8. Informe diseño.final.doc

NDICE DE CONTENIDO51INTRODUCCIN

52DESCRIPCIN

63CARACTERSTICAS DEL DISEO

63.1Materiales

63.2Normas de clculo

63.3Determinacin de las fuerzas actuantes en las estructuras

73.3.1Fuerzas debido al peso propio de las estructuras de hormign (DC)

73.3.2Fuerzas debido a la carga vehicular y trnsito peatonal

73.3.3Sobrecarga vehicular (LL)

7a.Camin de diseo

8b.Tndem de diseo

8c.Carga de carril

83.3.4Carga de fatiga (FATIGA)

83.3.5Fuerzas debido al trnsito peatonal (PL)

83.3.6Fuerza de frenado (BR)

93.3.7Fuerza de colisin de un vehculo (CT)

93.3.8Fuerzas debido al viento

93.3.9Viento sobre las estructuras (WS)

103.3.10Viento sobre los vehculos (WL)

103.3.11Fuerzas debido al flujo de agua

113.3.12Fuerzas debido al empuje del suelo

113.3.13Empuje lateral bsico del suelo (EH)

11Coeficiente de empuje lateral activo y pasivo, Ka y Kp

123.3.14Empuje vertical del suelo (EV)

123.3.15Determinacin de las combinaciones de carga

144DISEO PUENTE CHANCONI

144.1Estudio de suelos

144.1.1Estudio Geolgico

144.1.1.1Conclusiones

154.1.1.2Recomendaciones

154.1.2Estudio Geotcnico



164.2Estudio hidrolgico e hidrulico

164.2.1Estudio hidrolgico



174.2.2Estudio Hidrulico



184.3Justificacin de la tipologa del puente

194.4Diseo de la superestructura - puente Chanconi, Losa 10.50 m

334.5Diseo de la superestructura - puente Chanconi, diseo de estribos

614.6Diseo de infraestructura - Puente Chanconi, Diseo de Aleros

734.7Costos, Presupuesto y Cronograma

734.7.1Cmputos mtricos

754.7.2Precios unitarios y Presupuesto

764.7.3Cronograma de ejecucin

NDICE DE TABLAS5Tabla 2.1: Monografa de los puntos de control CHS-45

8Tabla 3.1: Factor de presencia mltiple (m)

9Tabla 3.2: Valores de Vo y Zo para diferentes condiciones de la superficie contra el viento

10Tabla 3.3: Presiones bsicas, PB

11Tabla 3.4: Valores del Coeficiente de Arrastre para Pilas, CD

12Tabla 3.5: Combinaciones y factores de carga para la etapa de servicio

13Tabla 3.6: Factores de carga para cargas permanentes, Yp

73Tabla 4.1: Volmenes de obra

NDICE DE FIGURAS14Figura 4.1: Plano geolgico lugar de emplazamiento puente Chanconi

MEMORIA DE CLCULO

1 INTRODUCCIN

En la ruta del MEJORAMIENTO CARRETERA CHACHACOMANI - MILLIPAYA CR. SORATA, existe una serie de estructuras entre obras de arte mayor como puentes y obras de arte menor como alcantarillas y otros.

Entre las obras de arte mayor para su diseo se ha considerado todas nuevas, para el diseo del puente se ha efectuado un estudio tanto de suelos como hidrulico e hidrolgico, los mismos que permitieron definir las caractersticas geomtricas de la estructura. El puente Chanconi se encuentra en la siguiente progresiva:

Puente Chanconi Progresiva 20+283.002 DESCRIPCIN

El puente Chanconi, est ubicado en la Progresiva 20+283.00, es una estructura de hormign armado simplemente apoyada de 10.50 m de luz total y tablero con esviaje de 15.

Se adopt como solucin para la infraestructura estribos de hormign armado con fundacin directa, el cuerpo del estribo tiene una altura de 7.00 m.La superestructura ha sido diseada en una seccin aligerada, losa de hormign vaciada in situ. La longitud entre ejes del puente es de 10.0 m y ancho de va de 8.00 m con aceras peatonales a ambos lados de 1.0 m de ancho. Asimismo, el tablero cuenta con un barandado tipo P-3 de la ABC de hormign armado vaciado in situ.En la siguiente tabla se muestra la monografa del punto de control ms cercano al lugar de emplazamiento de la estructura propuesta para el posterior replanteo al momento de su construccin:

Tabla 2.1: Monografa de los puntos de control CHS-45

Fuente: Elaboracin propia

La monografa completa de estos puntos y sus caractersticas se presentan en el Anexo 1.3 CARACTERSTICAS DEL DISEO3.1 Materiales

En cuanto a los materiales, as como la resistencia a la compresin especificada, fc, o la clase de hormign empleado en cada componente, se consideran las recomendaciones especificadas en la Norma AASHTO LRFD 2007, especficamente en el aparatado C.5.4.2.1 (pag. 5-15). As, los materiales utilizados en el proyecto son:

1. Hormign Clase A de 28 MPa de resistencia cilndrica caracterstica a los 28 das, a utilizarse, en la losa y diafragmas.2. Hormign Clase C de 28 MPa de resistencia cilndrica caracterstica a los 28 das, a utilizarse en los barandados Tipo P-3 ABC. 3. Acero de refuerzo a utilizar en todas las estructuras con un lmite de fluencia mnimo de 420 MPa.

4. Apoyo de neopreno compuesto con una dureza mnima de 60 y con refuerzo de chapas de acero con un mnimo de 240 MPa de lmite de fluencia.

5. Hormign Clase A de 28 MPa de resistencia cilndrica caracterstica a los 28 das, a utilizarse en los estribos.

3.2 Normas de clculo

Actualmente en nuestro pas no se cuenta con una norma para el diseo y construccin de puentes por lo que se emplean las normas elaboradas por la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) de Estados Unidos. Para el diseo de los elementos estructurales de este puente se ha empleado la Norma AASHTO LFRD Bridge Design Specifications, SI Units, 4th Edition 2007.El mtodo AASHTO LRFD se basa en el Diseo por Factores de Carga y Resistencia tomando en cuenta la variabilidad del comportamiento de los elementos estructurales. La metodologa LRFD cuenta con diferencias considerables en los factores de mayoracin y conceptualizacin de clculo en referencia a la metodologa Estndar, proporcionando una mayor confiabilidad y seguridad del clculo y diseo de puentes y de sus componentes.

3.3 Determinacin de las fuerzas actuantes en las estructuras En este apartado se presentan las fuerzas que se consideraran actuando en la estructura, tanto en la etapa de servicio como en la etapa constructiva. Estas fuerzas sern determinadas empleando la metodologa descrita en la norma AASHTO LRFD 2007 en la seccin 3.

En este trabajo se tienen fuerzas debidas al peso propio (DC), sobrecarga o carga viva peatonal (PL), sobrecarga o carga viva vehicular (LL), frenado (BR), fuerza de colisin de un vehculo (CT), presin de flujo de agua (WA), empuje horizontal del suelo (EH), empuje vertical del suelo (EV), viento sobre la estructura (WS), viento sobre la sobrecarga (WL), sismo (EQ) y carga de fatiga (FATIGA). En funcin de estas cargas se determinarn las combinaciones de cargas a ser empleadas tanto en el Estado de Servicio como en el Estado Lmite de Resistencia.

De acuerdo a la normativa adoptada AASHTO LFRD 2007 las cargas aplicadas son las que siguen:

3.3.1 Fuerzas debido al peso propio de las estructuras de hormign (DC)

Estas fuerzas se denominan como fuerzas por carga muerta (DC). Para el clculo del peso de las estructuras se emplear el valor del peso especfico del hormign armado por el volumen de las estructuras de hormign. El peso especfico del hormign armado y pretensado se ha tomado igual a 23.54 kN/m3.

3.3.2 Fuerzas debido a la carga vehicular y trnsito peatonal

A continuacin se describen las magnitudes de las fuerzas y los puntos de aplicacin tanto de la sobrecarga vehicular, carga de fatiga, sobrecarga peatonal, fuerza de frenado y fuerza de colisin de un vehculo.

3.3.3 Sobrecarga vehicular (LL)

La norma AASHTO LRFD define tres tipos de sobrecarga vehicular a ser empleados en los diferentes anlisis de los componentes estructurales. Esta sobrecarga vehicular denominada como HL-93, consistir en la combinacin del:

Camin estndar de diseo o tndem de diseo y

Carga de carril de diseoa. Camin de diseo

El camin de diseo tiene tres ejes. El eje delantero tiene una carga de 35 kN y est separado 4.30 metros del eje central longitudinalmente. El eje trasero y el eje central tienen una carga de 145 kN y su separacin longitudinal variar de 4.30 a 9.00 metros para producir las solicitaciones extremas. Transversalmente los ejes estn separados 1.80 metros. El camin de diseo ser afectado por un incremento por carga dinmica del 33 por ciento.

b. Tndem de diseo

El tndem de diseo consiste en un par de ejes de 110 kN separados longitudinalmente 1.20 metros y transversalmente 1.80 metros. Se deber considerar un incremento por carga dinmica del 33 por ciento.

c. Carga de carril

La carga de carril se considerar como una carga uniformemente distribuida de 9.3 kN/m aplicada en la direccin longitudinal. Transversalmente la carga de carril se supondr uniformemente distribuida en un ancho de 3.00 metros. Esta carga no ser afectada por un incremento debido a carga dinmica.

3.3.4 Carga de fatiga (FATIGA)

La carga de fatiga ser el camin de diseo anteriormente especificado con la diferencia que la separacin longitudinal entre el eje central y el eje trasero de 145 kN ser de un valor constante de 9.00 metros. Se afectar la carga por un incremento debido a carga dinmica del 15 por ciento.

3.3.5 Fuerzas debido al trnsito peatonal (PL)

La carga peatonal ser aplicada en todas las aceras que tengan ms de 0.60 metros de ancho y tendr un valor de 3.6 kN/m2.

3.3.6 Fuerza de frenado (BR)

La fuerza de frenado se tomar como el mayor valor entre:

El 25 por ciento de los pesos por eje del camin de diseo o tndem de diseo,

El 5 por ciento del camin de diseo o tndem de diseo ms la carga de carril de diseo.

La fuerza de frenado ser afectada por un factor de presencia mltiple que est en funcin del nmero de carriles, el cual se obtiene de la Tabla 3.1Tabla 3.1: Factor de presencia mltiple (m)Nmero de carriles cargadosFactor de presencia mltiple

11.20

21.00

30.85

> 30.65

Fuente: Norma AASHTO LRFD, Tabla 3.6.1.1.2-1

3.3.7 Fuerza de colisin de un vehculo (CT)

Si las estructuras como las pilas no estn debidamente protegidas como se especifica en el artculo 3.6.5.1 de la norma AASHTO LRFD, se deber considerar una fuerza de 1,800 kN que se asume acta a una altura de 1.20 metros sobre el nivel del terreno en cualquier direccin de un plano horizontal. Sin embargo, en el presente caso no se considerar, por tratarse de un solo tramo.

3.3.8 Fuerzas debido al viento

A continuacin se presenta la forma de obtencin de las fuerzas debidas a la presencia de viento sobre las estructuras, sobre la sobrecarga y la presin de viento vertical.

3.3.9 Viento sobre las estructuras (WS)

Se asumir que las presiones de viento son provocadas por una velocidad bsica del viento de 160 km/h y que la carga de viento est uniformemente distribuida sobre el rea expuesta al viento. El rea expuesta ser la sumatoria de las reas de todos los componentes, incluyendo barandas y sistemas de piso, vistas en elevacin perpendicular a la direccin del viento.

Primero se calcular la velocidad del viento de diseo:

donde:

VDZ = Velocidad del viento de diseo a la altura de diseo z (km/h)

Vo = Velocidad friccional, tomada de la Tabla 1.2

V10 = Velocidad del viento a 10 metros sobre el nivel del terreno (km/h)

VB = Velocidad bsica del viento igual a 160 km/h

Z = Altura de la estructura en la cual se est calculando las cargas de viento (mm)

Zo = Longitud de friccin del fetch o campo de viento aguas arriba, Tabla 3.2 (mm)

Tabla 3.2: Valores de Vo y Zo para diferentes condiciones de la superficie contra el vientoCondicinTerreno abiertorea suburbanarea urbana

Vo (km/h)13.217.619.3

Zo (mm)7010002500

Fuente: Norma AASHTO LRFD, Tabla 3.8.1.1-1

Posteriormente se procede a calcular la presin de viento de diseo:

donde:

PD = Presin de diseo del viento (MPa)

PB = presin bsica del viento especificada en la Tabla 3.3

VDZ = Velocidad del viento de diseo a la altura de diseo z (km/h)

Tabla 3.3: Presiones bsicas, PBComponente estructuralCarga a barlovento, (MPa)Carga a sotavento, (MPa)

Cerchas, columnas y arcos0.00240.0012

Vigas0.0024NA

Grandes superficies planas0.0019NA

Fuente: Norma AASHTO LRFD, Tabla 3.8.1.2.1-1

3.3.10 Viento sobre los vehculos (WL)

La presin de viento sobre los vehculos se representar como constante de 1.46 kN/m actuando perpendicular a la calzada y a 1.80 m sobre la misma y ser transmitida a la estructura.

3.3.11 Fuerzas debido al flujo de agua

Para el clculo de la accin de la corriente de agua se emplearn los datos obtenidos del estudio hidrolgico, tanto en la velocidad del flujo como los niveles de agua mnimos y mximos.

La presin del flujo que acta en la direccin longitudinal de las subestructuras se tomar como:

donde:

p = Presin del agua que fluye (MPa)

CD = Coeficiente de arrastre para pilas segn Tabla 3.4

V = Velocidad de agua de diseo (m/s)

Tabla 3.4: Valores del Coeficiente de Arrastre para Pilas, CDTipoCD

Pila con borde de ataque semicircular0.7

Pila de extremo cuadrado1.4

Arrastres acumulados contra la pila1.4

Pila en forma de cua, borde de ataque con ngulo de 90 o menos0.8

Fuente: Norma AASHTO LRFD, Tabla 3.7.3.1-1

Una vez calculada la presin del agua que fluye (p), se multiplica por el ancho de la estructura, es decir de la pila, para obtener una fuerza uniformemente distribuida en la pila con una altura igual a la del tirante de agua. No obstante, esta solicitacin no se considerar en los estribos.

3.3.12 Fuerzas debido al empuje del suelo

Para el clculo de acciones del suelo para los estribos y cimentaciones profundas se emplearn los datos obtenidos del estudio de suelos. Para el clculo de estribos, de acuerdo a la seccin 11 de la norma.

3.3.13 Empuje lateral bsico del suelo (EH)

Se asume que el empuje lateral bsico del suelo es linealmente proporcional a la altura de suelo y se tomar como:

donde:

E = Empuje lateral bsico del suelo (kN/m)

K = Coeficiente de empuje lateral, Ko, Ka o Kp

s = Densidad del suelo (kN/m3)

H = Profundidad debajo de la superficie del suelo (m)

Coeficiente de empuje lateral activo y pasivo, Ka y KpEl coeficiente de empuje lateral activo y pasivo se obtendr, de acuerdo a la norma, por el mtodo de Rankine.

3.3.14 Empuje vertical del suelo (EV)

El empuje vertical del suelo se determinar en funcin del volumen de suelo sobre los elementos multiplicado por su peso especfico. En el caso de estribos y otros elementos en los cuales se hace un estudio por metro de ancho del elemento, se adoptar el mismo criterio para el empuje vertical del suelo, el cual no es ms que el peso propio del suelo. La direccin de esta fuerza ser en el sentido de la gravedad.3.3.15 Determinacin de las combinaciones de carga

La norma establece cinco combinaciones de resistencia, dos combinaciones de eventos extremos, cuatro combinaciones de estado de servicio y una combinacin de fatiga para la etapa de servicio. Tambin establece seis combinaciones de cargas para la etapa constructiva de puentes construidos por segmentos.

De acuerdo a las cargas actuantes definidas anteriormente y a los estados de estudio aplicables de acuerdo a la seccin 3 de la norma, las combinaciones y los factores de carga a ser empleados en la etapa de servicio del puente y sus diferentes componentes se muestran en la Tabla 3.5.

Tabla 3.5: Combinaciones y factores de carga para la etapa de servicio


El valor de YEQ todava se encuentra en discusin, teniendo que ser menor a 1.00 y se podra usar 0.50. Los valores de Yp se obtienen de la Tabla 3.6. Estos son valores mximos y mnimos los cuales se deberan utilizar uno por vez en la misma.

Tabla 3.6: Factores de carga para cargas permanentes, YpTipo de CargaFactor de Carga

MximoMnimo

DC1.250.90

EH: Empuje activo1.500.90

EV: Muros y estribos1.350.90


4 DISEO PUENTE CHANCONI4.1 Estudio de suelos4.1.1 Estudio Geolgico

El estudio geolgico busca identificar y representar la geologa del rea de estudio, as como el origen de las formaciones rocosas y la estratigrafa del cauce y otras zonas de inters.

El punto de partida para la clasificacin geolgica y geomorfolgica son las cartas nacionales que determinan un mapa regional. Apoyado en este trabajo, se hizo una observacin de campo para poder generar el mapa geolgico local, el cual logra a mayor detalle los resultados esperados de este estudio.

En la Figura 4.1 se puede observar el plano geolgico de la zona de emplazamiento del puente:

Figura 4.1: Plano geolgico lugar de emplazamiento puente Chanconi


4.1.1.1 Conclusiones El sitio de emplazamiento del puente Chanconi est ubicado en una zona con buenas caractersticas geomecnicas para la implantacin de la obra.

Se debe tomar en cuenta las variaciones de caudal a partir de la poca de lluvias y la poca de estiaje principalmente en las zonas donde afloran el Cuaternario glaciar.

4.1.1.2 RecomendacionesEl puente Chanconi tiene suelos de fundacin muy compactos como son las gravas polimcticas de la unidad Cuaternario Glaciar, estos materiales muestran gran aptitud para soportar las solicitaciones que demande la construccin de este tipo de puentes.

4.1.2 Estudio Geotcnico

El estudio de suelos para este puente se realiz en etapa de diseo final, mediante el Ensayo de Penetracin Estndar SPT, de acuerdo a la norma ASTM-D-1586-84, hasta una profundidad de 0.8 m, a partir de la cual, de acuerdo al estudio geotcnico presenta rechazo. El material a esta profundidad son bolones de roca densa inalterable. La capacidad del suelo de carga admisible puntual calculada en campo se encontr igual a 0.209 N/mm2. Por otra parte, valorando el efecto de las dimensiones de la fundacin propuesta para considerar falla local o general y haciendo ponderaciones de minoracin de los parmetros mecnicos del suelo, se ha determinado que la capacidad de carga admisible valorada es de 0.219 N/mm2. El procedimiento y el detalle de la valoracin de la resistencia del suelo se encuentran en el acpite 4.6 del Estudio de Suelos y Materiales.El perfil analizado se encuentra conformado por suelos de origen Aluvial, constituidos por Arena mal graduada con limo y grava. Mediante el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos, el suelo es de Tipo SP-SM.En el Anexo 2 se puede observar el respectivo Ensayo de Penetracin Estndar, SPT, para el puente en estudio, as como la determinacin granulomtrica de los agregados gruesos y finos y la determinacin del lmite lquido y plstico de los suelos correspondientes.

4.1.2.1 Conclusiones

De acuerdo a los ensayos geotcnicos realizados para el sitio de emplazamiento del puente, se concluye que el suelo en la zona presenta buenas caractersticas de sustentacin para la obra diseada. Para el diseo de la zapata del estribo se adopt para el diseo del estribo un valor de 0.20 N/mm2. La capacidad portante obtenida, es suficiente para lograr un diseo adecuado de la estructura, con un margen de seguridad apropiado, cumpliendo de esta manera, los requerimientos necesarios para este tipo de estructuras.

4.1.2.2 Recomendaciones

Por la magnitud de la estructura a implementar, el consultor considera que no es necesario realizar estudios adicionales al momento de su ejecucin. Asimismo, las caractersticas hidrulicas del ro permiten la construccin de la obra sin mayores inconvenientes.4.2 Estudio hidrolgico e hidrulico4.2.1 Estudio hidrolgico

El rea de la cuenca es igual a 5.80 km2, las cotas superior e inferior es igual a 4250 y 3980 msnm respectivamente, la longitud total del ro principal es igual a 4359.48 m, hasta el lugar del emplazamiento del puente. El caudal mximo esperado, es obtenido por medio de la simulacin de la transformacin de la lluvia de proyecto en caudal con las opciones del programa computacional HMS. El caudal para el periodo de retorno de 100 aos es igual a 35.22 m3/s.En el Anexo 3 se tiene el estudio hidrolgico en detalle correspondiente para el diseo del puente Chanconi. 4.2.1.1 ConclusionesEn base al estudio realizado, se plantean las siguientes conclusiones:

Respecto del informe preliminar anterior, esta versin incorpora un anlisis de la informacin hidrometeorolgica disponible y una estimacin de los parmetros que caracterizan a la zona de proyecto y a las cuencas de aporte.

Los registros de precipitaciones de las estaciones de Sorata y Hurarina constituyen la base de entrada de datos para la determinacin de los caudales de diseo a travs del modelo de trasformacin precipitacin - escorrenta empleado para el estudio.Haciendo el anlisis probabilstico de tormentas, se defini que la distribucin Gumbel era la que mejor se ajustaba a la serie histrica de lluvias mximas y con este ajuste se determinaron las curvas PDF e IDF.

El volumen de agua que fluye en la cuenca principal a nivel superficial produce un caudal considerable en poca de lluvias (Noviembre a Marzo), por esta razn se debe realizar un anlisis hidrulico del puente (Hec-Ras).

Con el presente estudio hidrolgico de la cuenca Chanconi que discurre hacia puente se determin el caudal de diseo final que permitir la definicin de niveles mximos de agua que regirn en dicho puente. El caudal mximo esperado con 2, 100 y 200 aos de periodo de retorno para el puente Chanconi sobre la progresiva 20+283.00 son de 11.12, 35.22 y 41.49 m3/s respectivamente.

4.2.1.2 Recomendaciones

Para efectos de incremento de la precisin de los resultados obtenidos, se recomienda instalar un pluviografo al interior de las cuencas, junto con un limnigrafo, para registrar eventos de lluvia y caudales extremos de manera simultnea, estas evidencias, del comportamiento de las cuencas en trminos de transformacin de lluvia en caudal; permitiran ajustar los parmetros de un modelo hidrolgico de manera ms confiable y calibrar un modelo ms cercano a la realidad.

Un aspecto que se debera tomar en cuenta es la realizacin de ms visitas al campo para lograr obtener mayor informacin acerca del comportamiento hidrolgico de las cuencas y as mismo conocer de esta forma el historial de las mismas.

Ya que el estiaje es la poca de menor caudal (aguas bajas) de los ros debido a la relativa escasez de precipitaciones en las estaciones pluviomtricas que a la vez no solo depende de la escasez de precipitaciones, sino que tambin se debe a la mayor insolacin y, por ende, al mayor potencial de evapotranspiracin (de las plantas) y de la evaporacin ms intensa de los cursos de agua se recomienda que la construccin de las obras de arte mayor y menor se las realice en esta poca.

4.2.2 Estudio Hidrulico

El objetivo principal de este estudio es el de establecer los parmetros hidrulicos, tales como el Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias NAME, velocidades mximas en los mrgenes y en el lecho, profundidad de socavacin, etc., necesarios para el diseo de elementos estructurales tales como pilas y estribos. El diseo hidrulico de los puentes del proyecto debe contar con el sustento de los estudios bsicos realizados en la fase de factibilidad: topografa, hidrologa, geologa y geotecnia. A partir de las inspecciones en campo se adoptan criterios de eleccin del tipo de puente ms conveniente en cada punto, en funcin a las particularidades morfolgicas del lugar y el tirante de agua. En el Anexo 4 se muestra el estudio hidrulico detallado para el diseo respectivo del puente Chanconi.

4.2.2.1 Conclusiones

Los puentes generalmente constrien el flujo en el plano, debido a que la luz de los mismos es menor al ancho del curso. El diseo hidrulico para este tipo de estructuras se basa en la verificacin del tirante para una crecida de 100 aos, adoptando un bordo libre mnimo de 1.00 m y 0.30 m para una crecida de 200 aos (verificacin).El puente Chanconi se model con un caudal de diseo 35.22 m3/s para un periodo de retorno de 100 aos, el programa report un NAME de 4028.83 msnm en la seccin del puente, adems se model con un caudal de diseo de 41.49 m3/s para un periodo de retorno de 200 aos reportando as un NAME de 4028.95 msnm. Tomando en cuenta las recomendaciones del manual de hidrologa, la cota mnima de la infraestructura del puente definida por el especialista en puentes de 4030.54 m.s.n.m. est conforme a lo establecido. Por tanto se obtiene una revancha de 1.71 metros para un periodo de 100 aos y de 1.59 m para la verificacin a 200 aos.En cuanto a la socavacin local en estribos existir una socavacin de 1.57 m en el margen izquierdo y 3.13 m en el margen derecho. En el lecho del rio la socavacin por contraccin ser de 1.57 m por lo tanto, las fundaciones deben estar ubicadas a profundidades mayores o iguales a la altura de socavacin. En el caso del puente en estudio, la cota mnima de fundacin en el margen izquierdo se encuentra a 2.38 m de profundidad, mientras que en el margen derecho sta se encuentra a una profundidad de 3.21 m, por lo que se puede asegurar que no se tendrn problemas en las fundaciones de la estructura debido a la socavacin.

4.2.2.2 RecomendacionesSe recomienda llevar a cabo inspecciones peridicas de mantenimiento y limpieza al lecho de las quebradas en las obras de drenaje para as evitar posible exceso de acumulacin de escombros (basura y sedimentos), ya que en caso de exceder la acumulacin de los mismos, se podra ver afectada la integridad de la estructura.

Se deben realizar inspecciones visuales a los puentes, si bien estas no certifican un 100 % del estado del puente en cuanto a socavacin, y solo suministran una informacin inicial para solucionar parte del problema. Sin embargo para evitar riesgos se deben realizar las inspecciones rutinarias, de mantenimiento y limpieza de los puentes para as observar los comportamientos del cambio de los cauces de los ros.

Es necesario crear conciencia en la importancia del estudio de socavacin tanto para el diseo como para la conservacin de las obras, en especial los puentes, puesto que muchas veces su colapso cobra vidas humanas y conlleva grandes perjuicios econmicos.4.3 Justificacin de la tipologa del puenteDe acuerdo a las caractersticas topogrficas, geomorfolgicas, hidrulicas del ro y el tamao de la cuenca el sitio de emplazamiento del puente, se opt por una losa alveolada de hormign armado simplemente apoyada de un solo tramo con una luz de 10.50 m, por las caractersticas antes mencionadas el consultor considera que la tipologa adoptada es la ms recomendable desde el punto de vista tcnico y econmico.

El sitio de emplazamiento del puente Chanconi se encuentra ubicado en una llanura altiplnica, con bastante material de construccin en la zona, lo que permite su construccin sin mayores inconvenientes.4.4 Diseo de la superestructura - puente Chanconi, Losa 10.50 m

4.5 Diseo de la superestructura - puente Chanconi, diseo de estribos

4.6 Diseo de infraestructura - Puente Chanconi, Diseo de Aleros

4.7 Costos, Presupuesto y Cronograma

4.7.1 Cmputos mtricos

En esta seccin se muestran las cantidades de obra del proyecto de ingeniera, estas cantidades han sido determinadas para los diferentes tems de construccin requeridos.

Se presentan las cantidades de obra desglosadas en los siguientes tems principales que engloban la totalidad del proyecto.

-TRABAJOS PRELIMINARES

- CONSTRUCCIN DE ACCESOS

-INFRAESTRUCTURA

-SUPERESTRUCTURA

-OBRAS COMPLEMENTARIAS

-SEALIZACIN Y SEGURIDAD VIAL

-LIMPIEZA GENERAL

En la Tabla 4.2, se resume los cmputos mtricos de todos los tems.

Tabla 4.1: Volmenes de obraTEMDESCRIPCINUND.CANTIDAD

1.TRABAJOS PRELIMINARES

11.1 INSTALACION DE FAENAS Y MOVILIZACIONGLB1,00

21.2 REPLANTEO Y CONTROL TOPOGRAFICOGLB1,00

2.MOVIMIENTO DE TIERRAS

32.1 CONFORMACIN DE TERRAPLEN PARA ACCESOSM36.729,00

3.1.INFRAESTRUCTURA

43.1 EXCAVACION COMUN PARA ESTRUCTURASM31.007,00

53.2 RELLENO SELECCIONADO Y COMPACTADO PARA ESTRUCTURASM3848,68

63.3 HORMIGON SIMPLE CLASE "A" F'C=28 MPA C/ ENCOFRADOM3357,52

73.4 PROVISION Y COLOCADO ACERO DE REFUERZO FY=420 MPAKG26.620,70

83.5 APOYO NEOPRENO SIMPLE E=10 MMM27,84

93.6 APOYO NEOPRENO SIMPLE E=30 MMM21,14

103.7 PROVISIN Y COLOCADO MANTA GEOTEXTILM2312,52

113.8 PROVISIN Y COLOCADO TUBOS DE DRENAJE C-9 PVC D=2"ML17,00

123.9 PROVISIN Y COLOCADO MATERIAL DE APOYO LOSA DE TRANSICINM3141,87

133.10 PROVISIN Y COLOCADO MATERIAL GRANULAR PARA FILTROM328,33

143.11 HORMIGON DE LIMPIEZA PARA FUNDACIONES F'C=11 MPA E=5 CMM2197,90

3.2.SUPERESTRUCTURA

153.12 HORMIGON SIMPLE CLASE "A" F'C=28 MPA C/ ENCOFRADOM345,33

163.13 PROVISION Y COLOCADO ACERO DE REFUERZO FY=420 MPAKG7.715,83

173.14 BARANDADO PREFABRICADO DE HA TIPO P-3ML21,00

183.15 PROVISIN Y COLOCADO TUBOS DE DRENAJE C-9 PVC D=4"ML5,00

193.16 JUNTA DE DILATACION ELASTOMRICA (CON CANTONERAS)ML16,60

203.17 PROVISIN Y COLOCADO TUBO PVC E-40 DN 1"ML11,00

213.18 PROVISIN Y COLOCADO DE ALVEOLO DE POLIESTIRENO DN 0.32 MML138,75

4.OBRAS COMPLEMENTARIAS

224.1 EXCAVACION COMN PARA GAVIONESM3342,28

234.2 PROVISIN Y COLOCADO GAVIONES TIPO CAJNM3454,00

244.3 PROVISIN Y COLOCADO MANTA GEOTEXTILM2278,00

5.SEALIZACIN Y SEGURIDAD VIAL

255.1 SEAL INFORMATIVA DE LOCALIZACIN (1.90 X 0.50)PZA2,00

265.2 DEFENSAS LATERALES METALICAS, INCLUYE TERMINALESML208,00

6.LIMPIEZA GENERAL

276.1 LIMPIEZA GENERALGLB1,00

Fuente: Elaboracin propia4.7.2 Precios unitarios y Presupuesto

El presupuesto general del puente Chanconi se puede observar en la siguiente Tabla:

Tabla 4.2: Presupuesto general

Nota.- Los materiales, o clase de hormign empleado en cada componente, se adoptaron de la Norma AASHTO LRFD 2007, aparatado C.5.4.2.1 (pag. 5-15)Fuente: Elaboracin propiaLos precios unitarios de cada uno de los tems anteriores se muestran en el Anexo 5.

Finalmente, se presenta en la siguiente tabla el presupuesto total del puente Chanconi, incluyendo los costos ambientales y aquellos correspondientes a la supervisin tcnica, supervisin ambiental y el requerido para el PASA.

Tabla 4.3: Presupuesto total

Fuente: Elaboracin propia4.7.3 Cronograma de ejecucin

Este trabajo se fundamenta en los elementos del anlisis de precios unitarios y las cantidades de obra que se han preparado y que han sido descritos en los captulos anteriores: la planificacin de la construccin tambin se ha elaborado en su integridad. Asimismo los recursos de equipo y mano de obra recibieron un tratamiento similar.

Con estos antecedentes se tiene una visin clara del tiempo y recursos requeridos para poder ejecutar la construccin de cada una de las actividades.

El Cronograma de Ejecucin fue elaborado en base a las actividades de Construccin y sus correspondientes complementarios, a partir de las Cantidades de Obra, el rendimiento de los equipos que comandan la elaboracin de los precios unitarios para cada tem de obra, los posibles frentes de trabajo y dificultades previsibles en la ejecucin de los trabajos, tales como efectos climatolgicos caractersticos de la zona del proyecto.

El tiempo de Duracin de Actividades presenta el clculo del tiempo terico especfico de construccin de cada tem del puente, sin embargo los tiempos considerados en el Cronograma de Construccin, corresponden a los tiempos totales de ejecucin de dichas actividades en forma sincronizada con las dems actividades de la Obra.

El calendario utilizado por el cronograma cuenta con 30 das calendario para cada mes, la fecha de inicio del proyecto se enmarca al primer da del mes de inicio del proyecto.

La estimacin de los tiempos de ejecucin de los tramos ha sido realizada en base al tiempo de ejecucin del tem bsico de la obra. Los tiempos de ejecucin de las dems tareas que forman parte del camino crtico de la construccin fueron posteriormente dispuestos en relacin con el periodo de ejecucin del tem bsico, para alcanzar el plazo total estimado de construccin del puente.

La informacin resumida del cronograma de construccin de los tems globales del proyecto, se muestra en forma de barras diagrama de Gantt en la Figura 4.2.

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EMBED Equation.3

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182

_1360134953.unknown

_1360134955.unknown

_1379574568.docCombinacin de cargas

DC

EH

EV

LL

LS

BR

WA

WS

WSv

WL

EQ

CT

Estado lmite

Resistencia I

Yp

1.75

1.00

-

-

-

-

-

Resistencia III

Yp

-

1.00

1.40

1.40

-

-

-

Resistencia IV

Yp

1.50

-

1.00

-

-

-

-

-

Resistencia V

Yp

1.35

1.00

0.40

0.40

1.00

-

-

Evento Extremo I

Yp

YEQ

1.00

-

-

-

1.00

-

Evento Extremo II

Yp

0.50

1.00

-

-

-

-

1.00

Servicio I

1.00

1.00

1.00

0.30

-

1.00

-

-

Servicio III

1.00

0.80

1.00

-

-

-

-

-

Servicio IV

1.00

-

1.00

0.70

0.70

-

-

-

FATIGA

(solo FATIGA)

-

0.75

-

-

-

-

-

-

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_1360134952.unknown

Documents

8. Informe diseño.final.doc