DISEO DE PUENTE VIGAIntegrantes1. ATALAYA TORRES, Michael2. HERRERA MUIS, Juan3. VILLACORTA DELGADO, Jaime4. ZAMORA GARCIA, ngel5. PIZAN VERASTEGUI, Jardi6. CORTEZ CARUAJULCA, David

DATOS DE ESTUDIOESTUDIO TOPOGRAFICO Levantamiento topogrfico (1 : 500 , 1 : 2000) a 100m a cada lado del puente Detallado a fondo sobre el curso del agua curvas de nivel menores cada 0.4m y las curvas mayores cada 2m Levantamiento catastral de zonas aledaas Planos presentados en tamao A1

ESTUDIO HIDROLGICO E HIDRULICA (CONOCER LAS CARACTERISTICAS HIDROLOGICAS EN MAXIMAS AVENIDAS) Ubicacin optima del cause Caudal mximo Comportamiento hidrulico Mximo nivel de agua (NMA) Profundidad de socavacin informacin de apoyo material de avenidas

ESTUDIOS GEOLOGICOS Y GEOTECNICOSIdentificar su distribucin y caractersticas permanentes DETERMINAR Resistencia y deformacin Contenido de humedad (w%) Gravedad especifica Granulometra Limites plsticos Ensayo de corte directo Ensayo triaxial Ensayo permeabilidad Ensayo proctor Ensayo CBRDOCUMENTACION Exploracin geotcnica Descripcin de los estratos del suelo Zonas de deslizamientos Profundidad de cimentacin ESTUDIO DE RIESGO SISMICO (no se considera en el presente caso)ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTALIdentificar el problema que se genera, en el impacto ambiental, con la construccin del puente1. Identificacin de impactos (probables impactos a ser investigados)2. Prevencin de impactos3. Monitoreo fauna flora agua relieve recursos hdricos Estticos

ESTUDIO COMPLEMENTARIO INSTALACIONES ELECTRICAS (iluminacin) instalaciones sanitarias (drenaje) sealizacin

ESTUDIOS ALTERNATIVOSElegir la solucin ms conveniente, en funcin a Longitud Secciones transversales Proceso constructivo Mtodo de calculo Presupuesto Ubicacin del puente Otros

UBICACIN Ubicacin geogrfica

Coordenadas UTM:

Este: 776399.68 Norte: 9204965.38

Ubicacin Poltica Pas: Per Departamento: Cajamarca Provincia: Cajamarca Distrito: Cajamarca Direccin de referencia: Av. Mariscal CceresAREA DE ESTUDIO

RECONOCIMIENTO DE LA ZONAIdentificar los lugares en el que se va hacerlos puntos de las estaciones, estudio hidrolgicos como tomar los diferentes datos que son muy importantes para nuestro trabajo Eleccin de un punto estratgicoUbicamos un punto con ayuda del GPS NAVEGADOR para poner la estacin para hacer el levantamiento topogrfico

RECORRIDO Y ESTUDIO DE LA ZONAHaciendo las encuestas para obtener los distintos datos

Tomando datos hidrolgicosPUNTO ELEGIDO PARA HACER NUESTRO PUENTE

PREGUNTAS QUE SE REALIZARAN A LOS POBLADORES DE LA ZONALas preguntas se realizaran especialmente a las personas mayores (ancianas), ya que ellos tienen mayor conocimiento de la zona y de los eventos y fenmenos naturales ocurridos en el lugar prximo a construir.1. cul fue la mxima avenida del rio que ha podido apreciar?2. cul ha sido la mxima altura a la que ha llegado el agua?3. El cauce del rio siempre ha sido por este lugar, o inicialmente se encontraba por otro sitio?4. El rio transporta materia orgnica, elementos rocosos, etc.?5. cul es el tamao mximo de rocas que transporta el rio?6. Han existido sismos de gran magnitud?7. la zona presenta problemas hidrulicos, inundaciones, huaycos, sequias, etc.?8. existen fallos o problemas geolgicos, diaclasas, deslizamientos, etc.?9. los vientos son fuertes y que problemas causan?10. existen monumentos arqueolgicos relativamente cerca de la construccin?11. existen especies de flora y fauna, en peligro de extincin en los alrededores?

CARGAS PERMANENTES

1. Geometra del cauce del rio en el lugar de emplazamiento del puente, planeamiento (DD)2. Anlisis de tipo de puente(DC)3. Posibilidad de levantamiento de rasante(EH)4. Existencia de edificaciones colindantes(EV)5. Sobrecargas aledaas superficiales al punto donde se ubica el puente(ES)

CARGAS TRANSITORIAS

1. Desniveles de tramos de ros a unir.2. Anlisis de una probable sobrecarga en el proceso constructivo.3. Temperatura4. Anlisis hidrolgico5. Presencia de vientos fuertes y leves6. Presencia de sismos

DD El rio trae material de arrastre? El rio viene con velocidad (para la socavacin)?

DC Qu longitud tiene entre orillas y que altura (para peso puente)?

EH Qu altura existe desde el nivel del rio hasta el nivel superior, para ver cunto relleno entrara en los lados adyacentes del puente? EV Existen estructuras adyacentes al puente (edificaciones)?

ES Existe material solido abundante (piedra, gravas) para colocar maquinaria provisional? SISMOS Hace cunto tiempo ocurri el ltimo sismo?

TEMPERATURA

Cules son las temperaturas lmites?

HIDROLOGICOS

Cul es el nivel de agua en mximas avenidas? Han ocurrido inundaciones?

Levantamiento topogrfico hasta 1 cuadro antes y despus. Cauce del rio ( huella de la mxima avenida) Anlisis topogrfico: Numero de vas Sentido de los apoyos Levantamiento: Cauce del rio Seccin transversal (cada 10m) Pendiente del rio Observacin de meandros, curvas en el rio, para ver con que velocidad va a venir el arrastre. Dimetros mximos de los slidos(m2)muestreo por zonas Fuerza de arrastre Anlisis del tipo de puente(topografa) Croquis de edificaciones aledaas (empuje de suelos) Verificacin de la pendiente de la calle(ancho de la calle , ancho de bermas) Anlisis demogrfico del tipo de calles Temperatura Sobrecarga por proceso constructivo Presencia de vientos Ver presencia de casas

DATOS PARA EL DISEO DEL PUENTE:OBTENIDOS EN EL DIAGNOSTICO Se encuentra en Cajamarca, Av. Mariscal Cceres El puente est ubicado en la zona urbana. Tendr una luz de 19.84 m y de 2 carriles de circulacin Servicio regular de vehculos. Presin vertical peso propio del suelo de relleno. Clima en la zona normal No existe movimiento ssmico en la zona en los ltimos aos El viento no es predominante, es alto o fuerte en los meses de agosto. El puente ser recto.

Ecuacin de acuerdo a las encuestas. Cargas Permanentes:DD= Carga de arrastre hacia abajo (socavaciones)DC = Carga muerta de componentes estructurales y no estructuralesEH= Presin horizontal del suelo (empuje del relleno)ES= Carga vertical del terreno (sobrecarga del suelo)EV= presin vertical del relleno (cuidad, edificaciones)

Cargas transitorias: IM = Carga de impacto LL = Carga viva vehicularPL = Carga viva de peatones WA= Carga de agua y presin del flujoBR= Fuerza de frenado vehicularFR= Friccin

Factores de carga y combinaciones Es de Resistencia IV pero para el siguiente trabajo asumimos la Resistencia 1

Servicio 1

Fatiga

ECUACION SUPER ESTRUCTURA

RESISTENCIA IU= n (1.25 DC+1.75 BR+ 1.50 DW+1.75 IM+1.75 LL+ 1.75 PL)

SERVICIO IU= n (1.00 DC+1.00 BR +1.00 IM+ 1.00 LL+ 1.00 PL)

FatigaU = 0.75 LL+0.75 IMResistenciaServicioFatiga

Ductilidad (D)0.951.001.00

Redundancia (D)1.051.001.00

Importancia (i)0.95

0.951.001.00

SUB ESTRUCTURA O INFRAESTRUCTURA

RESISTENCIA IU= n (1.25 DC+ 0.9 EH+ 1.50 ES +1.35 EV)

SERVICIO IU= n (1.00 DC+ 1.00 EH+1.00 ES+1.00 EV)

FatigaU = 0 LL+0 IM

ResistenciaServicioFatiga

Ductilidad (D)0.951.001.00

Redundancia (D)1.051.001.00

Importancia (i)0.95

0.951.001.00

APOYOS

ResistenciaU= n (1.75 BR+ 1.00 FR)

SERVICIO IU = n (1.00 BR+ 1.00 FR)

FatigaU = 0 LL+0 IM

ResistenciaServicioFatiga

Ductilidad (D)0.951.001.00

Redundancia (D)1.051.001.00

Importancia (i)0.95

0.951.001.00

CALCULO HIDROLOGICO DEL PROYECTO DEL PUENTE

CLCULO DE LA ALTURA DEL PUENTE

1. ALTURA DE SOLIDOS (H solidos)

Para el clculo de la altura de solidos se hizo un muestreo de material de arrastre en la zona donde se va a construir el puente

Datos de campo:

DIAMETROS DE SOLIDOSAGUAS ARRIBA DIAMETRON MUESTRAS

10 cm72

15 cm58

20 cm55

5 cm17

30 cm11

35 cm2

40 cm9

45 cm2

50 cm1

55 cm0

60 cm1

65 cm0

70 cm3

75 cm1

80 cm1

85 cm1

90 cm2

AGUAS ABAJODIAMETRON MUESTRAS

10 cm120

15 cm72

20 cm120

25 cm60

30 cm40

35 cm19

40 cm14

45 cm5

50 cm7

55 cm5

60 cm3

65 cm0

70 cm1

75 cm0

80 cm1

85 cm0

90 cm0

95 cm0

100 cm1

105 cm0

110 cm0

115 cm0

120 cm0

125 cm1

AGUAS ARRIBA

dimetro(m)n muestrasn*dn*d^2Volumen (m3)V. parciales (m3)

0.112512.51.250.000520.065449847

0.15588.71.3050.001770.10249446

0.255112.20.004190.230383461

0.25174.251.06250.008180.139080925

0.3113.30.990.014140.155508836

0.3520.70.2450.022450.044898595

0.493.61.440.033510.301592895

0.4520.90.4050.047710.095425877

0.510.50.250.065450.065449847

0.550000.087110

0.610.60.360.113100.113097336

0.650000.143790

0.721.40.980.179590.35918876

0.7510.750.56250.220890.220893233

0.810.80.640.268080.268082573

0.8510.850.72250.321560.321555098

0.921.81.620.381700.763407015

51.6514.0325

MEDIA0.18

SUMA CUADRADOS0.048723958

DESVIACION ESTANDAR0.016323958

VARIANZA0.128

N TOTAL DE MUESTRAS: 288 muestras VOLUMEN TOTAL DE LAS MUESTRAS: 3.246508758 m AREA : 27.375 m ALTURA DE SOLIDOS AGUAS ARRIBA:

Altura de solidos aguas arriba = 0.12 m

AGUAS ABAJO

dimetro(m)nn*dn*d^2Volumen (m3)V. parciales (m3)

0.1120121.20.000520.062831853

0.157210.81.620.001770.127234502

0.2120244.80.004190.502654825

0.2560153.750.008180.490873852

0.340123.60.014140.565486678

0.35196.652.32750.022450.426536653

0.4145.62.240.033510.469144503

0.4552.251.01250.047710.238564692

0.573.51.750.065450.458148929

0.5552.751.51250.087110.435568731

0.631.81.080.113100.339292007

0.650000.143790

0.710.70.490.179590.17959438

0.750000.220890

0.810.80.640.268080.268082573

0.850000.321560

0.90000.381700

0.950000.448920

11110.523600.523598776

1.050000.606130

1.10000.696910

1.150000.796330

1.20000.904780

1.2511.251.56251.022651.022653859

100.128.585

MEDIA0.21

SUMA CUADRADOS0.06094883

DESVIACION ESTANDAR0.01684883

VARIANZA0.13

N TOTAL DE MUESTRAS: 469 muestras VOLUMEN TOTAL DE LAS MUESTRAS: 6.110266812 m AREA : 12.0 m ALTURA DE SOLIDOS AGUAS ARRIBA:

Altura de solidos aguas arriba = 0.51 m

TOMAMOS EL MAYOR DE LOS DOS

ALTURA DE SOLIDOS = 0.51 m

2. ALTURA DE BORDE LIBRE (Norma)

ALTURA LIBRE = 2 m

3. ALTURA EN MAXIMAS AVENIDAS

DATOS DE CAMPO: Huella de mxima avenida: 1.25 m. Presencia de poca vegetacin. Material limo-arcilloso. Material canto rodado y perfil angular. Estratigrafa uniforme. Presencia de material de relleno. Poca presencia de agua, el estudio se hizo cuando el rio trasporta agua solo del flujo base y no de precipitaciones. Topografa inclinada. Pendiente del lecho del rio: 0.0065Para realizar este clculo de la altura en mximas avenidas utilizaremos varios mtodos:A. METODO DE LA SECCION Y LA PENDIENTE

Para aplicar el siguiente mtodo debe realizarse los siguientes trabajos de campo: Seleccin de varios tramos del ro. Levantamiento topogrfico de las secciones transversales seleccionadas (3 secciones mnimas). Determinacin de la pendiente de la superficie de agua con las marcas o huellas dejadas por las aguas de mximas. Elegir un valor de coeficiente de rugosidad (n) el ms ptimo. Aplicar clculos en la frmula de Manning.

Q mx. = A * R^(2/3) * S^(1/2) / n

DONDE:

A: rea de la seccin humedad (m2)R: rea de la seccin hmeda/ permetro mojadoS: pendiente de la superficie del fondo de caucen: rugosidad del cauce del ro.

VALORES: n = 0.045 Cota de N.A.M.E dejada por las huellas = 2713.5 m.s.n.m A : rea de la seccin del ro en la avenida = 9,32 m P : permetro mojado de la avenida = 11.92 m S : pendiente de la superficie del fondo de cauce = 0.065

Reemplazando valores en la formula tenemos:

Q mx.= 44.81 m/seg

B. METODO DE LA FORMULA RACIONAL

Para aplicar el siguiente mtodo debe realizarse los siguientes trabajos de campo:

Determinar el rea de influencia de la cuenca en hectreas. Estimar una intensidad de lluvia mxima ( mm/h ) Aplicar clculos con la frmula racional

Q= C * i * A / 360Datos:

C = 0.9 I = 120 mm/h (dato asumido) A(rea de influencia de la cuenca) = 850 hectreas

Reemplazando obtenemos:

Qmax = 255 m/s

Luego reemplazamos en la frmula de manning:

Q

Tenemos la siguiente ecuacin:

255 m/s

h= 1.14 m

4. CALCULO DE LA ALTURA TOTAL

H total= h mx. + h libre + h solidos

H total= 1.14 m + 2 m + 0.51 m

H total= 3.65 m