Diseño de Viga Exterior e Interior Puentes

7/21/2019 Diseño de Viga Exterior e Interior Puentes

http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-viga-exterior-e-interior-puentes 1/20

15

Universidad José Carlos Mariátegui

Diseño de vigas en puentes

- Diseñar las vigas interiores y exteriores del siguiente puente:

I. Diseño de viga interior

1) Metrado de carga muerta

PpViga : (0.4)(1.00)(2.40) = 0.96tn!

PpAsfalto: (0.0")(2.##)(2.2") = 0.26 tn!

PpLosa : (0.2")(2.##)(2.40) = 1.40 tn!

PpDiafragma: (1.16"$1.16")(0.%)(0.2")(2.4) = 1.12tn

2) Momentos de carga muerta

PUENTES Y OBRAS DE ARTE !N"EN!R!A C!#!$ !%



15


&ara el 'l'ulo de los !o!entos !xi!os y !ni!os se apli'o el progra!a

Vigas G progra!a *ue se apli'a en la 'al'uladora +p "0,.

!"argas distri#uidas $D")

PpLosa : (0.2")(2.##)(2.40) = 1.40 tn!

PpViga : (0.4)(1.00)(2.40) = 0.96tn!

%Dc1 & 2.'(tnm

!"argas puntuales $D")

PpDiafragma: (1.16"$1.16")(0.%)(0.2")(2.4) = 1.12 tn

%Dc2 & 1.12 tn

!"*lculo de M $D")total+


M (+)1 : 24.5tn.m

M (+)2 : 2.12

tn.m

MD" $,)+ 2(.(2 tn.m

MD" ! + '-.( tn.m



15


/uma de Dc1 0 Dc2

!"arga de rodadura $D%)

%D & .2(tnm

') Metrado de carga viva+&ara el !etrado de 'arga viva se apli'ara las siguientes 'ondi'iones.

1) # tnde!es2) 1 'a!in de diseño') arga de 'arril

"om#inaciones de carga viva


M &'() *+,-

tn+.



15





15


/ediante una envolvente individual para tnde! y 'a!in de diseño se es'oger

el !ayor !o!ento positivo y negativo.

se to!ara el !o!ento !x. y !in. de la 'arga de 'arril.

3ipo de carga M$,) tn.m 4Ma5. $metros) M$!) tn.m 4Min. $metros)

3*ndem 6#.60 ".#0 66.00 11.%0"ami6n de D. 4".40 ".90 2".6 11.%0"arril 10.00 4."6 1".#4 11.%0

3ipo de carga "om#inaci6n M$,) tn.m M$!) tn.m

3*ndem 1 40.#4 66.003*ndem 2 4#.%2 "#.1%3*ndem # #%.41 46.6#3*ndem 4 6#.60 41.423*ndem " "".6" #%.20

"ami6n de D. 1 2.14 20.%4"ami6n de D. 2 4".40 2".6"ami6n de D. # #.9" 20.

"arril 1 10.00 1".#4

7) 8allando MLL,IM




15


/($) = 1.## () $ 1(.arril)/($) = 1.##(6#.60) $ 1(10)/($) = 94."9 tn.!

/(-) = 1.## () $ 1(.arril)

/(-) = 1.##(66) $ 1(1".#4)/(-) = 10#.12 tn.!

) 8allando MLL,IM corregido3l de !o!ento *ue se distri5uye a una viga interior es:

1 arril

g = 0.06 $ (4#00)0.4(7) 0.#(8g7ts#)0.1

= (40) (100)# = #.## x 106 '!4

12

= (40) (100) = 4000 '!2

= (1.2")2 = 62." '!8g = (#.## x 106 $ (4000)(62.")2)8g=1%.96;106 '!4

g = 0.06 $ (4#00)0.4(7) 0.#(8g7ts#)0.1

g = 0.06 $ (2##04#00)0.4(2#0022400) 0.#(1%.96;106 (2240)(2")#)0.1

g= 0.4##

2 arrilesg = 0.0" $ (2900)0.6(7) 0.2(8g7ts#)0.1

g = 0.0" $ (2##02900)0.6(2##022400) 0.2(1%.96;106 (2240)(2")#)0.1

g= 0."99

-/o!ento 'orregido

/($) = 94."9 (0."99) ="6.66tn.!

/(-) = 10#.12 (0."99) =61.tn.!

() 8allando momento ultimo

3a#la de momentos calculados




15


"arga M$,) tn.m M$!) tn.m 9esistencia 1D" 26.62 #9."6 1.2"D% 2.0 4.11 1."0LL ,IM "6.66 61. 1."

"alculando Mu $,)

/u ($)= (26.62)(1.2") $ (2.0)(1."0) $ ("6.66)(1.")

/u ($)= 1#6.4% tn.!

"alculando Mu $!)

/u (-)= (#9."6)(1.2") $ (4.11)(1."0) $ (61.)(1.")

/u (-)= 16#.1 tn.!

:) 8allando *rea de acero

"alculando Mu $,)

/u ($)= 1#6.4% tn.!

s=/u ((<)(>y)( d ? a2))a = s >y ((0.%")(5)(>')

As $,) & 72.(( cm2

- ; 1<"alculando Mu $!)

/u (-)= 16#.1 tn.!

s=/u ((<)(>y)( d ? a2))a = s >y ((0.%")(5)(>')

As $!) & 2.=1 cm2

11 ; 1<




15


=) "ompro#ando si el *rea de acero cumple las condiciones dediseño en puentes

"ompro#ando As $,)

a = s >y ((0.%")(5)(>')a = 20.1#'!' = a0.%" = 2#.6%'!cd & 2'.(=-1 & .2( > .72

"ompro#ando As$!)

a = s >y ((0.%")(5)(>')a = 24.60'!

' = a0.%" = 2%.9"'!cd & 2=.--1 & .'2 > .72

Momento critico

a) Mcr & 1.2$fr)$/)

@r = 2.01 A2%0 = ##.6#Bg'!2

= (10)(100)22= 66 666.6 '!#

/'r = 1.2(##.6#) (66 666.6)

/'r = 26.9 tn.!

/u ($) = 1.## (1#6.4%) = 1%1."2 tn.!

/u (-) = 1.## (16#.#) = 21.6 tn.!

Distri5u'ion del a'ero




15


-) Diseño por corte

!Determinaci6n del peralte efectivo

de = d ? a2 = 91 ? 20.1# 2 = %0.94'!

de = d ? a2 = 91 ? 24.60 2 = %.'!

0.9d = 0.90 (91) = %1.9'!

0.2C=0.2 (100) =2'!

!/ecci6n critica

/cr & .12 , .:2 & .=7cm

1) "alculo de cortante m*5. 0 min.a) "ortante D"

PpViga = 0.96tn!

PpLosa = 1.40 tn! = 2.#6tn!


V $,) &1(.:- tn

V ! &1:.:( tn



15


PpDiafragma = 1.12tn

#) "ortante D%

PpAsfalto: (0.0")(2.##)(2.2") = 0.26 tn!

c) "arril

d) "arro de diseño

e) 3*ndem


V $,) &1.:( tn

V ! &1.=: tn

V $,) &(.1 tn

V ! &(.-1 tn

V $,) &2.:7 tn

V ! &12.2' tn



15


11) 8allando VLL,IM corregido

-3l de !o!ento *ue se distri5uye a una viga interior es:

a) 1 "arril

g = 0.#6 $ 600 = 0.#6 $ 2.##600g = 0.66

#) 2 "arriles

g = 0.20 $ #600 ? (1000)2 = 0.#6 $ 2.##600g = 0.%00

!"orrigiendo cortante VLL,IM

77$/ ($)= (1.## (2%.00) $ (6."1) ) x 0.%00 = #".00 tn

77$/ (-)= (1.## (2.99) $ (6.91) ) x 0.%00 = #".#1 tn

12) 8allando Vu

"arga V$,) tn V$!) tn 9esistencia 1D" 16.9 1.6 1.2"D% 1.6 1.% 1."0LL ,IM #".00 #".#1 1."

u ($)= (16.9)(1.2") $ (1.6)(1."0) $ (#".00)(1.")= %4.%%tn


V $,) &2=. tn

V ! &2:.-- tn



15


u (-)= (1.6)(1.2") $ (1.%)(1."0) $ (#".#1)(1.")= %6.%0tn

1') Diseñando el espaciamiento

!8allando Vc

' =0."#A' (5)(d)

' =0."#A2%0 (40)(2)

' =2"."4tn

!/uponer ;12? 0 1cm de espaciamiento

s= (v) (y) (dv)

s= (2."4x4200x2) 10

s= 6.%1tn

n = ' $ s = 2"."4 $6.%1 = 102.#"tn

n = 0.2"(E')(5)(d) = 0.2"(2%0)(40)(2) = 201.6tn

F = n (0.9) = 92.12tn

F G u ($) 92.12 G %4.%%F G u (-) 92.12 G %6.%0

/i cumple

Av&.2:@f?c $#)$/) f?0

Av&.2:@2= $7)$1) 72

Av&.7' > 2.7

Vu& V $;#vdv)

Vu& =(.=51' $.-575:2)

Vu&''.7-g

Vu > .12 f?0




15


''.7- > ' /i cumple

/ma5 &.= d & .=$:2) & :.(cm

/ma5 &(cm

/&1cm

II. Diseño de viga principal e5terior

1) Metrado de carga muerta

PpViga : (0.4)(1.00)(2.4) = 0.96tn!

PpAsfalto: (0.0")(1.16")(2.2") = 0.26 tn!

PpLosa : (0.2")(2.##)(2.4) = 1.40 tn!

Ppvereda: (0.1")(1.00)(2.4) = 0.#6 tn!

Pp#arrera: (0.90)(0.2)(2.4) = 0.4#2 tn!

Ppacero: 0.0"%tn!

PpDiafragma: (2.#6")(0.%)(0.2")(2.4) = 1.14tn

2) Momentos de carga muerta

!"argas distri#uidas $D")

%Dc& '.7:( tnm




15


!"argas puntuales $D")

%Dc& 1.17 tn

!"*lculo de M $D") total+

/uma de Dc1 0 Dc2

!"arga de rodadura $D%)

%D & .1'tnm


M (+)1: 36.1

tn.m

M (+)2: 2.16

tn.m

MD" $,)+ '=.2( tn.m

MD" ! + :.': tn.m



15


') Metrado de carga viva+

&ara el !etrado de 'arga viva se apli'ara las siguientes 'ondi'iones.

1) # tnde!es2) 1 'a!in de diseño') arga de 'arril

/e aplicara la misma carga viva Bue se aplico en viga interior

3ipo de carga M$,) tn.m 4Ma5. $metros) M$!) tn.m 4Min. $metros)

3*ndem 6#.60 ".#0 66.00 11.%0"ami6n de D. 4".40 ".90 2".6 11.%0"arril 10.00 4."6 1".#4 11.%0

3ipo de carga "om#inaci6n M$,) tn.m M$!) tn.m

3*ndem 1 40.#4 66.003*ndem 2 4#.%2 "#.1%3*ndem # #%.41 46.6#3*ndem 4 6#.60 41.423*ndem " "".6" #%.20

"ami6n de D. 1 2.14 20.%4"ami6n de D. 2 4".40 2".6


M (+): 1.35

tn.m



15


"ami6n de D. # #.9" 20."arril 1 10.00 1".#4

7) 8allando MLL,IM corregido3l de !o!ento *ue se distri5uye a una viga interior es:

a) "aso 2 o m*s carriles de diseño cargado

g & e $gint)

e& .:: , de 2= & 1.2g & 1.2 $.--) & .:1-

#) Puentes viga 0 losa con diafragmas conectados! 1 carril

IdealiCaci6n trasversal

;total = #.49"!




15


e = ; ? (0.4$0.9) = 2.19"!

9& L# , $4e5t)$ e) 5/ / 2

H= 14 $ (#.49")(2.19") 2 (#.49"2 $ 1.16"2 )H= 0."##

g&m$9) !=1.2g=1.2(0."##) =0.640

! 2 carriles

e1 = #.49" ? (0.4$0.9) = 2.19"!e2 = 0.6 $ (0.90) = 1."0!

9& L# , $4e5t)$ e) 5/ /2

H= 24 $ (#.49")(2.19"-1."0) 2(#.49"2 $ 1.16"2 )9& .=-

g=!(H) !=1.2g=1.2(0."%9) =0.0

"aso m*s critico

a) "aso a g & 1.2 $.--) & .:1-

!Momento corregidoDatos de carga viva calculados en viga interior

/($) = 94."9 (0.19) =6%.01tn.!/(-) = 10#.12 (0.19) =4.14tn.!




15


) 8allando momento ultimo

3a#la de momentos calculados

"arga M$,) tn.m M$!) tn.m 9esistencia 1D" #6.10 "4.9 1.2"D% 1.#" 2.06 1."0LL ,IM 6%.01 4.14 1."

"alculando Mu $,)

/u ($)= (#6.10)(1.2") $ (1.#")(1."0) $ (6%.01)(1.")

/u ($)= 166.1 tn.!

"alculando Mu $!)

/u (-)= ("4.9)(1.2") $ (2.06)(1."0) $ (4.14)(1.")

/u (-)= 201."4tn.!

() 8allando *rea de acero

"alculando Mu $,)

/u ($)= 166.1 tn.!

s=/u ((<)(>y)( d ? a2))a = s >y ((0.%")(5)(>')

As $,) & .=7 cm2

12 ; 1<"alculando Mu $!)




15


/u (-)= 201."4 tn.!

s=/u ((<)(>y)( d ? a2))a = s >y ((0.%")(5)(>')

As $!) & :.(( cm2

17 ; 1<

:) "ompro#ando si el *rea de acero cumple las condiciones dediseño en puentes

"ompro#ando As $,)

a = s >y ((0.%")(5)(>')

a = 26.%4 '!' = a0.%" = #1."%'!cd & '1.=-1 & .'= > .72

"ompro#ando As$!)

a = s >y ((0.%")(5)(>')a = #1.#1'!' = a0.%" = #6.%%'!cd & '(.==-1 & .7 > .72

Momento critico

#) Mcr & 1.2$fr)$/)

@r = 2.01 A2%0 = ##.6#Bg'!2

= (10)(100)22= 66 666.6 '!#

/'r = 1.2(##.6#) (66 666.6)

/'r = 26.9 tn.!

/u ($)= (1.##)166.1 =221.01tn.!

/u (-)= (1.##)201."4 =26%.04tn.!

Distri5u'ion del a'ero




15



Documents

Diseño de Viga Exterior e Interior Puentes