Trabajo Viga Aashto Vi 2

ING. FABRIZIO GRANADOS FES ARAGON – ESPECIALIZACION EN PUENTES

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA

DE MÉXICO.

DISEÑO PREESFUERZO

TIPO:

VIGA AASHTO VI

PROFESOR:

ING. GERARDO MEJIA

ALUMNO:

ING. FABRIZIO GRANADOS AYALA

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGON

ESPECIALIZACIÓN EN PUENTES


Datos de proyecto:

Claro: 36.00m

Ancho total: 11.00m

Ancho calzada: 7.00m

Carga móvil: T3–S2-R4

Tipo de Trabe: AASHTO Tipo VI

Numero de carriles: 2

Guarniciones: 0.40m

Propuesta:


Trabe AASHTO tipo VI

Áreas (m2)


Calculo de la Inercia

Módulos de sección

Sección compuesta

b = Claro/4 = 36/4 = 9.00m

b = Separación Trabes = 1.84m O.K

b = 12xT+b = (12x0.20)+1.07= 3.47m

Tomamos la menor que es 184cm

b = 183 (250/350)1/2 = 155cm (Ancho de Losa)

No h b Total

1 0.130 1.070 0.139 1.765 0.2455 0.8386 0.0978 0.0001958992

2 0.335 0.070 0.012 1.677 0.0197 0.7506 0.0066 0.0000031918

3 0.335 0.070 0.012 1.677 0.0197 0.7506 0.0066 0.0000031918

4 0.400 0.070 0.028 1.665 0.0466 0.7386 0.0153 0.0000114333

5 0.100 0.100 0.005 1.597 0.0080 0.6706 0.0022 0.0000027778

6 0.100 0.100 0.005 1.597 0.0080 0.6706 0.0022 0.0000027778

7 0.100 0.200 0.020 1.580 0.0316 0.6536 0.0085 0.0000166667

8 0.200 1.080 0.216 0.990 0.2138 0.0636 0.0009 0.0209952000

9 0.255 0.250 0.032 0.283 0.0090 -0.6434 0.0132 0.0001106771

10 0.255 0.250 0.032 0.283 0.0090 -0.6434 0.0132 0.0001106771

11 0.200 0.250 0.050 0.325 0.0163 -0.6014 0.0181 0.0002604167

12 0.200 0.710 0.142 0.100 0.0142 -0.8264 0.0970 0.0004733333

Ʃ 0.692 0.6414 0.2817 0.0221862425

Yi 0.9264169

Ys 0.9035831

Io(m4)

Itotal 0.3038608

Area(m2) Y(m) AY(m3) ў(m) Ў2 xA(m4)

Si 0.32799579

Ss 0.33628432

Modulo de Seccion


Calculo de Inercia de la sección compuesta

Módulos de sección

No h b Total

1 0.20 1.55 0.31 1.93 0.5983 0.7089578 0.155812559 0.001033333

2 0.6923 0.903583129 0.6255506 -0.31745907 0.069770177 0.3038608

Ʃ 1.0023 1.22385 0.225583 0.304894167

Yi 1.22104

Yi 0.60896Itotal 0.53048

Area(m2)Y(m) AY(m3) ў(m) Ў2 xA(m4) Io(m4)

Si 0.43445

Ss 0.87112

Modulo de Seccion


Estimación de Cargas

Peso Propio (Trabe)

w = 2.40 x 0.692 = 1.661 ton/m

M = (wL2/8) = (1.661x362/8) = 260.08 ton-m

V = (wl/2) = (1.661x36/2) = 29.90 ton

Losa

w = (2.40 x 0.20 x 11.00)/6 = 0.88 ton/m

M = (wL2/8) = (0.88x x362/8) = 142.56 ton-m

V = (wl/2) = (0.88x36/2) = 25.84 ton

Diafragmas


P = 2.449 x 0.30 x 2.40 = 1.76 ton

Mcl = (PL/4) = (1,76x36/4) = 15.84 ton-m

Vap = 1.76 x 1.45 = 2.55 ton

Carga adicional

Asfalto: (7.00x0.13x2.20)/6 = 0.33 ton/m

Guarnición: (0.144x2x2.40)/6 = 0.12 ton/m

Parapeto: (0.20x2) = 0.07 ton/m

Total= 0.52 ton/m

Mcl = (wL2/8) = (0.52x x362/8) = 84.24 ton-m

Vap = (wl/2) = (0.52x36/2) = 10.08 ton

Carga Viva

I = (15.24)/(38.1+L) = (15.24)/(38.1+36) = 0.20 ≤ 30%

Factor de Concentración


e = (Ancho Total/2) – C

e1 = (11.00m/2) – 1.925m = 3.575m

e2 = (11.00m/2) – 5.425m = 0.075m

Factor de concentración (Método de Courbon)

Fc = P/n(((1+6(n+1-2i/n2-1))e/5)

Fc1-T3-S2-R4 = 1/6(((1+6(6+1-2/62-1))3.575/1.84

Fc1-T3-S2-R4 = 0.4442/carril

Fc2-T3-S2-R4 = 1/6(((1+6(6+1-2/62-1))0.075/1.84

Fc2-T3-S2-R4 = 0.1725/carril

Momento y Cortante

Valores de momento y cortante tabla camión T3-S2-R4

M = 459.85 ton-m

V = 54.16 ton-m

Mcv+I = ((459.85 x 0.4442) + (459.85 x 0.1725)) x 1.20

Mcv+I = 340.31 ton-m

Vcv+I = ((54.16 x 0.4442) + (54.16 x 0.1725)) x 1.20

Vcv+I = 40.08 ton


Esfuerzos por Carga

Peso Propio:

Gs= M/Ss = 260.08/0.336284

Gs= = 773.39 ton/m2

Gi= M/Si = 260.08/0.327996

Gi= -792.94 ton/m2 (Tensión)

Peso Losa:

Gs= 142.56/0.336284

Gs= 423.93 ton/m2

Gi= 142.56/0.327996


Peso Diafragma:

Gs= 15.84 /0.336284

Gs= 47.10 ton/m2

Gi= 15.84/0.327996


Carga Muerta Adicional:

Gs= 84.24/0.87112

Gs= 96.70 ton/m2

Gi= 84,24/0.43445


Carga Viva

Gs= 340.31 /0.87112

Gs= 390.66 ton/m2

Gi= 340.31/0.43445



Capacidad de un Torón

ɵ = 1/2”

L.R = 19000 Kg/cm2 (270K), Trabajando a 0.60 L.R de forma

permanente.

A = 0.9870 cm2

T = 0.9870x0.60x19

T = 11.2518 ton

Carga Gs (ton/m2) Gi(ton/m2)PoPo 773.39 -792.9

Losa 423.93 -434.62

Diafragma 47.1 -48.29

C.M. Adic. 96.7 -193.9

CV+I 390.66 -783.45

Ʃ 1731.78 -2253.16


Numero de Torones

# De Torones = 54

T = 54 x 11.2518 = 607.60 ton

e = Yi – C = 0.9264169 – 0.140741

e = 0.7857m

G = T ((1/A)+-(e/s))

Gs = 607.60 ((1/0.692)-(0.7857/0.336284))

# Torones Distancia (cm) # x Distancia C (cm)12 5 60

12 10 120

12 15 180

10 20 200

8 25 200

Ʃ 54 760

14.07407407


Gs = -541.57 ton/cm2

Gi = 607.60 ((1/0.692)+(0.7857/0.327996))

Gi = 2333.51 ton/cm2

Esfuerzos Permanentes (Servicio)

Revisión de Esfuerzos

A Puente Vacío

Gs = 799.55 ton/m2 < 0.40 fć = 1400 ton/m2

Gi = 863.80 ton/m2 < 0.40 fć = 1400 ton/m2

A Puente en Servicio

Gs = 1190.21 ton/m2 < 0.40 fć = 1400 ton/m2

Gi = 80.35 = 1400 ton/m2

Esfuerzos Iniciales

Gs = 773.39 – (541.47/0.80) = 96.55 ton/m2 < 1.6 (fć)1/2

Gi = -792.90 + (2333.51/0.80) = 2123.99 ton/m2 < 0.60 (fć)

Parcial Acumulado Parcial Acumulado

PoPo 773.39 -792.90

Presfuerzo -541.57 231.82 2333.51 1540.61

Losa 423.93 655.75 -434.62 1105.99

Diafragma 47.10 702.85 -48.29 1057.70

C.M. Adic. 96.70 799.55 -193.90 863.80

CV+I 390.66 1190.21 -783.45 80.35

Gs (ton/m2) Gi(ton/m2)Carga


Pérdidas de Presfuerzo

Por contracción del concreto:

Cc = 350 kg/cm2

Por acortamiento elástico del concreto:

Y = (1.83x2123.99)/(96,55+2123.99)

Y = 1.75m

X = ((1,83-0.14074)x2123.99)/(1.75)

X = 1962.86

Ae = 7 x 196.29 kg/cm2

Ae = 1374.03 kg/cm2


Escurrimiento Plástico del Concreto

X1 = (1.69x64.80)/1.83

X1 = 59.64

X = 59.64 + 799

X = 858.84

CRC = 16 x 85.884

CRC = 1374.14 Kg/cm2

Relajación del Acero de Refuerzo

CRSP = (1400 - 0.125(CC+AE+CRC))/4

CRSP = (1400 – 0.125(350+1374.03+1374.14))/4

CRSP = 253.18 Kg/cm2

Perdidas Totales por Presfuerzo

ΔFs = 350 + 1374.14 + 1374.03 + 253.18

ΔFs = 3351.35 Kg/cm2


Esfuerzo Permanente = (0.60x19000)+3351.35 = 14751.35 Kg/cm2

Esfuerzo inicial de gateo en el centro del claro = 1471.35 Kg/cm2

% ΔFs = (1 – (11400/14731.35)) x 100 = 22.61% O.K

Longitudes de Desadherencia

54/3 = 18 En toda su longitud

54-18 = 36 Torones Desadheridos

Grupo 1

x = ((36/2) x (6/60)1/2) + 0.50

x = 619 cm

Grupo 2

x = ((36/2) x (12/60)1/2) + 0.50

x = 855 cm

Grupo Torones Desadheridos

1 6

2 6

3 6

4 6

5 6

6 6


Grupo 3

x = ((36/2) x (18/60)1/2) + 0.50

x = 1036 cm

Grupo 4

x = ((36/2) x (24/60)1/2) + 0.50

x = 1188 cm

Grupo 5

x = ((36/2) x (30/60)1/2) + 0.50

x = 1323 cm

Grupo 6

x = ((36/2) x (36/60)1/2) + 0.50

x = 1444 cm

Grupo Medio Claro(cm) x(cm) Longitud(cm) Aprox

1 1830 619 1211 1210

2 1830 855 975 980

3 1830 1036 794 790

4 1830 1188 642 640

5 1830 1323 507 510

6 1830 1444 386 390


Diseño por Tensión Diagonal

VCM = 29.90 + 25.84 + 2.55 + 10.08

VCM = 68.37 ton

Vu = (1.3/0.90)x((68.37 + (1.67x40.08))

Vu = 195.44 ton

Cortante que Soporta el Concreto

Vc = 0.06x350x20x0.90x168.93 = 63855.54 Kg

Ó

Vc = 12,60x20x0.90x168.93 = 38313.31 Kg


Tomando el menor y estribos de 3 ramas

Av = (195440-38313.31)/(3x4200x0.90x168.93)

Av = 0.0820

E3RNo4C

Sep = (3x1.27)/0.0820

Sep = 46.46 cm

Separación de Estribos


Cantidad de Materiales

Material Cantidad

Concreto de fć = 350 Kg/cm2 25.33m3

Acero estructural A-36 42.39Kg

Torones de izaje de 1.27ɵ LR

= 19000 Kg/cm276Kg

Neopreno ASTM D2240

dureza 60 (ft=100Kg/cm2),

Apoyo Movil 40x50x7.3

14.60 dm3

Neopreno ASTM D2240

dureza 60 (ft=100Kg/cm2),

Apoyo Fijo 40x50x5.7

11.40dm3

Acero de refuerzo L.E > 4200

kg/cm22778Kg

Acero de refuerzo de baja

relajacion, torones de 1.27ɵ

LR = 19000 Kg/cm2

1561.36Kg


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