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joseantoniotellez
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DIAFRAGMAS
Modelo estructural
Datos generales:
Carga de Diseño: H2O-S16-44
Luz del Puente Luz 38:= m
Numero de Vias vias 2:=
Numero de vigas longitudinales nv 3:=
Separacion entre vigas longitudinales: sv 2.59:= m
Altura diafragmas: h 183:= cm
Ancho diafragmas: b 20:= cm
Propiedad de los materiales:
fc 250:= Kg/cm2
fy 4200:= Kg/cm2
γH°A° 2400:= Kg/m3
Condiciones de apoyo:
s s
Numero de diafragmas
nd 5:= (Numero de diafragmas)
sdLuz
nd 1−:= sd 9.5= m (Separación entre diafragmas)
Verificacion if sd 12≥ "No cumple", "Cumple",( ):= Verificacion "Cumple"=
Carga viva
Disposicion longitudinal de una fila de ruedas del camion tipo.
Diafragma
sdsd
7.265ton
de=4.3mde=4.3m
Diafragma
7.265ton1.815ton
Diafragma
Pmay 7.265:= Ton
Pmen 1.815:= Ton
de 4.3:= m
Disposicion transversal de las resultantes por fila de ruedas:
1.8m
s
1.8m
s
R RR
d
LC
1.2m
R
Impacto
I15
Luz 38+:= I 0.1974=
I if I 0.3< I, 0.3,( ):= I 0.1974=
Analisis estructural
Reaccion maxima de una fila de ruedas sobre un diafragma
Por el metodo de los tramos isostaticos tenemos:
Rfr PmayPmay Pmen+( ) sd de−( )⋅
sd+:= Rfr 12.2351= Ton
Esferzos calculados con SAP2000 (modulo puentes)
Momento y cortantes maximos por carga muerta:
Positivo: Mcmp 1300:= Kgr.m
Negativo: Mcmn 10:= Kgr.m
Cortante: Vcm 1500:= Kgr
Momento y cortantes maximos por carga viva movil:
Positivo: Mcvp 10700:= Kgr.m
Negativo: Mcvn 5600:= Kgr.m
Cortante: Vcv 9950:= Kgr
Esfuerzos por impacto
Mip I Mcvp⋅:=Positivo:Mip 2111.8421= Kgr.m
Negativo: Min I Mcvn⋅:=
Min 1105.2632= Kgr.m
Cortante:Vi I Vcv⋅:=
Vi 1963.8158= Kgr.m
Momentos de Diseño
Positivo:Mup 1.3 Mcmp 1.67 Mcvp Mip+( )+[ ]:= Mup 29504.5092= Kgr/m
Negativo:
Mun 1.3 Mcmn 1.67 Mcvn Min+( )+[ ]:= Mun 14570.1263= Kgr/m
Cortante de Diseño
Vu 1.3 Vcm 1.67 Vcv Vi+( )+[ ]:= Vu 27814.8941= Kgr/m
Dimensionamiento
Calculo a flexión para momento positivo
Canto Útil:
Recubrimiento r 3.0:= cm
Diametro del Fierro φ 2.0:= cm
d h r−φ
2−:= d 179= cm
Cuantía Necesaria:
Φ 0.9:=
ρfc
1.18 fy⋅1 1
2.36 Mup⋅ 100⋅
Φ fc⋅ b⋅ d2⋅
−−⎛⎜⎜⎝
⎞⎟⎟⎠
⋅:= ρ 0.0012=
Cuantía Balanceada
β1 0.85:=
ρb 0.85 β1⋅6090
6090 fy+⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
⋅fcfy
:= ρb 0.0255=
Cuantia Máxima y Minima
ρmax 0.75 ρb⋅:= ρmax 0.0191=
Verificacion if ρ ρmax< "cumple", "no cumple",( ):=
Verificacion "cumple"=
ρmin14fy
:= ρmin 0.0033=
Cuantía de Diseño
ρ if ρ ρmin≥ ρ, ρmin,( ):= ρ 0.0033=
Acero de Refuerzo
As ρ b⋅ d⋅:= As 11.9333= cm2
Por Tanto:
Aoπ φ
2⋅
4:= Ao 3.1416=
N°BarrasAsAo
:= N°Barras 3.7985=
N°Barras 4:=
Usar : N°Barras 4= de φ 2= cm
Area de acero proporcionado:
Asprop N°Barras Ao⋅:=
Asprop 12.5664= cm2/m
Calculo a flexión para momento negativo
Canto Útil:
Recubrimiento r 3.0:= cm
Diametro del Fierro φ 1.6:= cm
d h r−φ
2−:= d 179.2= cm
Cuantía Necesaria:
Φ 0.9:=
ρfc
1.18 fy⋅1 1
2.36 Mun⋅ 100⋅
Φ fc⋅ b⋅ d2⋅
−−⎛⎜⎜⎝
⎞⎟⎟⎠
⋅:= ρ 0.0006=
Cuantía Balanceada
β1 0.85:=
ρb 0.85 β1⋅6090
6090 fy+⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
⋅fcfy
:= ρb 0.0255=
Cuantia Máxima y Minima
ρmax 0.75 ρb⋅:= ρmax 0.0191=
Verificacion if ρ ρmax< "cumple", "no cumple",( ):=
Verificacion "cumple"=
ρmin14fy
:= ρmin 0.0033=
Cuantía de Diseño
ρ if ρ ρmin≥ ρ, ρ43⋅,
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
:= ρ 0.0008=
Acero de Refuerzo
As ρ b⋅ d⋅:= As 2.8852= cm2
Por Tanto:
Aoπ φ
2⋅
4:= Ao 2.0106=
N°BarrasAsAo
:= N°Barras 1.435=
N°Barras 2:=
Usar : N°Barras 2= de φ 1.6= cm
Area de acero proporcionado:
Asprop N°Barras Ao⋅:=
Asprop 4.0212= cm2/m
Diseño a Corte
Fuerza cortante ultima
Vu 27814.8941=
Verificacion de la sección:
vuVu
0.85 b⋅ d⋅:= vu 9.1304= Kgr/cm2
vuc 2.65 fc⋅:= vuc 41.9002= Kgr/cm2
Verificacion if vu vuc< "Cumple", "No cumple",( ):=
Verificacion "Cumple"=
Fuerza Cortante resistida por el concreto
Vc 0.85 0.53⋅ fc⋅ b⋅ d⋅:= Vc 25528.9411= Kgr
Verificacion ifVc2
Vu< "Requiere estribos", "No requiere estribos",⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
:=
Verificacion "Requiere estribos"=
Fuerza Cortante resistida por el concreto mas estribos
Como viga normal
Diametro estribos φ 1:= cm
Espaciamiento s 30:= cm
Avπ φ
2⋅
4:= Av 0.7854=
Vsc 0.85 0.53⋅ fc⋅ b⋅ d⋅0.85 2⋅ Av⋅ fy⋅ d⋅
s+:=
Vsc 59025.8586=
Como viga de gran canto
Fierro longitudinal por corte: φh 1.2:= cm (1φh por cara de la viga cada s2)
Espaciamiento: s2 20:= cm
Avhπ φh2⋅
4:= Avh 1.131= (cm2)
Armadura horizontal minima
Avhmin 0.0025 b⋅ s2⋅:= Avhmin 1= (cm2)
Verificacion if 2 Avh⋅ Avhmin> "cumple", "no cumple",( ):=
Verificacion "cumple"=
Armadura vertical minima
Avmin 0.0012 b⋅ s⋅:= Avmin 0.72= (cm2)
Verificacion if 2Av Avmin> "cumple", "no cumple",( ):=
Verificacion "cumple"=
Vsch 0.85 0.53⋅ fc⋅ b⋅ d⋅0.85 2⋅ Av⋅ fy⋅ d⋅
s
1sv 100⋅
d+
12⋅+
11sv 100⋅
d−
120.85 Avh⋅ fy⋅ d⋅
s2⋅+:=
Vsch 61159.5424=
Vsc if Vsc Vsch> Vsch, Vsc,( ):=
Vsc 59025.8586=
Verificacion if Vsc Vu> "cumple", "no cumple",( ):=
Verificacion "cumple"=
Espaciamiento máximo de estribos por norma:
d5
35.84= cm
s if sd5
>d5
, s,⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
:=
Usar : Estribos : φ 1= cm cada s 30= cm
Armadura horizontal: φh 1.2= cm cada s2 20= cm (por cara de la viga)
Armadura de piel:
Se proporcionara la siguiente armadura de piel en cada cara, a partir de la base de la viga.
Ask 0.1 h 80−( )⋅:= Ask 10.3= cm2 h 183= cm
Diametro de fierros: θ 1.2:= cm
Auπ θ
2⋅
4:= Au 1.131= cm2 Area unitaria:
Numero de barras:n
AskAu
:= n 9.1072= n 9:=
Espaciamiento : ek0.9 h⋅n 1−
:= ek 20.5875=
Espaciamiento maximo: ekmaxh6
:= ekmax if ekmax 30> 30, ekmax,( ):= ekmax 30=
ek if ekmax ek> ek, ekmax,( ):= ek 20.5875=
Usar : Numero de barras por cara: n 9=
Diametro: θ 1.2= cm
Espaciamiento: ek 20.5875= cm
Nota: la armadura horizontal en las caras será la mayor entre la armadura de piel y la armadura horizontalrequerida por corte.