Trabajo Mauro PDF

7/23/2019 Trabajo Mauro PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, ARQUITECTURA Y SISTEMAS

CURSO: PUENTES

PUENTE MAURO

CONFIGURACION ESTRUCTURAL

Diseño del puente Mauro consiste en un puente reticulado tipo Warren con montantes de

35.0m de luz entre ejes de apoyo, de doble vía de 7.20m de ancho y dos veredas de 0.60m,diseñados para carga viva HL-93. El tablero está compuesto por vigas transversales y losa de

concreto de f´c= 280 kg/cm2; el ancho del reticulado es de 8.80m entre eje plano de reticulado.

El acero usado para el reticulado es A709 Grado 345 o A-50, la soldadura es AWS E7018

La separación entre vigas transversales será de 3.75m

A.

DISEÑO DE LOSA

PREDIMENSIONAMIENTO

Espesor de losa

Losa que se comporta como una losa continúa longitudinalmente a lo largo del

puente apoyado sobre vigas secundarias (vigas transversales) metálicas cada 3.50m.

B.

CARGAS

Las cargas a emplear para el presente diseño será:Cargas permanentes

Carga Muerta (DC).

Carga muerta de superficie de rodadura (DW).

Para las cargas permanentes se utilizarán los siguientes pesos unitarios:

Acero estructural: 7850 Kg/m3

L: 35 m

S: 3130mm

Franjas de : 1.0 m

f'c del concreto: 280kg/cm2

f'c del concreto: 4200kg/cm2

t: t: 20 cm

easf . =2'' = 0.05m

(s +3000)/30




CURSO: PUENTES

Concreto armado: 2400 Kg/m3

Carpeta asfáltica: 2200 Kg/m3

Carga viva

Sismo (EQ) Carga de Impacto (IM)

Carga Vehicular (LL).

Carga Viva de Peatones (PL).

Cargas de viento (WS)

Nota: para esto tenemos que haber creado las materiales, definir los elementos y

asignarlas a cada elemento estructural. Como se puede apreciar en el croquis. Los

elementos empleados para el Puente Reticulado Warren




CURSO: PUENTES

Arriostre Superior

Arriostre Inferior




CURSO: PUENTES

Viga Transversal (Secundaria)

Viga Principal




CURSO: PUENTES

1.

Peso Propio y Cargas Muertas

El programa CSiBridge V15.0.1 considera automáticamente las cargas debidas al peso

propio de los elementos resistentes, se añadieron los pesos de los siguientes elementos,

como barandas, asfalto y veredas.

Carga de baranda y vereda (Tn/m)




CURSO: PUENTES

Carga de Asfalto (Tn/m)

2. Carga Viva (HL-93) y Carga Peatonal.

Camión de diseño HL-93 + Sobrecarga Distribuida




CURSO: PUENTES

Tándem de diseño+ Sobrecarga Distribuida

Sobrecarga distribuida

Se localizó el tren de carga para la carga móvil HL93 en 1 vía en los diferentes casos, y al

cual se ha considera el factor de presencia múltiple (FPM) y los factores de impacto

señalados en la norma. A continuación se presenta las líneas de carga colocados en el

CsiBridge para una vía.

Línea de tren de Carga




CURSO: PUENTES

3. Cargas Sísmicas

A efectos de calcular las fuerzas de diseño sísmico, se han considerado dos etapas. En la

primera, se ha determinado la fuerza lateral total, por medio del espectro de respuesta

y posteriormente los modos de vibración de

la estructura.

Se tomará las cargas sísmicas para las

direcciones XX e YY independientemente con

un incremento del 30% de la una en la otra.Por el reglamento se consideraron los

siguientes criterios de diseño sismo-

resistente

Carga Peatonal kg/cm2




CURSO: PUENTES

4.

Cargas de Viento:

Presión Horizontal del viento

La carga de viento se asumirá que está uniformemente distribuida sobre el área

expuesta al viento. Para puentes a más de 10 mts sobre el nivel del terreno o del agua,

la velocidad de diseño se deberá ajustar con:

Para nuestro caso tendremos:

10==160/ℎ

0=13.2/ℎ

0=0.07

=10.00

Reemplazando en la ecuación tendremos que

=2.50x(10/)xln(/0) =2.5(13.2)x(160160)xln(10/0.07) =163.7 /h;

Presión horizontal del viento




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Presión de viento sobre la estructura (Ws):

La carga total no se deberá tomar menor que 449 Kg/m en el plano de un cordón a

barlomento ni 224 kg/m en el plano de un cordón a sotavento de un componente

reticulado. A continuación se muestra las cargas en barlomento y sotavento, las cuales

se ha transformado a cargas puntuales (Tn).




CURSO: PUENTES

Combinaciones de Cargas

En cuanto a las combinaciones de carga se utilizó el propuesto por nuestra norma de

puentes, así como todas las combinaciones generadas automáticamente por el

programa (Combinaciones por Resistencia, Eventos extremos y Por Servicios):

TABLA 1. Combinaciones de Carga y Factores de Carga.




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TABLA 2. Factores de carga para Cargas Permanentes, ɣp

Se tomará para el diseño los esfuerzos más críticos.

Σ = (0.951.051.05)........ ( )

a.

Resistencia I:




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CURSO: PUENTES




CURSO: PUENTES




CURSO: PUENTES




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b.

Resistencia II:




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CURSO: PUENTES




CURSO: PUENTES




CURSO: PUENTES

Así como se observa se realizaron las combinaciones para Resistencia III, IV, V y VI;

Evento Extremo I y II; y Servicio I, II y III; para todas las combinaciones se analizó la

envolvente de los casos más críticos ara el diseño integral de la estructura.

5.

Resultados del análisis para los diferentes estados de cargaSegún el reglamento AASHTO LRFD, Los puentes se deberían diseñarse de manera de

evitar los efectos estructurales o psicológicos indeseados que provocan las

deformaciones (control de vibraciones).

En el Art. 2.5.2.6.2 (Criterios para la Deflexión), menciona que en ausencia de otros

criterios, para las construcciones de puentes de acero, aluminio y/u hormigón se pueden

considerar los siguientes límites de deflexión:

Carga vehicular, general..................... Longitud/800 : 35000/800 = 43.75

Cargas vehiculares y/o peatonales..... Longitud/1000 : 35000/1000 = 35

Carga vehicular sobre voladizos......... Longitud/300, y : 35000/300 = 116.67

Cargas vehiculares y/o peatonales sobre voladizos..... Longitud/375: 35000/375 =93.33




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A.

Deformaciones máximas para muerta. cm)

B.

Deformaciones máximas para baranda y vereda. cm)




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C.

Deformaciones máximas para asfalto. cm)

D.

Deformaciones máximas para Camión de diseño y tándem de diseño. cm)

El análisis a tomar será la combinación más extrema de los dos camiones e incluyendo

la carga de impacto.




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E.

Deformaciones máximas para peatonal. cm)

F.

Deformaciones máximas producto de los sismos en la dirección XX. cm)




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G.

Deformaciones máximas producto de los sismos en la dirección YY. cm)

H.

Deformaciones máximas producto de la envolvente de cargas. cm)




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LA CONTRAFLECHA: Se proveerá con-traflechas iguales a la suma de la flecha de las

cargas muertas más la mitad de las cargas vivas. De este modo cuando el puente está

sometido a la máxima sobrecarga su flecha será la correspondiente a la mitad de las

cargas vivas. La con-traflecha será de 1.63 cm + 0.758 cm = 2.3879 cm, usaremos 73mm.

6. Resultados de diseño de la losa armada

a. Momentos flectores

Del modelo realizado en CSBRIDGE, se obtuvo los diagramas de momentos flectores

a lo largo de las vigas transversales, que representa el comportamiento a flexión de

la losa, en franjas de 1.0 mts de ancho.

Puede distinguirse que los tramos extremos tienen mayores momentos flectores

positivos en el centro de luz y mayor momento negativo en el primer apoyo interior,

que los demás tramos interiores.A continuación se presentará los valores de momentos hallados con el programa

CSBRIDGE.

Momentos longitudinales en los tramos extremos de la losa:

Momentos positivos:




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Momento negativo:

Momentos longitudinales en los tramos centrales de la losa:

Momentos positivos




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Momentos Negativos

Momentos en Voladizo en vereda:

Momentos Positivos




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Momentos Negativo




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DISEÑO DE LOS CON CERO PRINCIP L P R LELO L TR FICO

DATOS:

f'c del concreto : 280 kg/cm2

Fy : 4200 kg/cm2

Ø : 0.9

b :100 cm

Recubrimiento : 2.50 cm

Espesor losa : 20 cm

β : 0.85

S : 3.50 m

S libre : 3130 mm

Espesor vereda : 15 cm

MOMENTOS OBTENIDOS DEL CSIBRIDGE:

extremos de puente Parte central del puente Vereda

Refuerzo Paralelo Refuerzo Paralelo Refuerzo Volado

M+(Tn-m/m) M - (Tn-m/m) M+(Tn-m/m) M-(Tn-m/m) M+(Tn-m/m) M-(Tn-m/m)

Momentos 11.184655 7.445014 12.463743 8.531236 3.326577 5.478043

d (cm) 16.545 16.545 16.545 16.545 16.545 16.545

a (cm) 3.533 2.254 4.001 2.614 11.865 11.545

As (cm2) 20.022 12.775 22.67 14.811 1.39 2.482

ρ 0.0121 0.0077 0.0137 0.009 7.879 14.065

ρ balanc. 0.0289 0.0289 0.0289 0.0289 0.0289 0.0289

ρ mínimo 0.0032 0.0032 0.0032 0.0032 0.0032 0.0032

ρ máximo 0.0217 0.0217 0.0217 0.0217 0.0217 0.0217

ok ok ok ok ok ok

As (cm) final 20.022 12.775 22.67 14.811 7.879 14.065

Ø (Acero) 5/8'' + 3/4'' 5/8'' + 1/2'' 5/8'' + 3/4'' 5/8'' + 1/2'' 5/8'' 3/4''

@(cm) 24.12 25.44 21.31 21.94 25.13 20.26

redon. (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00




CURSO: PUENTES

refuerzo perpendicular

Positivo Negativo

porcentaje 0.56 0.56

0.50 0.50

s (cm2) 10.011 6.387

As (cm2)min.

5.273 5.273

ok ok

As (cm2)

max

10.011 6.387

3/4'' 5/8''

28.47 31.00

25.00 30.00

Refuerzo de temperatura

As (cm2)min

3.782 3.68

3/8'' 3/8''

18.77 19.29

17.50 17.50

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