PUENTES 9NO SEMESTRE CIVIL

CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m 1

PROYECTO DE PUENTES

CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE

Estudiantes: Codigos: C.I

Verónica Surculento Rojas A7803-4 8302593

Patricia Castro Gomez C952-0 6163991

Augusto Fabian Tenorio A5506-9 4333689

Curso: 9mo “A”

Docente: Ing. Gonzalo Jimenez

Carrera: Ingeniería Civil

La Paz - Bolivia

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CÁLCULO Y DISEÑO DE UN PUENTE DE 23.7 m

1. INTRODUCCION

Los puentes son estructuras que proporcionan una vía de paso para salvar

obstáculos sobre ríos, lagos quebradas, valles, carreteras, canalizaciones, etc.

En la realización del proyecto se tomara en cuenta el cálculo y diseño de la

superestructura o conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre los

soportes. Cada tramo de la superestructura está formado por un tablero o piso,

una o varias armaduras de apoyo y por las riostras laterales. El tablero soporta

directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite las

tensiones a pilas y estribos.

Se debe diseñar fundamentalmente para resistir cargas vehiculares, para el

caso del proyecto se adopto el vehículo de diseño HS-20 mayorado en un 25%

Figura: vehículo de diseño HS-20

Fuente: diseño de puentes losa Norma AASHTO LRFD

El peso propio se determinará considerando todos los elementos que sean

indispensables para que la estructura funcione como tal. Las cargas muertas

incluirán el peso de todos los elementos no estructurales, tales como bordillos

aceras y pasamanos

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El peso propio y las cargas muertas serán estimados sobre la base de las

dimensiones indicadas en planos y en cada caso considerando los valores

medios de los correspondientes pesos específicos

Se utilizara hormigón armado con una resistencia de concreto a emplear en la

losa de y con una resistencia de acero f`y de

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2. CÁLCULO Y DISEÑO DE UN PUENTE DE 23.7 m

La superestructura consiste en una calzada de 4 m y un ancho de vereda de 1

m tiene una longitud de tramo de 23.7 m.

1. Barandado prefabricado de HºAº tipo SNC-3

2. Losa vaciada en sitio de Hormigón armado, con un ancho de: 4 m

3. Tipo de Camión HS – 20 MAYORADO UN 20%

4. Diseño de Bordillos, Acera y Pasamanos.

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Datos CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE

PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA

CÁLCULO DE LAS CARGAS

Cálculo de la carga muerta

Área de los circulos

n=número de circulos

b 1mf´c 210

kgf

cm2 hasf 0.05m

0.9fy 5000

kgf

cm2 Pveh 7257kgf

Pvehmay Pveh 1.2h 2400

kgf

m3 Pvehmay 8708.4 kgf

asf 2200kgf

m3

lc 18m

hlc 3.048m

30

h 0.702m

d 0.25m n 12

ad

2

4

a 0.049m2

At n a

At 0.589m2

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Mcm 60753.8813 kgf m

Cálculo del peso propio

cálculo del ancho de distribución

Cálculo del impacto

Cálculo del momento de diseño

Momento por carga muerta

Pp h b a( ) h

Pp 1566.031

mkgf

Pasf hasf b asf

Pasf 1101

mkgf

g Pp Pasf

g 1676.031

mkgf

E 1.22 0.061

mlc

E 2.3

I15m

lc 38m

I 0.268

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Md 157004.854m kgf

Momento por carga viva

Dveh 4.3

xv 1.43

l1 9.715

l2 8.285

yl1 l2 m

lc

y 4.472

n2

lc

2m

xv

2Dveh

lc

2m

xv

2

y n1

lc

2m

xv

2Dveh

lc

2m

xv

2

y

n2 2.492 n1 2.151

Mcv Pvehmay n2 y( ) mPvehmay

4n1 m

Mcv 65327.813m kgf

Mcvi 1 I( )Mcv

E

Mcvi 36011.45m kgf

Md 1.3 Mcm5

3Mcvi

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DISEÑO DE LA ARMADURA

Altura del bloque de compresión

Utilizar θ 25

Cálculo de la armadura principal

cálculo de la separación

se utilizara θ 25 c/ 12cm

Cálculo de la armadura de distribución

Utilizar θ 12

B 100cm r 3cm

h 70 cmd h r

d 67 cm

a d d2 2 Md 100

0.85 f´c 100m

a 0.166m

a 16.605 cm

AsMd 100

fy 100 da

2

As 0.006m2

As 59.279 cm2

Afi4

25cm

10

2

sepb

As

Afi Afi 0m2

sep 0.083mAfi 4.909 cm

2

sep 8.281 cm

D0.552m

lc m

D 0.13

Adist D As

Adist 0.001m2

Adist 7.713 cm2

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Cálculo de la separación

se utilizara θ 12 c/ 20cm

Cálculo de la armadura mínima

Utilizar θ 12

se utilizara θ 12 c/ 12cm

Cálculo de la separación

Afi4

12cm

10

2

sepb

Adist

Afi Afi 0m2

sep 0.147mAfi 1.131 cm

2

sep 14.664 cm

min

481

mf´c

cm4

kgf

fycm

2

kgf

Asmin min b d

Asmin 0.001m2

min 1.391 103

Asmin 9.343 cm2

sepb

Asmin

Afi

Afi4

12cm

10

2

Afi 0m2

sep 0.121mAfi 1.131 cm

2

sep 12.105 cm

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CÁLCULO Y DISEÑO DEL PASAMANOS

s=separacion entre postes

Cálculo de la carga muerta

Datos:

PASAMANOS PASAMANOS

Ppas 75kgf

ms 2m

0.9

Pppas bpas hpas h

Pppas 451

mkgf

McmpasPppas s

2

10

Mcmpas 18m kgf

hpas 0.125m

bpas 0.15m

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Cálculo de la carga viva

Cálculo de la armadura

Altura del bloque de compresión

Cálculo de la armadura principal

Utilizar θ 10

Mcvpas Ppass2

10

Mcvpas 30m kgf

Mdpas 1.3 Mcmpas5

3Mcvpas

Mdpas 88.4m kgf

b 1m rpas 2.5cm

dpas 10 cm

apas dpas dpas2 2 Mdpas 100

0.85 f´c 100m

AspasMdpas 100

0.8 fy 100 dpasapas

2

Aspas 0.222 cm2

Aspas 0m2

apas 0.055 cm

apas 0.001m

dpas 0.1m

dpas hpas rpas

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CÁLCULO DE LA ACERA

Datos:

Calculo de la carga muerta

ACERA Y PASAMANOS BORDILLO, ACERA Y PASAMANOS

Pbaranda 300kgf

mbacera 0.8m

hacera 0.15m Dbaranda 0.05m

Ppacera bacera hacera h

Ppacera 2881

mkgf

Pbaranda 3001

mkgf

Mcmac Ppacerabacera m

2Pbaranda m bacera Dbaranda( )

Mcmac 340.2m kgf

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Cálculo de la carga viva

Cálculo de la armadura

q

q 295.617kgf

mMcvac qbacera

2

2

Mcvac 94.597m kgf

Mdac 1.3 Mcmac5

3Mcvac

Mdac 647.221m kgf

b 100cm rac 0.025m

dacera 12.5 cm

dacera 0.125m

dacera hacera rac

hacera 0.15m

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Altura del bloque de compresión

Cálculo de la Armadura principal

Cálculo de la armadura de distribución

Utilizar θ 10

Utilizar θ 12

aac dacera dacera2 2 Mdac 100

0.85 f´c 100m

aac 0.327 cm

Dac 0.617

Adistac 0.5 Asacera

Adistac 0m2

Adistac 0.583 cm2

Dac0.552m

bacera m

Asacera 1.166 cm2

Asacera 0m2

AsaceraMdac 100

fy 100 daceraaac

2

aac 0.003m

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CÁLCULO DEL BORDILLO

Cálculo de la carga muerta

BORDILLO, ACERA Y PASAMANOS

Datos Pbaranda 3001

mkgfbbordillo 0.2m

bacera 0.8mhbordillo 0.25m Dbaranda 0.05m

hacera 0.15m

btotal 1m

Ppacera 2881

mkgf

Pbordillo bbordillo hbordillo h

Pbordillo 1201

mkgf

Pbaranda 3001

mkgf

Mcmbor Pbaranda btotal Dbaranda( ) m m Ppacerabacera

2bbordillo m Pbordillo

bbordillo

2

Mcmbor 469.8m kgf

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Cálculo de la carga viva

Cálculo de la armadura

Pchoque 765kgf

Mcvbor 0.1 Pchoque lc

Mcvbor 1377m kgf

Mdbor 1.3 Mcmbor5

3Mcvbor

Mdbor 3594.24m kgf

hbordillo 0.25m rbor 0.025m

dbordillo hbordillo rbor

dbordillo 0.225m

dbordillo 22.5 cm

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Altura del bloque de compresión

Utilizar θ 10

Cállculo de la Armadura principal

abor dbordillo dbordillo2 2 Mdbor 100

0.85 f´c 100mabor 0.01m

abor 1.017 cm

AsborMdbor 100

fy 100 dbordilloabor

2

Asbor 0m2

Asbor 3.632 cm2

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3. CONCLUSIONES

Los puentes son fundamentales puesto que son indispensables para la

transportación de mercancías y personas, y en consecuencia necesario para el

desarrollo de los habitantes.

Este proyecto muestra el ejemplo de solución para un problema, en el cual se

uso los procedimientos aprendidos en la materia.

Con el desarrollo de este se llego a la conclusión de que se debe poner mayor

interés a la etapa del diseño para evitar imprevistos que prolonguen la duración

del proyecto y aumenten el costo de la obra

4. RECOMENDACIONES

El proyecto alcanzo todas las metas proyectadas al inicio, no obstante se

recomienda investigar posibles soluciones a puentes con las mismas

condiciones.

También se recomienda seguir al pie la norma utilizada para Puentes en

nuestro país (AASHTO LRFD)

Con todas las recomendaciones dadas se puede tener un conocimiento solido

de la materia y así poner en práctica los conceptos ante un problema real