ANEXO 1 - MEMORIAS DE CÁLCULO

PUENTE PEATONAL Av. BOYACA - Av. RINCON

MEMORIA DE CALCULO TRAMO PRINCIPAL

1.1 ANAUSIS DE CARGAS

1.1.1 CARGA MUERTA

AVALUO DE CARGAS PUENTE PEATONAL Av. BOYACA - Av. RINCON

CARGAS MUERTAS

ltemPeso estructura por mPiso Metálico LáminaVtas Longitudinales (5)Persianas Metálicas (2)Elementos de conexiónTotal

Longitud(m)

Densidadkgf/m3

78006.5kg/m23.7kg/m15.3kg/m

2.8152

30% peso

CARGA ELEMENTOS METALlCOS NO ESTRUCTURALESSeparación entre cada vigueta = 1.20m

Peso kgf/m468.5kg/m18.3kg/m18.7kg/m30.6kg/m160.8kg/m696.9kg/m

Peso kgf/m2Piso Metálico 6.50Vtas Long. son 5 L=1.20m: (3.74x5x1.2)/2.814 =

Ancho Afer Carga por Vta(m) kgflm

1.20 7.8kg/m8.0kg/m15.8kg/mTotal

Separación entre cada paral = 1.20m

Persiana de Baranda

Ancho AferPeso kgf/m (m)

15.30 1.20

1.1.2 CARGAVIVA

Carga porParal kgf

18.4kg

La carga viva se tiene en cuenta de como una carga linealmente distribuida sobre toda la

sección de las viguetas de carga.

1

CARGAS VIVAS

Carga Puentes Peatonales

Longitud Unitaria(m)

2.81 450.0kg/m2

Peso kgflm1266.3kglm

Separación entre cada vigueta = 1.20m, carga Viva por vigueta:Unitaria Ancho Afer Carga por Vta

(m) kgf/mCarga Puentes Peatonales 450.0kg/m2 1.20 540.0kglm

1.1.3 CARGADEVIENTO

La carga de viento aplicada a la estructura es la siguiente

CARGAS DE VIENTOPara una velocidad de 80km/h:

BarloventoSotavento

UnitariaMínima450.0kg/m225.0kg/m

Factor deCorrección

0.250.25

Carga kgf/m112.5kglm56.3kglm

Estas cargas se dividen entre dos para ser aplicadas en el cordónsuperior e inferior

Cordón SuperiorCordón Inferior

BARLOV56.3kglm56.3kglm

SOTAV28.1kglm28.1kglm

1.1.4 FUERZASSISMICAS

Por la ubicación del puente peatonal la zona de microzonificación que le corresponde es la Zona

2.

2

ESPECTRO DE DISEÑO SISMICO-MICROZONIFICACION BOGOTAA. LOCALlZACION EN EL MAPA ZONA 2

,J.y Y i •..•-----

•.•-u" •...•"b.

or ,O~. --J~Ec..t-A l.:. E•.•.ERC 1 -,. ~'T~'~'! l~~~~C~~

.&..-CA-..L-E.It(Ai'CP

1

3

OBRA: PUENTE PEATONAL Av. BOYACA-Av. RINCON

B - PARAMETROS BASICOS DE CALCULOB.1 Localización de la obra

SITIO DE LA OBRA: BOGOTA ZONA DE AMENAZA NSR-98: 5RIESGO DE LA ZONA=IINTERMEDIAI Valor de Aa= 1 0.20 lsegún mapa NSR-98

MICROZONA PARA ANALlSIS 2 PIEDEMONTECOEFICIENTES ESPECTRALES DE ANALlSIS

To= 0.20 Am= 0.30 Fa= 1.00Tc= 1.20 An= 0.40 Fv= 2.25TL= 6.00

B.2 Perfil del suelo en la zonaTIPO DE PERFIL DE SUELO: S2COEFICIENTE DE SITIO: S =1 1.20

B.3 Grupo de uso de la edificaciónGRUPO DE USO ESPECIFICADO: 11

COEFICIENTE DE IMPORTANCIA: I =1 1.10B.4 Cálculo del Espectro de Diseño I I

Fórmula Básica: Sa = AnF~ 1 Zona 1T Zona 21-_----.:=------1

Condiciones de frontera: Para T entre To y Te

Sa = AnFv 1 Zona 3T2.5 Zona 4

L-_--!..._---I Zona 5

ISa = 2.5Am.Fa.l1ISa=Am/21Para T mayor que TL

Para T menor que To ISa= (Am + (Am/To)(2.5Fa-I)T)IICon estas consideraciones se grafica el espectro de diseño para la microzona

Valores del Espectro de diseño:

T (seg) Sa T (seo) Sa T (seg) Sa T (seg) Sa T (seg) Sa T (seg) Sa0.0 0.300 1.1 0.825 2.1 0.471 3.1 0.319 4.1 0.241 5.1 0.1940.1 0.578 1.2 0.825 2.2 0.450 3.2 0.309 4.2 0.236 5.2 0.1900.2 0.825 1.3 0.762 2.3 0.430 3.3 0.300 4.3 0.230 5.3 0.1870.3 0.825 1.4 0.707 2.4 0.413 3.4 0.291 4.4 0.225 5.4 0.1830.4 0.825 1.5 0.660 2.5 0.396 3.5 0.283 4.5 0.220 5.5 0.1800.5 0.825 1.6 0.619 2.6 0.381 3.6 0.275 4.6 0.215 5.6 0.1770.6 0.825 1.7 0.582 2.7 0.367 3.7 0.268 4.7 0.211 5.7 0.1740.7 0.825 1.8 0.550 2.8 0.354 3.8 0.261 4.8 0.206 5.8 0.1710.8 0.825 1.9 0.521 2.9 0.341 3.9 0.254 4.9 0.202 5.9 0.1680.9 0.825 2.0 0.495 3.0 0.330 4.0 0.248 5.0 0.198 6.0 0.1651.0 0.825

4

ESPECTRO DE DISEÑO SISMICOPARA MICROZONA 2

0.900

0.800

0.700

0.600

_ 0.500Q

~ 0.400"rn 0.300

0.200

0.100

0.0000.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

\

"'" ""~ --------

Periodo T (s)

1.1.5 CARGASPORTEMPERATURA

Para considerar los esfuerzos causados por las variaciones de temperatura, se adopta para

BogotáD.e. un gradiente térmico igual a +/- 200 e.

1.1.6 CARGA DE TENSIONAMIENTO

Para considerar la carga de tensionamiento se aplica un gradiente de temperatura de -800C

sobre las diagonales metálicas.

5

1.2 MÉTODOS DE DISEÑO

En los análisis se utiliza el Método del Estado Umite de Resistencia, o de esfuerzos últimos,

para el diseño de los elementos metálicos y de concreto de acuerdo al CCDSP.

1.2.1 COMBINACIONESADOPTADAS

En consecuencia con los métodos de análisis descritos en el punto anterior, se usan las

siguientes combinaciones de carga para cada una de las luces de la estructura:

CM=Carga Muerta incluyendo el peso propio de los elementos, el peso de los elementos no

estructurales y las conexiones.

CV=Corresponde a la carga viva aplicada sobre las tres luces del tramo de puente en estudio.

CVl=Corresponde a la carga viva aplicada sobre la primera luz desde el acceso occidental.

CV2=Corresponde a la carga viva aplicada sobre la segunda luz desde el acceso occidental

CV3=Corresponde a la carga viva aplicada sobre la tercera luz desde el acceso occidental,

accesoa las rampas.

CVP=Correspondea la carga viva aplicada sobre las tres partes del tramo del puente en estudio,

pero cargando solo la mitad del corredor.

CW=Carga de Viento (Barlovento y Sotavento)

T=Carga por el gradiente del cambio de temperatura.

TEN=Carga por tensionamineto de las diagonales.

CAS01: 1.30CM+2.17CV+1.0TEN

CASOlA: 1.30CM+2.17CV1+ 1.0TEN

CAS01B: 1.3OCM+2.17CV2+1.0TEN

CAS01C: 1.3OCM+2.17CV3+1.0TEN

CAS01D: 1.3OCM+2.17CVP+1.0TEN

CAS01E: 1.3OCM+2.17(CV1+CV2)+1.0TEN

6

CASOIF: 1.3OCM+ 2.17(CVl +CV3)+ 1.0TEN

CASOIG: 1.3OCM+2.17(CV2+CV3)+ 1.0TEN

CAS02: 1.3OCM+ 1.3OCW+ 1.0TEN

CAS03: 1.3OCM+ 1.3OCV+0.39CW+ 1.0TEN

CAS04: 1.3OCM+ 1.3OCV+ 1.30T + 1.0TEN

CAS05: 1.25CM+ 1.25CW+ 1.25T + 1.0TEN

CAS06: 1.25CM+ 1.25CV+O.38CW+ 1.25T + 1.OTEN

CAS07: 1.OCM+1.0E

Para el CAS07 se aplicaron todas las variaciones posibles para tener en cuenta el efecto

ortogonal de las cargas sísmicas.

1.OCM+ 1.0Ex+O.3Ey

1.OCM+ 1.0Ex-O.3Ey

1.OCM-1.0Ex+O.3Ey

1.OCM-1.0Ex-O.3Ey

1.OCM+O.3Ex+ 1.0Ey

1.OCM+O.3Ex-l.OEy

1.OCM-O.3Ex+ 1.OEy

1.OCM-0.3Ex-1.0Ey

7

, ~smuto de Desarrollo UrbáOO/.,-. ~~...tfO de 00cumcnla""':iJ;,,

1.3 DATOS DE ENTRADA DEL MODELO

1.3.1 GEOMETRIA DEL MODELO

.Lct .1. .1.

"" ,"'":f "'i ...

••.."3:"'}:

... ~~l "'i

8

2

( .)\

3

1.3.2 SECCIONES

Las seccionesempleadas en el modelo son las siguientes:

SECCION NOMBRE GEOMETRIA MATERIALESTRUCTURAL EN MODELO (m)

PlatafonnaCordón Superior CS 0.15xO.20x6.35 A500CCordón Inferior CI 0.15xO.15x6.35 A500CParales PARAL 0.15xO.10x6.35 A500CViguetas Metálic. VTM 0.10xO.15x6.35 A500CElement Longitud. LG 0.06xO.12x2.50 A500CDiagonales Vert. DG Diámetro 1-1/4" SAE1045CDiagonales Hor. RP O.06xO.06x2.25 A500CApoyosVigas Apoyo W14X61 W14X61 STEELDiag. Hor Apoyos L3X3X5/16 L3X3X5/16 A572GR50Columnas TUB08 Diámetro 8" A53GBDiagonales TUB04 Diámetro 4" A53GBLongitudinales TUB08 Diámetro 8" A53GBCimentaciónPedestal 1 PED1 0.65xO.65 CONC 21MPaPedestal 2 PED2 1.25xO.65 CONC 21MPaDado 1 DADO 1.20x3.00xO.60 CONC 21MPaDado 2 DADO 2.40x3.15xO.60 CONC 21MPaPilote PILOTE50 Diámetro 0.50 CONC 21MPa

1.3.3 GRAACOS DE DE CARGA

Los gráficos muestran como fue cargado el modelo para los diferentes casos y combinaciones

de carga, teniendo en cuenta que las unidades empleadas son de toneladas fuerza, metros ygrados centígrados.

4

CARGA MUERTA DISTRIBUIDA

Piso Metálico y viguetas = O.016Tonf/m

-----~~\ ~---------------\ /! \ ~\ / I \\/ I \ /1')( ! \. / \/\ '\ ~ \

/ \ \/ I \~\ '\

\ /\

\

5

CARGA MUERTA PUNTUAL

Persiana de baranda = O.018Tonf

\I/I!

6

) CARGA VIVACarga Viva - O- .54Tonf/m

CARGA VIVA P

7

CARGA VIVA 1

CARGA VIVA 2

CARGA VIVA 3

(

8

CARGA DE VIENTOBarlovento = O.056Tonfjm

Sotavento = O.028Tonfjm

// \

\\

(

.1 \\

íi

\\\\

/\ ~ I

\ ~ !\ , /\ ~!\ 'y

\\\

\\

9

GRADIENTE DE TEMPERATURA

1;.2 7.7 1 • , .

TENSION

,5 43.1 -3(;.3 -JO.I • !t.e -18.5 -12.3

;.;).00 YúOO.:!\loo

10

1.4 DATOSDE SALIDA DEL MODELO

1.4.1 DEFLEXIONES

1.4.1.1 Deflexiones Verticales por Carga Viva

Aunque el CCDSP permite que las flexiones causadas por las cargas vivas de servicIo másimpacto no sean superiores a 1/800 de la luz, para el diseño se adopta el criterio de la AASHTOla cual aplica como límite 1/500 de la luz:

LUZ LONGITUDNUDO

Defl. Adm Defl. CV Adm>CV(cm) (cm) (cm)

L1 1920 92 3.84 1.090 okL2 3215 283 6.43 3.350 okL3 3097 652 6.19 3.340 ok

Deflexión Máxima en la Luz 1 causada por la CV1

Deflexión Máxima en la Luz 2 causada por la CV2

Pt Obi: 283Pt E 1m:279U1 = '.001U2 = .0000008054U3 = '.0335R1 = '.000001324R2 = .00025R3 = .00000008938

11

Def1exión Máxima en la Luz 3 causada por la CV3

Pt Obj 652Pt Elm: 531Ul = '.0043U2 = .0000005562U3 = '.0334R1 = '.0000004855R2 = '.00019R3 = .00000001654

1.4.1.2 Deflexiones Horizontales por Viento

Para el diseño se adopta el criterio de la AASHTO la cual aplica como límite 1/500 de la luz:

LUZ LONGITUDNUDO Defl. Adm. Defl. CW Adm>CW

(cm) (cm) (cm)L1 1920 112 3.84 1.130 okL2 3215 282 6.43 2.220 okL3 3097 633 6.19 1.740 ok

Def1exión Máxima en la Luz 1causada por la CW

Pt Obj: 112Pt Elm: 108Ul = '.0007U2 = .0113U3 = '.0016Rl = '.00124R2 = .00005R3 = .00052

(

12

Deflexión Máxima en la Luz 2 causada por la CW

Pt Obj: 282Pt Elm: 278U1 = -.0004U2 = .0222U3 = -.0028R1 = -.00208R2 = -.00003R3 = .00021

Deflexión Máxima en la Luz 3 causada por la CW

Pt Obj: 633Pt Elm 512U1 = .0003U2 = .0174U3 = -.0019R1 = -.00142R2 = -.00008R3 = -.00025

13