Clase 04

Diseo de Puentes con AASHTO LRFDIng. J. Ampuero, Ing. C. Alvarado

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICGTelefax: (01) 4217896 / [email protected] / www.construccion.org.pe

Clase 04

Ing. John Ampuero Alata

DISTRIBUCIN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISO



DEFINICINLa distribucin de cargas tiene por finalidad estudiar la influencia de la asimetra de la carga mvil con relacin al eje de la seccin transversal del tablero.Como la ubicacin de los vehculos en un puente es muy variable, tanto longitudinal como transversalmente, el clculo de los mximos esfuerzos por carga viva es una tarea laboriosa.Para fines prcticos es suficiente con idealizar al puente primero como una estructura plana en el sentido longitudinal para determinar los esfuerzos longitudinales y luego efectuar el clculo transversal del tablero.




Isomtrico Elevacin

Planta




EMPARRILLADO PLANO

0.2

Viga Principal b

distribucin lateralVigas sin

1.0z=25

z=1

1.00.4

P=1

(z= )RgidasVigas sindistribucin lateral

Vigas transversales

Viga Principal cP=1

(z= )Vigas transversales

z=1 z=25 Rigidas

Viga a Viga b Viga c

P=1

Viga Principal a

Vigas sin

z=25z=1

0.61.0

a

aL=Luz del puente

distribucin lateral

z= L2a( )3 a

a

Vigas transversalesRigidas (z= )

Segn las condiciones:

Sistema viga-losa muy rgido Deflexin uniforme

Considerando el aporte y la rigidez torsional de los elementos

flexible




EMPARRILLADO PLANO

d

c

Viga b

a

Viga a

b

c

d

/4

Mb

+

+

+

+

+

+

+

-

+

+ +

+

- - - -

/4

Superficie de Influencia de Momento Flector

/2

bM /20

aM0 /2

Ma /2

en C de Viga Principal bL

en C de Viga Principal aSuperficie de Influencia de Momento Flector

L

a

b

c

d

++++

+

-

-

a

Viga b

c

d

+

+

+

+

++++Q

1.0

1 Viga 2 3 4

2M a/2 a

a

a

b0

Qb00

en C de Viga Transversal 2Superficie de Influencia de Momento Flector

L

en Apoyo 0 de Viga Principal bSuperficie de Influencia de Fuerza de Corte


VIGAS INTERIORES (AASHTO STANDARD)Los momentos flectores debidos a carga viva para cada viga interior sern determinados aplicando al momento total de una seccin la fraccin de una carga de rueda determinada en la siguiente tabla



Tipo de Tablero Puente diseado para una va de

trfico

Puente diseado para dos o ms vas de

trficoMadera S/4.0 S/3.75

Plataforma laminadas clavadas de 4 de espesor o pisos de mltiples capas con espesores>5

S/4.5 S/4.0

Laminados clavados de 6 o ms de espesor

S/5.0Si S excede 5usar nota a

S/4.25Si S excede 6.5

usar nota a

Paneles laminados encolados sobre vigas laminadas encoladas de 4 de espesor

S/4.5 S/4.0

De 6 o ms de espesor S/6.0Si S excede 6usar nota a

S/5.0Si S excede 7.5

usar nota a

Sobre vigas de Acero de 4 de espesor

S/4.5 S/4.0

De 6 o ms de espesor S/5.25Si S excede 5.5

usar nota a

S/4.5Si S excede 7usar nota a

TABLA 1.0

Tipo de Tablero Puente diseado para una va de

trfico

Puente diseado para dos o ms vas de trfico

Concreto:

Sobre vigas I de acero y vigasde concreto pretensado.

S/7.0Si S excede 10 usar nota

a


a

Sobre Vigas T S/6.5Si S excede 6 usar nota a


a

Vigas cajn de concreto S/8.0Si S excede 12 usar nota

a


a

Sobre vigas cajn de acero (AASHTO 10.39.2)

Sobre un arreglo de vigas cajnde concreto pretensado

(AASHTO 3.38)

Enrejado de acero

menor que 4 de espesor S/4.5 S/4.0

4 o ms S/6.0Si S excede 6 usar nota a

S/5.0Si S excede 10.5 usar nota

a

Puente de Acero plataformacorrugada (mnimo 2 deprofundidad)

S/5.5 S/4.5

TABLA 1.0 (continuacin)




VIGAS INTERIORESNota a: En este caso la carga en cada viga serla reaccin de la carga de ruedas, asumiendo que la losa entre las vigas acta como una viga simplemente apoyada.



CONSULTA de AUDITORIO

z Pero en el caso de tener un puente curvo, le va tener que entregar esfuerzos horizontales, eso cmo se apuntara ah. Como el carril no tiene una rigidez altsima en ese sentido, antes, bsicamente es, el esfuerzo tangible est en los apoyos, no va a interferir en las vigas

FC

Seccin adecuada para tomar esfuerzos por torsin


z la carretera debe tener un peralte de acuerdo al radio y la velocidad directriz, ese peralte tambin se tiene que mantener en el puente; o sea, tiene que haber una geometra continua

Los puntos de curva deben estar fuera de la estructura




z En caso de los puentes curvos, cul es ms recomendable. Tiene que tener sus peraltes, verdad; entonces cmo hacemos con esos peraltes, o sea le bajamos el peralte de cada viga o el estribo lo hacemos escalonadamente?

z Ayer pas justo unas fotografas de un puente curvo y not que la cajuela prcticamente encajona con otras vigas



DISTRIBUCIN DE CARGASEN VIGAS DE PISO

VIGAS EXTERIORES (AASHTO STANDARD)La carga muerta soportada por la viga exterior seraquella que corresponde a losa de piso dentro del rea de influencia que la viga soporta.Si las barandas, sardineles y superficie de desgaste son colocados despus del curado de la losa, el peso de stas pueden ser igualmente distribuidas en todas las vigas.El momento flector por carga viva para las vigas exteriores ser determinada aplicando a la viga la reaccin de la carga de ruedas obtenida asumiendo que la losa entre las vigas acta como una viga simplemente apoyada.



DISTRIBUCIN DE CARGAS VIVAS EN VIGAS DE PISOMTODOS APROXIMADOS

P'i P1 = 7.25+0.80x4.05

2P1 = 4x7.25 + 29x1x4.05

(1.35 +4.05 )2.702.701 2

2.703 4

P1 = 10.49 ton

4 2

R=4x7.25 ton=29 ton

P.e=K.tan .xiP.e=K.tan .xi

P i"=K.yi=K.xi.tan

Pi = P'i + P"i K.tan =P.e

1mR

nPPi = P.e xi+ xi 2 P i"= P.e .xixi 2

xi 2

n

n = nmero de vigas

P'i = P

2P.e=K.y i .xi

yi=xi .tanP.2e=Pi".xi

2

2

Mtodo de CourbonVigas transversales son infinitamente rgidas. Vigas longitudinales funcionan como apoyos elsticos (resortes de rigidez "k")

e

+

P/2P/2 P/2

xi

yi+

xi

eP/2

eP/2

Pi

eP/2

x2x1

=

P/2

P/2

eP

P''i

Tabla 2.6.4.2.2.1 Superestructura de Tablero comn referidos en los artculos 4.6.2.2.2 y 4.6.2.2.3 (AASHTO LRFD)



Tabla 2.6.4.2.2.2.b-1 Distribucin de carga viva por el carril para Momento en Vigas interiores (AASHTO LRFD)

Tabla 2.6.4.2.2.2d-1 Distribucin de carga viva por carrilpara momento en vigas longitudinales exteriores (AASHTO LRFD)



Tabla 2.6.4.2.2.2.e-1 Reduccin de Factores de Distribucin de Carga para Momentos en vigas longitudinales sobre apoyos esviados.

(AASHTO LRFD)




z En el manual de Diseo de puentes, en la parte de factores y combinaciones de carga, para el evento extremo 1 por ejemplo, dice en la parte que est la carga y, en la parte indicada en cada extremo, hay un eq, que est aqu en este informe. Hay un P que es un coeficiente estndar y el eq, de dnde debera sacar ese valor?

Ver el Manual de Diseo de PuentesPg. 51, 52,53 y luego 197

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