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