DISEÑO DE ESTRIBOS

a ) Sección Transversal del Puente

0.275 mt

b) Datos Numéricos :

* Camión de diseño : HL-93* Materiales :

f'c = 210 Kg/cm2fy = 4200 Kg/cm2

* Bajo la cimentación se colocará concreto f'c = 140 Kg/cm2e = 0.1 mt

* 3 Kg/cm2* Ubicación del puente : A = 0.3

* 1.8 Ton/m3* Wc = 2.4 Ton/m3

1 )PESO PROPIO DEL ESTRIBO

PESO P (Ton/mt)D1 6.552 1.225 8.0262 2.9 19.0008D2 7.296 1.9 13.8624 0.4 2.9184D3 17.01 2.675 45.50175 2.9 49.329D4 0 0D5 0 0D6 0 0D7 0 0

30.86 67.39 71.25

2 )MOMENTO PRODUCIDO POR LAS CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA RESPECTO AL PUNTO A

3.1 ) Por carga muerta (D)

5.14 Ton

7.20 Tonxmt/mt

3.2 ) Por carga viva (L)

10.35 Ton

16.95 Tonxmt

3 ) CARGA DEBIDA A LA LOSA DE APROXIMACION (D)

*

H = 5 mt

28.1 grados = 0.49043710556

3.00 4 mt.

Espesor supuesto de la losa de aproximación = 0.3 mt

Reacción de la placa de aproximación sobre la ménsula :

2.88

5.76 Tonxmt/mt

4 ) EMPUJE DE TIERRAS SOBRE EL MURO (E)

0.360

8.09 Ton

13.49 Tonxmt/mt

Empuje activo dinámico por metro ( Mononobe Okabe )

Zcg =

Esfuerzo admisible de terreno s =

gt =

XA (mt)MDAX

(Ton*mt/mt) ZA ( mt)

MDAZ (Ton*mt/mt

)

ΣD

VD =

MA =

RL =

MA =

Cálculo de LMIN

LMIN = H tang (45 - (∅/2))

∅=

→ LMIN = mt ≈

RM = Ton/mt ↓

MA =

EA = 1/2 (gKAH2 ) KA = (1-sen∅)/(1+sen∅) → KA =

EA =

MAE =

δ = Angulo de fricción entre el suelo y el muro = 0i = Angulo del talud = 0β = Angulo del vástago = 0

0.15

→ 0.045 0.075Se toma KV = 0.06

0.1582403245 = 9.07 grados

1.94

0.471

9.97 Ton 2.42 Ton

ΔEAE = 1.88 Ton 9.67 Ton

19.12 Tonxmt/mt (Efectos dinámico y estático)

13.49 Tonxmt/mt (Efecto estático)

5 ) FUERZA DE FRENADO (BR)

BR=5%LLLL = 10.35 Ton/mt

No. De carriles = 2

→ BR = 1.035 Ton

7.04 Tonxmt/mt

6 ) ANALISIS SISMICO

Respuesta Espectral Símica :

Del Mapa de Isoaceleraciones : A = 0.3Aceleración de la gravedad : g = 9.81 m/seg2

Clasificación e Importancia :para puentes esenciales IC = I

Efecto del Suelo : Tipo : ICoeficiente del Suelo: S = 1

Factor de Modificación de Respuesta : R = 1

Aceleración Espectral :

Para suelos de Tipo I : 2.5 * A = 0.75

Tm0 0.750 7.358

0.2 0.750 7.3580.4 0.663 6.5050.6 0.506 4.9640.8 0.418 4.0980.9 0.386 3.7891.2 0.319 3.1271.6 0.263 2.5822.1 0.220 2.1542.7 0.186 1.8213.4 0.159 1.562

6 ) VERIFICACION DE ESTABILIDAD

Tabla de Combinaciones de Carga del método LRFD

DC EV EH L BR LS WS WL CR+SH+TU EQResistencia I 1.25 1.35 1.5 1.75 1.75 1.75 0 0 0.5 0

Resistencia Ia 0.9 1 1.5 1.75 1.75 1.75 0 0 0.5 0

EAE = 1/2g(1-KV )KAE H2 ; donde

KAE = cos2 (∅-Ѳ-β) / ѰcosѲcos2βcos(δ+β+Ѳ)

∅ = Angulo de fricción del suelo

Ѱ = [ 1 + √sen(∅+δ)sen(∅-Ѳ-i) / cos(δ+β+Ѳ)cos(i-β) ]2

Ѳ = arctang (KH / (1-KV ))

KH = Coeficiente sísmico horizontal

KV = Coeficiente sísmico vertical ; 0.3KH ≤ KV ≤ 0.5KH

KH = A / 2 =

≤ KV ≤

→ Ѳ =

Ѱ =

KAE =

→ EAE = EAEV =

EAEH =

MAE = EA (H/3) + ΔEAE (0.6H) =

MAE =

MA =

Csm = 1.2 * A * S / (Tm )2/3

Tm = periodo del modo m de vibración

As = (Csm * g) / RCsm ≤

Csm As

Resistencia III 1.25 1.35 1.5 0 0 0 1.4 0 0.5 0Resistencia IIIa 0.9 1 1.5 0 0 0 1.4 0 0.5 0

Evento Extremo I 0.9 0.9 0.9 0.5 0.5 0.5 0 0 0 1

2.151 Tn/m2

1.32 Tn/m2

K = 0.15 H´ = 4.45 mt

1.436 Tn/m

0.8811 Tn/m

4.83975 Tn/m

2.97 Tn/m

Cargas Verticales F ( Tn ) Brazo (m) Mto. (tnxm)D1 6.552 1.225 8.0262D2 7.296 1.9 13.8624

del SAP:losa+vere DL 5.14 1.225 6.2965del SAP:tren de c LL 10.35 1.225 12.6788

2.970 2.675 7.9448

4.840 2.675 12.9463D3 17.010 2.675 45.5018

Cargas Horiz. F ( Tn ) Brazo (m) Mto. (tnxm)

8.09 1.483 12.0019

1.88 2.67 5.0120BR 1.035 5 5.1750CR+SH+TU 0.514 5.00 2.5700

del SAP load case EQ 9.290 26.7500

Cargas Verticales F

Notación DC (D1) DC (D2) DC (DL ) LL DC (D3) FF 6.552 7.296 5.14 10.35 2.970 4.840 17.010 TOTAL

Resistencia I 8.19 9.12 6.425 18.1125 3.7125 8.4695625 21.2625 75.2920625Resistencia Ia 5.8968 6.5664 4.626 18.1125 2.673 8.4695625 15.309 61.6532625Resistencia III 8.19 9.12 6.425 0 3.7125 0 21.2625 48.71

Resistencia IIIa 5.8968 6.5664 4.626 0 2.673 0 15.309 35.0712Evento Extremo I 5.8968 6.5664 4.626 5.175 2.673 2.419875 15.309 42.666075

Momentos debido a F

Notación DC (D1) DC (D2) DC (DL ) LL DC (D3) Mto.M 8.0262 13.8624 6.2965 12.6788 7.9448 12.9463 45.5018 TOTAL

Resistencia I 10.03275 17.328 7.870625 22.1878125 9.9309375 22.65607969 56.8771875 146.883392Resistencia Ia 7.22358 12.47616 5.66685 22.1878125 7.150275 22.65607969 40.951575 118.312332Resistencia III 10.03275 17.328 7.870625 0 9.9309375 0 56.8771875 102.0395

Resistencia IIIa 7.22358 12.47616 5.66685 0 7.150275 0 40.951575 73.46844Evento Extremo I 7.22358 12.47616 5.66685 6.339375 7.150275 6.473165625 40.951575 86.2809806

Cargas Horizontales

Notación BR CR+SH+TU EQ HH 8.09 1.88 1.035 0.514 9.290 TOTAL

Resistencia I 12.136792371 2.81570273942165 1.81125 0.257 0 17.0207451Resistencia Ia 12.136792371 2.81570273942165 1.81125 0.257 0 17.0207451Resistencia III 12.136792371 2.81570273942165 0 0.257 0 15.2094951

Resistencia IIIa 12.136792371 2.81570273942165 0 0.257 0 15.2094951Evento Extremo I 7.2820754224 1.68942164365299 0.5175 0 9.29 18.7789971

Momentos debido a H

Notación BR CR+SH+TU EQ Mto.M 12.0019 5.0120 5.1750 2.5700 26.7500 TOTAL

Resistencia I 18.002908683 7.51792631425582 9.05625 1.285 0 35.862085Resistencia Ia 18.002908683 7.51792631425582 9.05625 1.285 0 35.862085Resistencia III 18.002908683 7.51792631425582 0 1.285 0 26.805835

Resistencia IIIa 18.002908683 7.51792631425582 0 1.285 0 26.805835Evento Extremo I 10.80174521 4.51075578855349 2.5875 0 26.75 44.650001

EXCENTRICIDAD

F H M debido F M debido H e emax Margen de diseño (%)Resistencia I 75.2920625 17.0207451100199 146.883392188 35.862085 1.474541984 0.425458016 0.95 55.21%

Resistencia Ia 61.6532625 17.0207451100199 118.312332188 35.862085 1.337321722 0.562678278 0.95 40.77%Resistencia III 48.71 15.2094951100199 102.0395 26.805835 1.544521967 0.355478033 0.95 62.58%

Resistencia IIIa 35.0712 15.2094951100199 73.46844 26.805835 1.330510647 0.569489353 0.95 40.05%Evento Extremo I 42.666075 18.778997066012 86.280980625 44.650001 0.975739616 0.924260384 0.95 2.71%

∅L = heq x gt =

∅D = Hlosa x Wc =

HL = K(∅L) x H´

→ HL =

HD = K(∅D) x H´ =

VL = (∅L) x (Long. Talón posterior) =

VD = (∅D) x (Long. Talón posterior) =

VD

VL

EA

ΔEAE

DC ( VD ) LL ( VL )

DC ( VD ) LL ( VL )

EH ( EA ) EH ( ΔEAE )

EH ( EA ) EH ( ΔEAE )

X0

DESLIZAMIENTO

F Fr sFr∅ H Margen de diseño (%)Resistencia I 75.2920625 0.533950273327211 40.20221735124 0.9 36.18199562 17.02074511 52.96%

Resistencia Ia 61.6532625 0.533950273327211 32.91977636339 0.9 29.62779873 17.02074511 42.55%Resistencia III 48.71 0.533950273327211 26.00871781377 0.9 23.40784603 15.20949511 35.02%

Resistencia IIIa 35.0712 0.533950273327211 18.72627682591 0.9 16.85364914 15.20949511 9.76%Evento Extremo I 42.666075 0.533950273327211 22.78156240805 0.9 20.50340617 18.77899707 8.41%

CAPACIDAD PORTANTE Presión Trapezoidal(1) + (2) (1) - (2) Resultado

Resistencia I 19.813700658 13.3103649140485 33.1240655719 6.503335744 25.53066082 2.949083967 30 OKResistencia Ia 16.224542763 14.4145228087853 30.6390655719 1.810019954 23.05102111 2.674643445 30 OKResistencia III 12.818421053 7.19473753350828 20.0131585861 5.623683519 15.76863296 3.089043934 30 OK

Resistencia IIIa 9.2292631579 8.29889542824513 17.5281585861 0.93036773 13.17960141 2.661021294 30 OKEvento Extremo I 11.227914474 16.3855524404651 27.6134669141 -5.15763797 21.86345328 1.951479232 30 OK

7 ) DISEÑO DE LA PANTALLA

27.74 Ton = 27740 Kgb = 100 cmh = 65 cm

recub. = 5 cmd = 60 cm

39170.19 Kg

< OK

29.19 Tonxmt = 2919000 Kgxcm

k = 181.69934641a= 3.1088644234

13.21 cm2/mt

as = 1.98 14.99 cm

→ Usar 5/8"@ 14 cm en cara exterior∅ OK

52.12 Tonxmt = 5212000 Kgxcm

k = 324.43199502a= 5.6756407313

24.12 cm2/mt

→ Usar 3/4"@ 20 cm + 3/4" @ 20 cm ∅ ∅ OK

Refuerzo horizontal :

0.0025bh = 16.25 cm2

10.833333333 cm2

as = 1.98 cm2→ S = 18.276923077 cm

→ Usar 5/8"@ 18 cm en cara exterior∅ OK

5.4166666667 cm2Para 1/2" :∅ as = 1.27 cm2

→ S = 23.446153846 cm→ Usar 1/2"@ 23 cm en cara interior∅ OK

8 ) DISEÑO DE LA ZAPATA

ancho de zapata (B) = 3.8 mt

4.2 mt

0.8 mtS/C = 0f'c = 210 Kg/cm2

0.36

Tan (δb ) ∅s

Presión rect. Equiv.

Longitud ComprimidaVL / B (1) 6VLe / B2 (2) sadm (T/m2)

Vactuante ≤ ∅VC

Vactuante =

∅Vc = 0.85 * 0.53 * √f'C *b*d =

→ Vactuante ∅Vc

Mactuante =

k = Mu / (∅0.85*f'c *b)

a = d-√d2 - 2k

As = Mu / ∅fy*(d - (a/2))

As =

Para 5/8" :∅ cm2 → S =

Mactuante =

As =

Asmin =

Asexterior =

Para ∅5/8" :

Asinterior =

hpantalla =

hzapata =

Ca = (1-sen∅)/(1+sen∅) =

647.29 Kg/m3

3,236.47 Kg/mt

8,091.19 Kg

13,485.31 Kgxmt

32,900.00 Kg

67,390.35 Kgxmtpunto de paso de la resultante = 1.64 mt

e = 0.262 < B/6 = 0.633333333 mt

q1 = 1.223 Kg/cm2 < 3 Kg/cm2 OKq2 = 0.508 Kg/cm2 < 3 Kg/cm2 OK

Diseño de la armadura del talón posterior :

13,272.00 Kg/m2

reacción del suelo en cara de la pantalla = 9,316.53 Kg/m2reacción del suelo en el borde de zapata = 5,082.43 Kg/m2

Long. del talón posterior = 2.25 mt

5,651.14 Kgxmt = 565,113.82 Kgxcmb = 100 cm

recubrimiento = 7.5 cmd = 72.5 cm

k = 35.176708324a = 0.4868304867

2.07 cm2/mt

14.4 cm2/mt

14.4 cm2/mt

→ Usar 5/8"@ 25 cm + 5/8" @ 25 cm ∅ ∅ OK

En la otra dirección se colocará refuerzo mínimo :

7.2 cm2/mt

Para 5/8" :∅ as = 1.98 cm2→ S = 27.50 cm

Por lo tanto : Usar 5/8" @ 25 cm ∅ OK

Por Corte :

2,323.99 Kg

47,330.65 Kg

> OK

Diseño de la armadura del talón anterior :

reacción del suelo en el borde del talón anterior = 12,233.36 Kg/m2reacción del suelo en cara del apoyo = 10,539.72 Kg/m2

Long. del talón anterior = 0.9 mt

8033.9798475 Kg x mt = 803,397.98 Kg x cm

k = 50.009211624a = 0.6930952014

2.95 cm2/mt

14.4 cm2/mt

14.40 cm2/mt

Para 5/8" :∅ as = 1.98 cm2→ S = 13.75 cm

→ Usar 5/8"@ 25 cm + 5/8" @ 25 cm ∅ ∅ OK

Ca g =

P1 = Ca Hmuro g =

Empuje activo (H1 ) =

ΣMA =

ΣFV =

ΣMR =

WU =

MU =

k = Mu / (∅0.85*f'c *b)

a = d-√d2 - 2k

As = Mu / ∅fy*(d - (a/2))

AS =

Asmin =

→ AS =

Asmin =

VU =

∅VC =

→ ∅VC VU

MU =

k = Mu / (∅0.85*f'c *b)

a = d-√d2 - 2k

As = Mu / ∅fy*(d - (a/2))

AS =

Asmin =

→ AS =

En la otra dirección se colocará refuerzo mínimo :

7.2 cm2

Para 5/8" :∅ as = 1.98 cm2→ S = 27.50 cm

Por lo tanto : Usar 5/8" @ 25 cm ∅ OK

Por Corte :

17,421.41 Kg

47,330.65 Kg

> OK

Asmin =

VU =

∅VC =

→ ∅VC VU

0.650.55

4.25

2.25 0.9

0.83.8

ACTUANTE EH

RESISTENTE EV

VALORES DEL SAP CONSIDERANDO COMBINACION LOSA+VEREDA+ASFALTO+BARANDA

VALORES DEL SAP CONSIDERANDO SOLO TREN DE CARGAS (SIN CONSIDERAR LA DISTRIBUIDA 952 Kg/mt)

1

2

3

H´

A

ACTUANTE

Cargas VerticaleF ( Tn ) Brazo (m) Mto. (tnxm)D1 6.552 1.225 8.0262D2 7.296 1.9 13.8624

SAP DL 5.22 1.325 6.9165SAP LL 10.5 1.325 13.9125

2.31 2.525 5.83275

3.76 2.525 9.494D3 17.01 2.675 45.50175

Cargas Horiz. F ( Tn ) Brazo (m) Mto. (tnxm)

8.03 1.483 11.90849

1.87 2.67 4.9929

BR 1.05 5 5.25CR+SH+TU 0.522 5 2.61

EQ 9.27 27.35

Cargas Verticales

Notación DC (D1) DC (D2) DC (DL ) LL DC (D3) FF 6.552 7.296 5.22 10.5 2.31 3.76 17.01 TOTAL

Resistencia I 8.19 9.12 6.525 18.375 2.8875 6.58 21.2625 72.94Resistencia Ia 5.8968 6.5664 4.698 18.375 2.079 6.58 15.309 59.5042Resistencia III 8.19 9.12 6.525 0 2.8875 0 21.2625 47.985

Resistencia IIIa 5.8968 6.5664 4.698 0 2.079 0 15.309 34.5492

Evento Extremo I 5.8968 6.5664 4.698 5.25 2.079 1.88 15.309 41.6792

Momentos debido a F

Notación DC (D1) DC (D2) DC (DL ) LL DC (D3) Mto.

M 8.0262 13.8624 6.9165 13.9125 5.83275 9.494 45.50175 TOTALResistencia I 10.03275 17.328 8.645625 24.34688 7.2909375 16.6145 56.8771875 141.135875

Resistencia Ia 7.22358 12.47616 6.22485 24.34688 5.249475 16.6145 40.951575 113.087015Resistencia III 10.03275 17.328 8.645625 0 7.2909375 0 56.8771875 100.1745

Resistencia IIIa 7.22358 12.47616 6.22485 0 5.249475 0 40.951575 72.12564Evento Extremo I 7.22358 12.47616 6.22485 6.95625 5.249475 4.747 40.951575 83.82889

Cargas Horizontales

Notación BR CR+SH+TU EQ HH 8.03 1.87 1.05 0.522 9.27 TOTAL

Resistencia I 12.045 2.805 1.8375 0.261 0 16.9485Resistencia Ia 12.045 2.805 1.8375 0.261 0 16.9485Resistencia III 12.045 2.805 0 0.261 0 15.111

Resistencia IIIa 12.045 2.805 0 0.261 0 15.111Evento Extremo I 7.227 1.683 0.525 0 9.27 18.705

Momentos debido a H

Notación BR CR+SH+TU EQ Mto.M 11.90849 4.9929 5.25 2.61 27.35 TOTAL

Resistencia I 17.862735 7.48935 9.1875 1.305 0 35.844585Resistencia Ia 17.862735 7.48935 9.1875 1.305 0 35.844585Resistencia III 17.862735 7.48935 0 1.305 0 26.657085

Resistencia IIIa 17.862735 7.48935 0 1.305 0 26.657085Evento Extremo I 10.717641 4.49361 2.625 0 27.35 45.186251

EXCENTRICIDAD

F H M debido F M debido H e emax Margen de diseño (%)

VD

VL

EA

ΔEAE

DC ( VD ) LL ( VL )

DC ( VD ) LL ( VL )

EH ( EA ) EH ( ΔEAE )

EH ( EA ) EH ( ΔEAE )

X0

Resistencia I 72.94 16.9485 141.135875 35.84459 1.443532904 0.456467096 0.95 51.95%Resistencia Ia 59.5042 16.9485 113.087015 35.84459 1.29810047 0.60189953 0.95 36.64%Resistencia III 47.985 15.111 100.1745 26.65709 1.532091591 0.367908409 0.95 61.27%

Resistencia IIIa 34.5492 15.111 72.12564 26.65709 1.316052325 0.583947675 0.95 38.53%Evento Extremo I 41.6792 18.705 83.82889 45.18625 0.927144451 0.972855549 0.95 -2.41%

DESLIZAMIENTO

Nota : Del SAP shear 2-2 Resistencia I F Fr sFr∅ H Margen de diseño (%)Resistencia I 72.94 0.53395027 38.94633294 0.9 35.05169964 16.9485 51.65%

Resistencia Ia 59.5042 0.53395027 31.77228385 0.9 28.59505547 16.9485 40.73%Resistencia III 47.985 0.53395027 25.62160387 0.9 23.05944348 15.111 34.47%

Resistencia IIIa 34.5492 0.53395027 18.44755478 0.9 16.6027993 15.111 8.99%Evento Extremo I 41.6792 0.53395027 22.25462023 0.9 20.02915821 18.705 6.61%

CAPACIDAD PORTANTE Presión Trapezoidal

(1) + (2) (1) - (2) Resultado

Nota : Del SAP M 3-3 Resistencia I Resistencia I 19.19473684 13.834367 33.02910388 5.36037 25.26440506 2.887065808 30 OKResistencia Ia 15.659 14.8818075 30.54080748 0.777193 22.91972053 2.59620094 30 OK

Resistencia III 12.62763158 7.33549238 19.96312396 5.292139 15.65996455 3.064183182 30 OK

Resistencia IIIa 9.091894737 8.38293283 17.47482756 0.708962 13.12607384 2.632104651 30 OK

Evento Extremo I 10.96821053 16.8481334 27.81634391 -5.87992 22.47718786 1.854288902 30 OK

Nota : Del SAP M 3-3 Resistencia I ( a una distancia de la cara del apoyo)

Tan (δb ) ∅s

Presión rect. Equiv.

Longitud Comprimida

VL / B (1) 6VLe / B2 (2) sadm (T/m2)

Talón Posterior Talón Anterior

2.9 m

3.8 m0.65

Kg/m

2

2.25 m

Kg/m

2

5,08

2.43

12,2

33.3

6

y= 4,234.11 Kg/m2z= 5,457.29 Kg/m2

cara de pantalla - talón posterior = 9,316.53 Kg/m2cara de pantalla - talón anterior = 10,539.72 Kg/m2

ΣFV = Axial Force por Dead Load del SAP + Fuerza Vertical debido al peso del terreno

y Z