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PUENTES II
PRCTICA N 1: PUENTES PRTICO
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PUENTES II
PUENTES PRTICO
Hay transmisin de momentos flectores entre tablero y pilas.
Las reacciones hori ontales son ele adas Las reacciones horizontales son elevadas.
Los movimientos impuestos introducen flexiones altas en pilares.
Importancia de la relacin altura vano.
( ) Permite una reduccin en el canto del tablero (en general pequea).
Son ms difciles de construir.
Mejora esttica
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PUENTES II
PUENTES PRTICO
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PUENTES II
PRCTICA N 1: PUENTES PRTICO
Objetivos:
Realizacin del modelo propuesto.
Comentar resultados.
Aprender alguna aplicacin de utilidad de SAP2000Aprender alguna aplicacin de utilidad de SAP2000.
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PUENTES IIEnunciado:
En la figura adjunta aparece un puente prtico constituido por seis estructuras metlicassituadas en planos paralelos, arriostradas por vigas transversales igualmente de acero. Lageometra de las secciones transversales de los distintos tipos de barras se indican en lasgeometra de las secciones transversales de los distintos tipos de barras se indican en lasfiguras que se acompaan. Cada uno de los prticos se considera simplemente apoyado enlos vanos laterales y articulado en los extremos inferiores de los pilares inclinados.
En un anlisis preliminar del puente se van a considerar las siguientes acciones:
Peso propio de la estructura.
Peso propio de la losa de reparto de hormign de 0.30 m de espesor, actuando sobre loselementos longitudinales del puente.
Sobrecarga de uso de 4 kN/m2 actuando sobre todo el puente o la mitad longitudinal delmismo. Dicha carga es recibida a travs de los elementos longitudinales.
Incremento trmico de 30.
Tren de cargas actuando en el centro del vano en las vigas 4, 5, 14 y 15.
Tren de cargas actuando en el centro del vano en las vigas 14, 15, 24 y 25.
Descenso vertical de 0 03 m en el nudo 55 Descenso vertical de 0.03 m en el nudo 55.
Las caractersticas mecnicas del acero son:
E = 210000 N / mm 2 = 0.3 = 7.85t / m3 = 240 N / mm 2 = 1.2 105 m / m C
Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1
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Se desea:
PUENTES IISe desea:
A partir de las acciones anteriores analizar el modelo estructural para las hiptesis decargas ms desfavorables.
Realizar comprobaciones estructurales Realizar comprobaciones estructurales.
Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II
Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II
Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II
Enunciado de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II
COMENTARIOS PREVIOS:
Unidades
Secciones variables en SAP2000
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PUENTES II
IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera
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PUENTES II
IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera
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PUENTES II
IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera
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PUENTES II
IAP Instruccin sobre las Acciones a considerar en el Proyecto de Puentes de Carretera
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PUENTES IICASOS DE CARGA
Peso estructural + Peso de la losa 1 35 Carga permanentePeso estructural + Peso de la losa 1.35 Carga permanente
Sobrecarga + Tren1.5
Incremento trmico
0.6 x 1.5 = 0.9Cargas variables
1.5
Descenso de apoyo 1 5
0.6 x 1.5 = 0.9
Carga permanente de valor no constanteDescenso de apoyo 1.5 Carga permanente de valor no constante
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PUENTES IICombinaciones de ELU consideradas:
C1 = 1.35 CP + 1.5 (media SC+T1) + 0.9 T
C2 = 1.35 CP + 1.5 (media SC+T2) + 0.9 T
C3 = 1.35 CP + 0.9 (media SC+T1) + 1.5 T( )
C4 = 1.35 CP + 1.5 (SC+T1) + 0.9 T
C5 = 1.35 CP + 0.9 (SC+T1) + 1.5 T
C6 = 1 35 CP + 1 5 (SC+T1) + 0 9 T + 1 5 DC6 = 1.35 CP + 1.5 (SC+T1) + 0.9 T + 1.5 D
C7 = 1.35 CP + 0.9 (SC+T1) + 1.5 T + 1.5 D
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Solucin (Sap2000)
PUENTES IISolucin (Sap2000).
Combinacin de carga 1:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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C bi i d 2
PUENTES IICombinacin de carga 2:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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C bi i d 3
PUENTES IICombinacin de carga 3:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIC bi i d 4Combinacin de carga 4:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIC bi i d 5Combinacin de carga 5:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIC bi i d 6Combinacin de carga 6:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIC bi i d 7Combinacin de carga 7:
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIResultados del nudo 5:
Nudo 5
Combinacin de carga
1 2 3 4 5 6 7
Ux 0 0 0 0 0 -0.00867 -0.00867
Uy -0.00172 -0.00166 -0.00276 -0.00169 -0.00274 -0.01368 -0.01473
Uz -0.00563 -6.068E-04 3.998E-04 -0.00553 4.60E-04 -0.02722 -0.02123
Rx 6.875E-04 -0.00194 3.226E-04 6.231E-04 2.84E-04 7.82E-03 0.00748
Ry 0 0 0 0 0 -0.0029 -0.0029
Rz 0 0 0 0 0 4.493E-04 4.493E-04
En metros y radianes
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
En metros y radianes
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PUENTES II
Comprobaciones estructurales
Resistencia de las secciones (N+M, M+V, N+M+V, V+T, M+T). Anlisis de pandeo. Flechas admisibles ( L/500).( ) Pandeo lateral. Abolladura por tensiones de compresin, abolladura del alma por cortante,
pandeo local del alma.p Vibraciones. Rotura frgil. Uniones. Fatiga.
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES IIResistencia de secciones (N+M)
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II
Analizamos el nudo 7 para la combinacin C4
Resistencia de secciones (N+M)
Nd = -345.98 kN ; Md = 1201.17 kNm
Np = A fyd = 0 056 (240000/1 05) = 12800 kNNp = Afyd = 0.056(240000/1.05) = 12800 kN
Mp = Wfyd = 0.024(240000/1.05) = 5485.71 kNm
Nd/Np + Md/Mp = 0.246 < 1 Cumple
Analizamos el nudo 5 para la combinacin C7Nd = -68.48 kN Md = 4150.09 kNm
Nd/Np + Md/Mp = 0.762 < 1 Cumple
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas
Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1
SIN ARTICULAR
Mf_mx = 1394.32 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1293.36 kNm Barras 4 y 7 para C1
ARTICULADO
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas
Mf_mx = 4150.09 kNm Barra 3 para C6
Mf_mn = -2455.47 kNm Barra 15 para C6
SIN ARTICULAR
Mf mx = 2125 23 kN m Barras 4 y 5 para C6Mf_mx = 2125.23 kNm Barras 4 y 5 para C6
Mf_mn = -2879.44 kNm Barras 14 y 15 para C6
ARTICULADO
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de articular la cabeza de las pilas
Sin articular Articulado
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de inclinar las pilas
Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1
PILAS INCLINADAS H=353 kN
Mf_mx = 1236.18 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1449.96 kNm Barras 4 y 7 para C1
PILAS VERTICALESH=110 kN
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de inclinar y articular las pilas
Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1
H=353 kNPILAS INCLINADAS
Mf_mx = 1423.97 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1262.48 kNm Barras 4 y 7 para C1
PILAS VERTICALES y ARTICULADAS H=0 kN
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de modelar la losa (flectores)
Mf_mx = 1214.72 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1473.21 kNm Barras 4 y 7 para C1
SIN MODELAR LOSA
Mf_mx = 1064.44 kNm Barras 5 y 6 para C1
Mf_mn = -1278.67 kNm Barras 4 y 7 para C1
MODELANDO LA LOSA
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
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PUENTES II Influencia de modelar la losa (desplazamientos)
Nudo 5Nudo 5
Combinacin de carga
1 2 3 4 5 6 7
Ux 0 0 0 0 0 -0.00867 -0.00867
Uy -0.00172 -0.00166 -0.00276 -0.00169 -0.00274 -0.01368 -0.01473
Uz -0.00563 -6.068E-04 3.998E-04 -0.00553 4.60E-04 -0.02722 -0.02123
Rx 6.875E-04 -0.00194 3.226E-04 6.231E-04 2.84E-04 7.82E-03 0.00748
Ry 0 0 0 0 0 -0.0029 -0.0029
R 0 0 0 0 0 4 493E 04 4 493E 04Rz 0 0 0 0 0 4.493E-04 4.493E-04
Ux 0 0 0 0 0 -0.00198 -0.00198
Uy 0 00155 0 00158 0 00267 0 00157 0 00268 0 00181 0 00292
Con losa
Uy -0.00155 -0.00158 -0.00267 -0.00157 -0.00268 -0.00181 -0.00292
Uz -0.00439 -7.831E-04 0.00132 -0.00432 0.00137 -0.02344 -0.01776
Rx 6.681E-04 -0.00104 2.718E-04 5.571E-04 2.05E-04 0.00576 0.00541
Ry 0 0 0 0 0 -0.00301 -0.00301
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1
Rz 0 0 0 0 0 1.129E-05 1.129E-05
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PUENTES II
CREAR TABLAS DE RESULTADOS
APLICACIONES DE UTILIDAD
Tratamiento en EXCEL N de combinacin y barras que superan |M|=1800 kNm|N| = 250 kN
T t i t SAP2000 N d bi i b d d d l fl t Tratamiento en SAP2000 N de combinacin y barra donde se produce el mx. flector
HACER SELECCIONES Y OBTENER RESULTADOS
Tipos de seleccin
Hacer gruposObtener los movimientos de los nudos del prtico n 2 y los esfuerzos de las barras transversalesg
HACER ENVOLVENTES Obtener la envolvente de momentos flectores en el tablerodebido a todas las combinaciones
MODIFICACIONES DEL MODELO
Uso del comando Interactive Database Editing Introducir dos combinaciones ms yacortar los vanos laterales 2 metros
Solucin de la Hoja de Prcticas n 1