G(llI~'fi1;n~1i · Figura 3Perfil Rampa Norte Puente Peatonal Nuevo Consejo Hoja 8 ~lRlu =====INGENIERIA LTDA. CONTRATO IDU-133-05 ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV

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CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV. 3a-

AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS), BOGOTA D.C.

)

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 4~!Rlu======= INGENIERIA L TOA

1. INTRODUCCION

Estas memorias de cálculo corresponden a la estructura peatonal nueva, que hasido proyectada en el costado sur de la Intersección del Concejo, con el fin depermitir el paso de los peatones sobre la Calle 34.

La estructura consiste en un puente peatonal metálico, con tipología IDU, cuyodiseño estructural corresponde al actualmente utilizado para los puentespeatonales prototipo IDU, el puente modelado es de cuatro luces y esta soportadopor un sistema de plataformas fabricadas por perfiles "1" sobre columnas conperfiles tubulares de acero con configuración en "v' en sus tres apoyos.

El puente consiste de módulos típicos de 6 y 12 metros de longitud que seensamblan con otros módulos de ajuste del tipo recto, curvo, de intersección yterminales que definen la geometría requerida para el paso peatonal. Los módulosse conectan entre si mediante uniones apernadas.

Los módulos están compuestos por 2 cerchas verticales, con cordones de secciónrectangular, elementos verticales en sección tipo I y elementos diagonales envarillas que se conectan mediante clevises. Las cerchas de 1.60 metros de alto seconectan entre si por el sistema de piso.

El diseño consiste en un puente metálico de 21uces que varían de 29.0 m. a 30.0m. La sección transversal del puente es de 2.814 m .

Así, el diseño estructural aquí presentado, consiste en un puente metálicodiseñado con vigas en celosía conformada por tubulares de acero en cuchillos ypárales y elementos diagonales dobles en varilla con terminales tipo clevise. Laestructura del tablero esta soportada por un sistema de plataformas fabricadaspor perfiles "1" sobre columnas con perfiles tubulares de acero las cuales estánarriostradas entre si transversalmente y conectadas con las plataformas en perfil Iy a la cimentación por apoyos articulados permitiendo así un fácil proceso demontaje.

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 5IEIRlI!====== INGENIERIA L TOA

El ancho total del modulo estándar es de 3.0 metros; con tablero estándar de2.814 m de ancho a nivel del sistema de piso. La estructura consta de unarriostrado horizontal conformado por elementos longitudinales y diagonales,transversalmente los elementos verticales de las cerchas y el elemento horizontaldel arriostrado inferior forman un marco rígido en H.

Sobre los elementos horizontales transversales se apoya el sistema de piso,conformado por elementos muy livianos y las cerchas de la estructura hacen lasveces de baranda a la cual se le coloca un pasamanos y una barandilla deprotección.

Los módulos se soportan sobre columnas fabricadas con perfiles tubulares,arriostradas entre si transversalmente, a través de plataformas en perfil 1.

Las uniones entre las plataformas y las columnas, son articulaciones que permitenun fácil montaje de la estructura. En los arranques, el puente se apoya en unsoporte simple, a continuación se presenta la planta de localización así como losalzados generales de cada uno de los tramos que conforman el puente:

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 61EIRJ/f-====== INGENIERIA L TDA

Figura 1Planta general Puente Peatonal Nuevo Consejo

1E1Rl7f====INGENIERIA LTOA.

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO

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Figura 2 Perfil Tramoprincipal Peatonal Nuevo consejo

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Hoja 7

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(¡(¡tU;~~~~~~.~1Eff?J7r======= INGENIERIA LTOA

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Figura 3Perfil Rampa Norte Puente Peatonal Nuevo Consejo

Hoja 8

~lRlu=====INGENIERIA LTDA.




Figura 4 Perfil Rampa Sur Puente Peatonal Nuevo Consejo

Hoja 9

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G(!t~'{i1ltltiftl~f~'nnf~~\,,'>.


PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 101E1?J7l========INGENIERIA LTOA

2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA

2.1 NORMAS DE CÁLCULO Y DISEÑO

El diseño estructural se desarrollara utilizando los siguientes códigos:

AASHTO -Pedestrian Bridges SpecificationsCódigo Colombiano De Diseño Sísmico De Puentes - (CCDSP) - Diseño poresfuerzos admisibles.

2.2 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Para el análisis de la estructura se empleara el software especializadoSAP 2000 versión 10.0.01 NL, en el cuál se modela la estructuratridimensionalmente involucrando los diferentes tipos de elementos, materiales ypropiedades estructurales. Dicho programa esta basado en el método de lasrigideces para la solución del modelo estructural.

Para la evaluación del peso de la estructura metálica, el programa calculaautomáticamente los diferentes pesos y masas de la estructura, al ser habilitado elmultiplicador de peso propio de acuerdo con el factor calculado en el ítem 3.1.

Mediante este modelo se realiza el análisis de cada combinación de cargaindependientemente, considerando que las diagonales no toman compresión enningún caso. Para el análisis se parte con tensión inicial en las diagonales de 20%de su capacidad máxima más la tensión producto de la carga muerta.

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 11

1E~7!======INGENIERIA LTOA

2.3 VERIFICACION DE ESFUERZOS

Se efectúa la revisión de esfuerzos de los elementos estructurales mediante el usodel post- procesador de diseño del SAP2000.

Dado que se aplica la metodología de diseño de CCDSP, donde tiene un factor deseguridad de 2.12 contra el factor de 1.92 tomando en la metodología de AISC-ASD01 utilizada por el post-procesador se utiliza un esfuerzo de fluenciamodificado así:

Fym = (0.55/0.66) Fy

.:It.



PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 121E1f!J71========INGENIERIA LTDA

3. ANÁLISIS DE CARGAS

3.1 CARGA MUERTA

3.1.1 FACTOR DE PESO PROPIO

La carga muerta (CM) la constituye el peso propio de todos los componentes de laestructura en sí misma: viguetas, plataformas, columnas, cerchas en celosía,arriostramientos, etc., los cuales son modelados t evaluados por el programaconsiderando una densidad del acero de 7850 kg/m .

Al activar la opción de peso propio, se le ha ingresado un factor para tener encuenta los elementos de conexión, platinas, tornillería, clevises, pasadores,articulaciones y otros elementos no modelados tales como pasamanos,barandillas, largueros de piso, soportes del piso.

Este factor ha sido calculado con base en el peso de los elementos modelados(kg/m) y el peso real de la estructura obtenido a partir de los planos de taller de laestructura como se muestra a continuación:

a) Peso de la estructura SAP2000 4557 Kg / mi (Tramo de 12.0m)

b) Elementos en la estructura

Elementos en planos ... (incluye conexiones, tornillería, pasamanos, largueros depiso y los elementos estructurales) 5837 Kg.

Peso de la barandilla 15 Kg / mi = 15*2*12 = 360 Kg

Peso módulo fabricado (12 m) = 5837 + 360 = 6197 Kg

Factor de elementos no modelados en CM = 6197 /4557 = 1.36Total peso estructura de piso 220 Kg/m2

OO[~liliffi~t~"'~l~~~'~~


11A1UJDIA MATO.

'!Q!(IlUM,~

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 13~!RJ1f=======INGENIERIA LTOA

3.1.2 SISTEMA DE PISO

Se asumió una carga de diseño así:

Peso del piso aprox ...20 Kg I m2

Al aumentar esta carga se aumentarán las solicitaciones obtenidas en esteanálisis y por lo tanto se debe verificar el diseño.

3.2 CARGA DE TENSIONAMIENTO (To)

Durante el armado de los módulos de puente, se aplica una carga inicial detensionamiento en los elementos diagonales, la existencia de este tensionamientoinicial hará que no se observen elementos diagonales con pandeo en el rangoelástico, pues dependiendo de la condición de carga, alguna diagonalesaumentarán su tensión y la diagonal opuesta se descargará sin llegar a producirinversión de esfuerzos (compresiones) que produzcan su pandeo.

Este tensionamiento se modelará mediante una deformación unitaria en loselementos diagonales de E=-0.0007

Con la deformación se obtienen valores de tensionamiento, en el modelo deanálisis, de aproximadamente 11000 kg correspondiente a una hipótesis del 30%de la capacidad de la barra afluencia.

3.3 CARGA VIVA

3.3.1 CARGA SOBRE LOS ELEMENTOS

La carga viva (CV) la constituyen las fuerzas producidas por el uso y ocupación dela estructura, especificadas para el proyecto como:

CV = 450 Kgf 1m2 (Sobre los elementos estructurales de piso)Esta carga se aplica sobre las viguetas de piso, cuya distancia promedio es de1.20 m, obteniendo por lo tanto:

CV = 1.20 m*450 Kgf/m2 = 540 Kgf 1m

CONTRATO IDU...133-0SESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 CAVo3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MunS,. BOGOTA D.C.

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 14fglRl/f=::::. =lNGENIERIA L1DA

La longitud útil de las viguetas es de 2.428 m, repartiéndose la carga anterior,como carga distribuida sobre los largueros que se apoyan en las viguetas de piso:

164 kg-f 328 kg~f 164 kg-f

VIGUETA TIPO CARGADA

1214 I164 kg-f 164 kg-f

VIGUETA TIPO CARGADA

I 1214 . ¡1--' ----=.:...----1

j2428

Figura 3 Carga VIVa sobre Vigueta tipo

3.3.2 CASOS DE CARGA CARGA VIVA

Para determinar la combinación de cargas más desfavorable, se definirá lossiguientes casos de carga

Ln: 100% de la carga viva en la luz nLI Carga en la mitad izquierdaLO Carga en la mitad derecha

•••···CG0170


AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS). BOGOTA D.C.

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 15~lRlu======INGENIERIA LTDA

3.4 CARGA DE VIENTO

Según las especificaciones del CCP, se debe aplicar una carga de viento (CW) noinferior a 450 Kgf/m en el plano de barlovento. para una velocidad del viento de160 km/h. Teniendo en cuenta que de acuerdo con el mapa de riesgo eólico, lavelocidad del viento en Bogotá D.C. es de 80 km/h se obtiene:

CW = (450/2) X (80/160)2CW = 56 kgf/mEsta carga se aplica tanto en el Cordón Superior como en el Inferior. En el planode barlovento y se toma un factor de resguardo de 0.5 por lo cual esta carga sereduce a la mitad (28 Kgf/m) en la cercha opuesta.

56 kg/m

CASO DE VIENTO Wl

CASO DE VIENTO W2

Para la superposición de efectos, se crea la combinación W correspondiente ala envolvente de las solicitaciones de los dos casos de carga W1 y W2

W~~"'_M~ CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV. 3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS), BOGOTA D.C.


1E1Rl7f======INGENIERIA LTDA.

3.5 CARGAS SíSMICAS

Hoja 16

Para la evaluación sísmica de todos los elementos estructurales constitutivos seutilizo el ESPECTRO DE DISEÑO dado por el Volumen 13 - Geotecnia -Determinación de Espectro de Diseño de Respuesta de Aceleraciones AbsolutasCalle 26 CONSORCIO GENERAL versión 1.0:

ESPECTRO DE DISEÑO

1 - ...~-._.- ,-------r-·····---··----···-···-·T··-·--·- ---1-' -1--·--·10,9 1

i0,8 +-----1---+--------1I----+----+---t-------1

0,7+------+---+--------1---+----+------1-----1

0,1+-------+---+-------+---+-----+------+-----10+-----+----+-----,-----+-----+-------+-------+-------1

0,0 0,5 1,0 3,0 3,51,5 2,0 2,5Periodos (seg)

--Z2mln -I>-Z3mln -Dlseflo

4,0

ESTUDIO PARTICULAR DE RESPUESTA LOCAL DE AMPLlFICACION DEONDAS SISMICAS PUENTE DE LA CALLE 26 CON CARRERA 30

Figura 4 Espectro s[smico

CONTRATO IDU-133..Q5ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV. 3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS), SOGOTA D.C.

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 17~lRIu=====INGENIERIA LTDA

3.5.1 COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA

La capacidad de los elementos para crear articulaciones plásticas esta limitada porlas relaciones ancho/espesor en los elementos de las cerchas, la ductilidad de loselementos diagonales (carga axial únicamente) y de las relacionesdiámetro/espesor de los perfiles de las columnas. Estas restricciones en el diseñotípico del puente están muy por encima de los máximos requeridos paragarantizar el comportamiento plástico, por lo tanto, se tomará como Coeficiente deCapacidad de Disipación de Energía (R) = 1.0

3.5.2 EVALUACION DE MASAS

La maSa de los elementos estructurales será evaluada por el programa, a partir delas áreas de las secciones y teniendo en cuenta el factor de 1.36, mencionado enla evaluación de la carga muerta. Por lo tanto, la densidad volumétrica de masa (p)

.'. para los elementos de acero es:

p = 7850*1.36/9.81=1088 kg-s2/m

La masa del sistema de piso se modela como una masa adicional por unidad delongitud en las viguetas de 9.8 (m.s-2/kg)/m

3.5.3 COMBINACION ORTOGONAL DE SISMO

Para la combinación ortogonal de fuerzas sísmicas se asume que los valores en elsentido ortogonal al eje principal (x o y) son igua.lesal 30%. Esto se modela asr:

EQx= 100% Sismo en sentido X + 30% Sismo en sentido Y

EQy= 100% Sismo en sentido Y + 100% Sismo en sentido X

3.6 CARGA POR TEMPERATURA ( T )

Para tener en cuenta los esfuerzos o movimientos causados por las variaciones detemperatura se asume un gradiente térmico igual a 25 oC.

CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOS y DISE.ÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV. 3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS), BOGOTA D.C.

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 18~1ffJ1f.:::::::==== INGENlERIA L TDA.

3.7 ENVOLVENTE DE CARGA VIVA

L1 ,L2, L3,~ y Ls corresponden a la carga viva aplicada en cada una de las lucesdel puente por separado según corresponda y para las combinaciones de carga.

3.8· CASOS DE CARGA

CASO (1): CARGA MUERTA CMCASO (2): CARGA TENSIONAMIENTO ToCASO (3): CARGA VIVA (Para cada condición) CVCASO (4): CARGA DE VIENTO WCASO (5): TEMPERATURA TCASO (6): SISMO LONGITUDINAL (SENTIDO X-X) EQxCASO (7): SISMO TRANSVERSAL EQy

Instituto de Desarrollo Urbano,Centro de Documentación ., •••·DOU168

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 19~If?lu====== INGENIERIA LTOA

3.9 COMBINACIONES DE CARGAS BÁSICAS

En la siguiente tabla se sintetizan las combinaciones de carga introducidas almodelo según los lineamientos establecidos por el C.C.D.S.P.:

GRUPO CombinacionesCM CV W EQX EQY T To %* CM 1.0 - - - - 1.0 100I CMCV 1.0 1.0 - - - - 1.0 10011 CMW 1.0 - 1.0 - - - 1.0 125IV CMCVT 1.0 1.0 - - - 1.0 1.0 125V CMWT 1.0 - 0.3 - - 1.0 1.0 140VII CMEQX 1.0 - - 1.0 - - 1.0 133VII CMEQY 1.0 - - - 1.0 - 1.0 133* CMCVEQX 1.0 0.5 - 1.0 - - 1.0 133* CMCVEQY 1.0 0.5 - - 1.0 - 1.0 133

r)INDICA COMBINACIONES DE CARGA ADICIONALES NO ESPECIFICADA EN CCDSP

Combinaciones de Carga Básicas.

C¡C¡¡~~M.,.


PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 201E1RJ7f=======INGENIERIA LTOA.

4.1 MATERIALES

La tabla siguiente presenta los materiales y la calidad de los mismos utilizadospara cada uno de los elementos que conforman el puente:

ELEMENTO MATERIAL Fy Fym(Kg-f Kg-f I cm2

Icm2

Cordón superior 2PT150X100X6.35 ASTM-A500 3500 3210Gr.C

Cordón inferior PT150X 150X6.35 ASTM-A500 3500 3210PANEL Gr.C

LATERAL Parales PT150X100X6.35 ASTM-A500 3500 3210Gr.C

Diagonales 2 Var~ 1"ASTM-SAE 3500 32101020N

Riostra de piso PT70X70X2.5 ASTM-A500 3500 3210Gr.B

SISTEMA DE Larguero de piso PT120X60X2.5 ASTM-A500 3500 3210PISO Gr.B

Vigueta de piso PT150X 100X6.35 ASTM-A500 3500 3210Gr.C

Vigas ASTM-A572 3515 3210longitudinales W14x48

PLATAFORMAS Viguetas de ASTM-A572 3515 3210plataforma W14x48

Riostras L75X8 ASTM-A572 3515 3210GR50

Montantes PT ~ 8" STOASTM-A53 2320 2125GRB

COLUMNAS Horizontales PT ~ 8" STOASTM-A53 2320 2125GRB

Diagonales PT ~ 4" x 5.0ASTM-A500 3220 2950GRC

Tabla No. 3Materiales utilizados.

~

•••~.h{)0167


PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 21~/RJ7f========INGENIERIA L roA

4.2 SECCIONES

A continuación se presentan las secciones empleadas en la modelación de loselementos. Se incluyen las principales propiedades geométricas de cada una deellas.

4.2.1 Cerchas

PROPIEQADES

~ ~ ~

Area (mm;.!): 5820Ix( mm·): 9280610Iy (mm·): 50195270rx( mm): 40ry (mm): 93Sx (mm3

): 185612CORDON SI,JPE;RIOR Sy (mm3

) 3346352PT 150x100x6.35 J (mm4

): 50195270

Tabla No. 4. Sección Cordón Superior

fU PROPIEDADESArea (mm2): 3545

1I

Ix (mm4): 12007634Iy (mm4): 12007634

11 rx (mm): 58·U ry (mm): 58

Sx (mm3): 160102CORDON INFERIOR Sy (mm3) 160102PT 150x150x6.35 J (mom4): 12007961

Tabla No. 5. Sección Cordón Inferior

< .

~~-~IElftTl!====== INGENIERIA LTDA.

4.2.2 Sistema de Piso



PROPIEDADESArea (mm2):2910Ix (mm"): 8729642Iy(mm"): 4640444rx (mm); 55ry (mm): 40Sx (mm3): 116395

PARALES Sy (mm3) . 92809PT100X150X6.35 J (mm"): 8729642

Tabla No. 6. Sección Párales

PROPIEDADESArea (mm2

): 2x508Ix ( mm"): 326907Iy ( mm"): 326907rx(mm): 13ry (mm): 13Sx ( mm3

): 12870~-"'D-IA-G--O-N-A-L"'E"'S---1Sy ( mm3) 12870

2 VARIL.LA, 1" J (mm4): 326907

Tabla No. 7. Sección Diagonales

PROPIEDADESArea (mm2):2910Ix (mm4): 8729642Iy (mm4): 4640444rx (mm): 55ry (mm): 40Sx (mm3): 116395

VIGUETAS DE PISO Sy (mm3) 92809PT100X150X6.35 J (mm4): 8729642

Tabla No. 8. Sección Viguetas de Piso

Hoja 22



1E1f?J7f=====INGENIERIA LTDA

PROPIEDADESArea (mm2):875Ix (mm4): 1304198Iy (mm4): 1669323rx (mm): 44ry (mm): 25Sx (mm3): 27822

LARGUEROS DE PISO Sy (mm3) 188522PT 12Qx6Ox2.5 J (mm4): 565573

Tabla No. 9. Sección Largueros de Piso

PROPIEDADESArea (mm2):659o Ix (mm4): 494100Iy (mm4): 494100rx (mm): 27ry (mm): 27Sx (mm3): 7059

RIOSTRAS DE PISO Sy (mm3) 7059PT 7Ox70x2.5 J (mm4): 494100

Tabla No. 10. Sección Riostras de Piso

4.2.3 Plataformas

'------ ~ PROPIEDADESArea (mmz): 9200Ix( mm4

): 204000000Iy (mm4

): 21400000rx (mm): 149ry (mm): 48Sx( mm3

): 1160000VIGAS LONGITUDINALES Sy (mm3

) 210000W14X48 J (mm4

): 639000

Tabla No. 11. Sección Vigas Longitudinales

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..••••.D00166

Hoja 23

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CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOSy DISEÑOSDE LA TRONCALCALLE 26 (AV. 3a-AEROPUERTOEL DORADO-AVJOSEMUTIS), BOGOTAD.C.


1E1RJ7!====INGENIERIA LTDA.

C=-." ::::::::J PROPIEDADESArea (mo12):9200Ix (mm"): 204000000Iy (mm"): 21400000rx (mm): 149ry (mm): 48

ce-' '----,

Sx (mm'): 1160000VIGUETAS DE PLATAFORMA Sy (mm3

) 210000W14X48 J (mm4

): 639000

Tabla No. 12. Sección Viguetas de Plataforma

r- PROPIEDADESArea (mm2):1128Ix (mm'): 597817Iy (mm'): 597817rx (mm): 23ry(mm): 23

ISx (mm3): 11210

RIOSTRAS DE PLATAFORMA Sy (mm3) 11210L3x3x5/16 J (mm'): 22709

Tabla No. 13. Sección Riostras de Plataforma

4.2.4 Columnas

PROPIEDADES

o Area (mm2):2154Ix (mm"): 3147760Iy (mm'): 3147760rx (mm): 38ry (mm): 38Sx (mm3): 55079

D.IAGONALES (COLUMNAS) Sy (mm3) 55079TUBO DE 4"x 5.0mm J (mm"): 6295521

Tabla No. 14. Sección Diagonales (columnas)

Hoja 24

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IEIRlIf==::::::::::::::::=INGENIERIA L7DA

PROPIEDADES,r) Area (mm2): 5433Ix (mm4): 30252380Iy (mm4): 30252380

\, )rx (mm): 75ry (mm): 75.~Sx (mm3): 276151

MONTANTES - HORIZONTALES Sy (mm3) 276151TUBO DE 8"x 8.2mm J (mm4): 60504750

Tabla No. 15. Sección Columnas Montantes - Horizontal

Hoja 25

.-.·(jG0165

t· ,


PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 26IEIRJIf'

======INGENIERIA L TOA.

D~pISEÑO

5.1 ESTABILIDAD DEL CORDÓN SUPERIOR

A partir de los resultados obtenidos para la evaluación de la rigidez lateral de lacinta superior, se encontro que los valores arrojados por la metodologíaestablecida en "AASHTO-Pedrestian Brige DesignIO son ligeramenteconservadores, por lo que se adopta el siguiente procedimiento.

La estabilidad del cordón superior depende de la rigidez del pórtico que forman loselementos verticales (paral) y el elemento transversal (vigueta de piso).

La constante de resorte e del pórtico transversal es:

c= Eh2 * (h b)

3*1 +2*1e b

Donde:

E: Módulo de Elasticidad del Acero. (2.1x1010 kg/m2).

h: Altura libre del paral. (1.1 m)b: Distancia entre ejes de párales. (2.814 m)'e: Inercia del Paral. (8.73 x 10-6m4

)

lb: Inercia de la Vigueta de Piso. (8.73 x 10-5m4)

Se obtiene por tanto:c = 85423 kg

Del análisis estructural se encuentra que la carga máxima en el cordón superior esde:

P = 43642 kg (a compresión)

Usando un factor de seguridad de 2.0 (Guide Specifications For Design ofPedestrian Bridges AASHTO Art. 1.3.6.2):

Pe = 2.0* P = 87204 kg

.••.n00164

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 27~1RJ7f':::::::::====INGENIERIA LTOA.

La separación entre elementos verticales (1)es 1.2 m.

e*I = 87204 *1.2 = 1.19Pe 85423

Para un número de vanos (n), extrapolando de las tablas se obtiene para el diseñodel cordón superior un valor del coeficiente de longitud efectiva (K) de 3.0.

5.2 FUERZAS RESISTIDAS POR LOS ELEMENTOS VERTICALES(PARALES)

Como método alterno para evaluar la estabilidad lateral del cordón superior seaplica aquí lo establecido por la AASHTO según lo cual los elementos verticales(párales) deben resistir una carga transversal aplicada en el cordón superior de450 kg/m. Para cumplir esta especificación se aplica una carga puntual (C) igual a:

e = 450*1.2 = 540 kg/ m

e o 540 kg~

b ~ 2814 M

'1

El momento adicional que debe resistir el paral, es por tanto:

M = e*h = 540 *1.1= 594 kg / m

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PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 28IEI!lI!======= INGENIERIA L TOA.

6~ .DEFLEXIONES y DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES

6.1 CHEQUEO DE DEFLEXIONES

6.1.1 Carga Viva

Para el caso de carga viva, la AASHTO especifica que el valor máximo dedeflexión vertical no debe ser superior a:

L~ <~CVReal - 500

Donde: )~CVReal: Deflexión máxima ocasionada por la Carga Viva (m).L : Luz entre apoyos adyacentes. (m).

Deflexiones en luces debidas a carga viva Dcv (m) DzL1 (m) Nudo Perm. Real 1 Ok 1 L2 (m) 1 Nudo 1 Perm. 1 Real I Ok

I TRAMO PRINCIPAL 22.8 106 0.046 0.0071 1 SI 1 30 1 165 1 0.06 10.0151 SI

L3 (m) Nudo Perm. Real 1I TRAMO PRINCIPAL 12.0 497 0.024 0.001 1

Tabla NO.21Deflexión por Carga Viva.

6.1.2 Carga de Viento

Para el caso de carga viva, la AASHTO especifica que el valor máximo dedeflexión horizontal no debe ser superior a:

LA < A <~U.CIVReal - U.CWMar - 500

•••.'()00163

OOt~llt1tjt¡~~)~1~~~')~

CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV. 3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JaSE MUTIS), BOGOTA D.C.


1E1Rl7f======fNGENIERIA LTDA.

Donde:

~CWReal: Deflexión máxima ocasionada por la Carga de Viento (m).L : Luz entre apoyos adyacentes. (m).

Deflexiones en luces debidas a carga de viento Dcw (m) DV

L1 (m) Nudo Perm. Real Ok I L2 (m) I Nudo I Perm. I Real I Ok1 TRAMO PRINCIPAL 22.8 104 0.046 0.0032 SI I 30 I 163 1 0.006 10.0151 SI

L31m) Nudo Perm. Real

I TRAMO PRINCIPAL 12.0 214 0.024 0.0015

Tabla NO.22 Deflexión por Carga de Viento.

6.1.3 Deflexión en las Viguetas de Piso

En el caso de las viguetas de piso, el valor máximo de deflexión permitido, debidoa carga viva es el desplazamiento vertical máximo obtenido como la diferenciaentre las deflexiones en el extremo y en el centro de la luz de la vigueta:

L~cvP ~- 800

Donde:

Dcvp: Deflexión máxima en el centro de la luz de las viguetas. (m).L : Longitud de la vigueta, entre ejes. (m)

Deflexiones en viguetas debidas a carga viva t:.cv (m)

TRAMOS I L/m} I Nudo I Perm. I Real IOk

TRAMO PRINCIPAL 2. I 81 I 407 I 0.0035175 I 0.00270 I SI

Tabla NO.23. De:lexión en las viguetas

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CONTRATO IDU-133-05ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV; 3a-AEROPUERTO EL DORADO-AV JOSE MUTIS), BOGOTA D.C.

PUENTE PEATONAL NUEVO CONCEJO Hoja 30f€1f!j7f-=======INGENIERIA LTDA

7. CONTROL DE VIBRACIONES

Según la Guía de Diseño de Puentes Peatonales de la AASHTO, la limitante parala frecuencia natural de la estructura en sentido vertical es que esta debe sermayor a 3.0 Hz.

Según el análisis dinámico se obtienen los siguientes periodos y frecuencias paracada tramo en el sentido de la carga peatonal:

TRAMO DEL PUENTE T (seg)F (Hertz)

OkPerm Real

I PRINCIPAL 0.26 3.0 3.8 SI

Tabla NO.25. Frecuencia de Vibración.

7.1 VIGUETAS DE PISO

Al igual que en el caso anterior, la frecuencia de vibración mínima para estoselementos debe ser 3.0 Hz.

Según la Guía de Diseño NO.11 del AISC - FLOOR VIBRATIONS Due to HumanActivity, este valor puede calcularse, para una viga simplemente apoyada(condición mas critica), como:

In =0.18* ~ g >3.0HzD..CM

Donde:

fn : Frecuencia de vibración, Hz.g : Aceleración de la gravedad, 9.81 m/seg2

D..CM: Deflexión debida a carga muerta, m.Al despejar de la anterior ecuación se obtiene que la deflexión máxima permitidapara cumplir con esta especificación es de:

D..CM = 0.035 m

.•.. 000162

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Para una viga simplemente apoyada, este valor viene dado por:

5 * w * L4

t. -----CM - 384 * E * 1

s

Donde:W: Peso del sistema de piso 350 kg/ml.L: Longitud de la vigueta de piso, 5.78 m.Es:Modulo de elasticidad del acero, 2.04x101O

.

I : Inercia de la sección de lavigueta de piso (T150X100X6.35), 8,729 X 10 -6 m4

t.CM = 0.00285

El valor anterior es inferior al máximo permitido, por lo cual la vibración en lasviguetas será superior al mínimo estipulado.

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G(llI~'fi1;n~1i · Figura 3Perfil Rampa Norte Puente Peatonal Nuevo Consejo Hoja 8 ~lRlu =====INGENIERIA LTDA. CONTRATO IDU-133-05 ESTUDIOS y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26 (AV