Diseño de Estribos Puente

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DISEÑO DE ESTRIBOS DE CONCRETO ARMADO

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Estribo DerechoDISEO DE ESTRIBOS AreaPerimetropesoPulg.mmcmcm2cmkg/ml-6.000.600.281.880.220-8.000.800.502.510.3953/8''9.500.950.712.980.560-12.001.201.133.770.8881/2''12.701.271.273.990.9945/8''15.901.591.995.001.5523/4''19.101.912.876.002.2351''25.402.545.077.983.9371 3/8''35.803.5810.0711.257.907Datos:Luz Puente:27.00 m32.0Ancho Via:5.00 m0.0H:8.00 m1.80 mCamion:HL-930.40 mf'c :210 kg/cm20.60 mfy :4200 kg/cm21.90 m :10.95 mBR :2.02400 kg/m320.02.32 kg/cm26.01900 kg/m33.03.40 m8.370.70 m 0.30 m0.30 m0.35 m4.50 m0.31.2FS :3PRE-DIMENSIONADOPara la altura8.00 mprobamos una seccin preliminar de estribo con:4.00 m ~5.33 m =6.50 m

0.80 m = 1.30 m

2.17 m = 2.20 m 0.33 m = 0.35 m 0.80 m = 0.90 m 0.25 m CASO I ESTRIBO CON PUENTECARGAS VERTICALES (considerando franjas de 1m de longitud de estribo)Cargas DCPeso propio estribo de concreto armado (DC):ElementoVolumen (m3)DC (Ton/m)(m)(Tn-m/m)10.5701.373.34.5120.4000.962.952.8330.1050.253.2170.8141.5403.702.92510.8150.0900.222.6500.5760.0260.062.5670.1678.45020.283.25065.9126.8485.6126.84 Tn/m3.19 mPeso propio superestructura:20.02.80 mCargas EV (peso del terreno)ElementoVolumen (m3)EV (Ton/m)(m)(Tn-m/m)820.43538.834.975193.1690.1050.203.3330.67101.3302.533.2758.28110.7531.432.3573.37127.04013.381.10014.7156.36220.1956.36 Tn/m3.91 mCargas LL+IMCarga viva e impacto desde la superestructura:6.02.80 mCargas LS (sobrecarga por carga viva en el terreno)Altura equivalente de suelo por S/CPor cargas vehiculares actuando sobre el terreno, agregamos una porcin equivalente de suelo. En este caso para :H =8.00 mAltura del Estribo1.51.20 m0.6030.90 m6.00.60 mTerreno equivalente extendido en :3.05 m del taln del estribo:3.47699999999999944.975 mResumen Cargas VerticalesCargaTipoV (Ton/m)(m)Mv (Tn-m/m)DC26.84 3.19085.61DC20.00 2.80156.02EV56.36 3.907220.19LL+IM6.00 2.80116.81LS3.48 4.97517.30112.67 395.93 CARGAS HORIZONTALES (considerando franjas de 1m de longitud de estribo)Clculo del coeficiente de empuje activo (Ka)32.00.00.090.02.3410.307Cargas actuantes:Cargas LS (sobrecarga por carga viva en el terreno)Componente horizontal de la sobrecarga por carga viva:0.350 tn/m22.8021977436449134.00 mCargas EH (presin lateral del terreno)Por :8.00 mde terreno:4.67 tn/m2

18.681318290966086

2.667 mCargas EQ (accin ssmica)a) Accin ssmica del terreno:32.00.00.00.00.300.1508.53Luego:0.403Entonces:5.792150500761131

4.00 mb) Carga ssmica por superestructura7.1999999999999997.05 mc) Fuerza inercial del estribo:4.0253341651193421.75 m(C.G. del estribo)Cargas BR (frenado)2.09.80 mResumen Cargas HorizontalesCargaTipoH (Ton/m)(m)Mh (Tn-m/m)LS2.80 4.00011.21EH18.68 2.66749.82EQ5.79 4.00023.17EQ7.20 7.05050.76EQ4.03 1.7497.04BR2.00 9.80019.6040.50 161.59 A) ESTADOS LMITES APLICABLES Y COMBINACIONES DE CARGASTomamos en cuenta los estado lmites de Resistencia I y Evento Extremo I aplicables en este casoy con un valor n=nDnRnI=1ESTRIBO CON PUENTECARGAS VERTICALES Vu

CargaV (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I26.84 0.91.250.91.25124.1533.5424.1533.5426.8420.00 0.91.250.91.25118.0025.0018.0025.0020.0056.36 11.3511.35156.3676.0956.3676.0956.366.00 01.7500.510.0010.500.003.006.003.48 1.751.750.50.516.086.081.741.743.48 Vu112.67104.60151.22100.25139.37112.67MOMENTO ESTABILIZADOR (POR CARGAS VERTICALES) Mvu

CargaMv (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I85.61 0.91.250.91.25177.05107.0277.05107.0285.6156.02 0.91.250.91.25150.4270.0350.4270.0356.02220.19 11.3511.351220.19297.26220.19297.26220.1916.81 01.7500.510.0029.410.008.4016.8117.30 1.751.750.50.5130.2730.278.658.6517.30 MVu395.93377.93533.98356.31491.35395.93ESTRIBO CON PUENTECARGAS HORIZONTALES Hu

CargaH (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I2.80 1.751.750.50.514.904.901.401.402.8018.68 1.51.51.51.5128.0228.0228.0228.0218.685.79 001100.000.005.795.790.007.20 001100.000.007.207.200.004.03 001100.000.004.034.030.002.00 1.751.750.50.5013.503.501.001.002.00 Hu40.5036.4336.4347.4447.4423.48MOMENTO DE VUELCO (POR CARGAS HORIZONTALES) Mhu

CargaV (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I11.21 1.751.750.50.5119.6219.625.605.6011.2149.82 1.51.51.51.5174.7374.7374.7374.7349.8223.17 001100.000.0023.1723.170.0050.76 001100.000.0050.7650.760.007.04 001100.000.007.047.040.0019.60 1.751.750.50.50134.3034.309.809.8019.60 MHu161.59128.64128.64171.10171.1080.63B) CHEQUEO DE ESTABILIDAD Y ESFUERZOSa) Vuelco alrededor del punto A.- Estado lmite de ResistenciaSe debe mantener la resultante en la base del cimiento dentro de la mitad central (e B/4),excepto el caso de suelo rocoso en que se mantendr en los centrales (e 3/8B).Es decir:1.63 m.- Estado lmite de Evento ExtremoCuando 0, se debe mantener la resultante en la base del cimientodentro de los 2/3 centrales del cimiento para cualquier suelo (e 1/3B).Cuando 1, mantener la resultante dentro de los 8/10 centrales del cimiento paracualquier suelo (e 2/5B).Para valores de entre 0 y 1.0, interpolar linealmente entre los valores especificados .En nuestro caso, utilizando 0.5, la interpolacin seala el lmite e 11/30B.Es decir:2.38 mEstadoVu (tn/m)Mvu (tn-m/m)Mhu (tn-m/m) (m)e (m) (m)Resistencia Ia104.60377.93128.642.3830.867OKResistencia Ib151.22533.98128.642.6810.569OKEv. Extremo Ia100.25356.31171.101.8471.403OKEv. Extremo Ib139.37491.35171.102.2980.952OKServicio I112.67395.9380.632.7980.452OKb) Deslizamiento en base del estriboCon:0.6250.8estado lmite de Resistencia1estado lmite de Evento ExtremoEstadoVu (tn/m)Resistente (tn/m)Actuante (tn/m) HuCondicionResistencia Ia104.6052.2936.43OKResistencia Ib151.2275.5936.43OKEv. Extremo Ia100.2562.6447.44OKEv. Extremo Ib139.3787.0947.44OKServicio I112.6756.3223.48OKc) Presiones actuantes en la base del estriboCapacidad de carga factorada del terreno (qR)1) Estado lmite de Resistencia, con: 0.453.13 kg/cm22) Estado lmite de Evento Extremo, con:1.006.96 kg/cm23) Estado lmite de Servicio:2.32 kg/cm2EstadoVu (tn/m)Mvu (tn-m/m)Mhu (tn-m/m) (m)e (m)q (kg/cm2)Resistencia Ia104.60377.93128.642.3830.8672.19Resistencia Ib151.22533.98128.642.6810.5692.82Ev. Extremo Ia100.25356.31171.101.8471.4032.71Ev. Extremo Ib139.37491.35171.102.2980.9523.03Servicio I112.67395.9380.632.7980.4522.01EstadoCondicionResistencia IaOKResistencia IbOKEv. Extremo IaOKEv. Extremo IbOKServicio IOKCASO II ESTRIBO SIN PUENTEA) ESTADOS LMITES APLICABLES Y COMBINACIONES DE CARGASESTRIBO SIN PUENTECARGAS VERTICALES Vu

CargaV (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I26.84 0.91.250.91.25124.1533.5424.1533.5426.8456.36 11.3511.35156.3676.0956.3676.0956.363.48 1.751.750.50.516.086.081.741.743.48 Vu86.6786.60115.7282.25111.3786.67MOMENTO ESTABILIZADOR (POR CARGAS VERTICALES) Mvu

CargaV (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I85.61 0.91.250.91.25177.05107.0277.05107.0285.61220.19 11.3511.351220.19297.26220.19297.26220.1917.30 1.751.750.50.5130.2730.278.658.6517.30 Mvu323.10327.51434.54305.89412.92323.10ESTRIBO SIN PUENTECARGAS HORIZONTALES Hu

CargaH (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I2.80 1.751.750.50.514.904.901.401.402.8018.68 1.51.51.51.5128.0228.0228.0228.0218.685.79 001100.000.005.795.790.004.03 001100.000.004.034.030.00 Hu31.3032.9332.9339.2439.2421.48MOMENTO DE VUELCO (POR CARGAS HORIZONTALES) Mhu

CargaH (Ton)Resistencia IaResistencia IbEv. Extremo IaEv. Extremo IbServicio I11.21 1.751.750.50.5119.6219.625.605.6011.2149.82 1.51.51.51.5174.7374.7374.7374.7349.8223.17 001100.000.0023.1723.170.007.04 001100.000.007.047.040.00 MHu91.2394.3494.34110.54110.5461.03B) CHEQUEO DE ESTABILIDAD Y ESFUERZOSa) Vuelco alrededor del punto AEstadoVu (tn/m)Mvu (tn-m/m)Mhu (tn-m/m) (m)e (m) (m)Resistencia Ia86.60327.5194.342.6930.557OKResistencia Ib115.72434.5494.342.9400.310OKEv. Extremo Ia82.25305.89110.542.3750.875OKEv. Extremo Ib111.37412.92110.542.7150.535OKServicio I86.67323.1061.033.0240.226OKb) Deslizamiento en base del estriboCon:0.6250.8estado lmite de Resistencia1estado lmite de Evento ExtremoEstadoVu (tn/m)Resistente (tn/m)Actuante (tn/m) HuCondicionResistencia Ia86.6043.2932.93OKResistencia Ib115.7257.8532.93OKEv. Extremo Ia82.2551.4039.24OKEv. Extremo Ib111.3769.5939.24OKServicio I86.6743.3321.48OKLos estado lmite de Resistencia Ia y Evento Extremo Ia, no son satisfactorios por lo que colocamosun diente de concreto de seccin 0.30mx0.30m. en la base como se muestra en la figura;consideramos la resistencia pasiva del suelo slo en el mbito del diente.

4.50 m

0.00 m

0.00 mCon:32.06.390.0y el factor de reduccin hallado por interpolacin:con:0.0000.4672.94f =25.15 Tong =25.15 TonLa resistencia pasiva es:0.00 Ton.- Para el estado lmite de Resistencia Ia, agregando el diente de concreto setiene:Con:43.29 Ton0.5(Tabla)0.00 Ton43.29 TonOK.- Para el estado lmite de Evento Extremo Ia, agregando el diente de concreto se tiene:Con:51.40 Ton1.00(Tabla)0.00 Ton51.40 TonOKEstadoVu (tn/m)Resistente (tn/m)Actuante (tn/m) HuCondicionResistencia Ia86.6043.2932.93OKResistencia Ib115.7257.8532.93OKEv. Extremo Ia82.2551.4039.24OKEv. Extremo Ib111.3769.5939.24OKServicio I86.6743.3321.48OKc) Presiones actuantes en la base del estriboEstadoVu (tn/m)Mvu (tn-m/m)Mhu (tn-m/m) (m)e (m)q (kg/cm2)Resistencia Ia86.60327.5194.342.6930.5571.61Resistencia Ib115.72434.5494.342.9400.3101.97Ev. Extremo Ia82.25305.89110.542.3750.8751.73Ev. Extremo Ib111.37412.92110.542.7150.5352.05Servicio I86.67323.1061.033.0240.2261.43EstadoCondicionResistencia IaOKResistencia IbOKEv. Extremo IaOKEv. Extremo IbOKServicio IOKCLCULO DEL ACERO1) DISEO DE PANTALLACARGAS EN BASE DE PANTALLACargaCarga Distribuida (tn/m)Carga (tn)(m)M (Tn-m)0.35027471795561412.353.357.86P= 3.911 13.102.2329.260.60636575554.063.3513.61-7.205.7541.40-4.030.451.81-2.008.5017.00a) Acero Por FlexinMomento de diseo en la base de la pantalla:Estado lmite de Resistencia I, con n= nDnRnI=1:87.40 Tn-mEstado lmite de Evento Extremo I, con n= nDnRnI=1:113.14 Tn-mCon113.14 Tn-m1.0 r= 7.50 cmz =8.77 cmd =81.23 cmb =100.00 cm0.90 m 34.94 cm2

8.22 cm

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