 . .. . .. .. . .. tomamos . .el . . min imo

MI (+)=0. 30∗1. 32=0 .396 tn−mMI (−)=0 .30∗1 . 49=0 . 447 tn−m

Mu (+)=1 .3(0 .15+(5 /3 )∗(1.32+0 .396))=3 .91tn−mMu (−)=1 . 3(0 .15+(5/3 )∗(1 . 49+0 . 447 ))=4 .39 tn−m

Mu= 3.91 Tn-m

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

Δs=242.958∗105

2520∗0 . 91∗170=62 . 32cm 2

1ϕ3 /8´´@10 cm ,10ϕ3 /8´´@20 cm , rϕ3 /8 ´´@60 cm

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

a=1. 4

Δs=3. 91∗105

0 .9∗4200∗(15−0 . 70)=7 .23cm2

a=7 .23∗42000 .85∗280∗100

=1.27cm .. .OK !!

Usando φ5 /8

@=

1. 987 .23

∗100=27 . 39≈25cm

Mu= 4.39 Tn-m

a=1. 6

Δs=4 .39∗105

0 .9∗4200∗(15−0 . 8)=8 .18cm2

a=8 .18∗42000 . 85∗280∗100

=1. 44 cm . ..OK !!

Usando φ5 /8

@=

1. 988 .18

∗100=24 . 2≈25 cm

g.- Diseño de losa en voladizo

seccion carga distancia M Tn-m

1 0.15*0.35*1*2.4=0.126 1.055 0.133

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

2 0.43*0.30*1*2.4=0.31 0.73 0.226

3 0.5*(0.25*0.05)*1*2.4=0.015 0.56 0.0084

4 0.18*0.58*1*2.4=0.25 0.29 0.0725

Asfalto 0.05*0.53*1*2 =0.053 0.265 0.014

Baranda 0.15*1=0.15 1.18 0.177

Mcp 0.631

H. Momento por sobrecarga

M s /c=P∗XE

X=0.23

E=0.8∗X+1.143=0.8∗0.23+1.143

E=4.327

M s /c=7.256∗0.23

1.327=1.258Tn−m

M I=0.3∗1.258=0.377Tn−m

MU=1.3 [0.631+ 53

(1.258+0.377 )]MU=4.363Tn−m

Calculo del área de acero

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO

DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA

a=1.6

Δs=4 .363∗105

0 .9∗4200∗(15−0 .8)=8 .13cm2

a=8 .13∗42000 .85∗280∗100

=1. 43cm .. .OK !!

Usando φ5 /8

@=

1. 988 .13

∗100=24 .2≈25cm

∅ 5 /8 @ 25 c

ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO