diseño neopreno

CEI-SMAVALORIZACiÓN 109

DISEÑO DE ALMOHADILLAS DE NEOPRENO SIN REFORZAMIENTO INTERMEDIOOBRA: INTERSECCION AV. BOYACA CON AV RINCON - ESTRIBO OCCIDENTE

AlzadoPlanta

Tipo de Almohadilla: Apoyo Común sin refuerzo

Longitud de la Viga: 55.00 mMódulo Elasticidad Viga:

Ancho de la viga:Ec= 2100000 kg/cm2

1.30 m

Cargas de Superestructura:Reacción Carga MuertaReacción Carga Viva

Pcm(t)=Pcv(t)=

86.9553.55

Geometría Escogida:

Area del Cojín

Ancho Neopreno b(m)=Largo Neopreno I (m)=

A= 0.48 m2 A = 4800EspesorNeopreno h (m)=

Dureza escogida para la almohadilla=

0.600.80

cm20.04070

(1 ~ bi patín viga)

Módulo de corte G (kg/cm2)=1 17.7 1 (Valor promedio tabla A,1O.2.3-1)

Factor de Forma S=Aplana/ Aperímetro libreFactor ~= 1.80 apoyos simples

s=1 4.29

Esfuerzode Compresión promedio, carga total

O'eTL ~ c¡ 'O'cTL ~ 56kg / cm2 GS/~=

0cTL =P/A=

kg/cm2

kg/cm2

42.14

29.27EsfuerzoCumple

Deformación de Compresión ~c=Eh

jrs

Usando los siguientes gráficos basados en ensayos, que establecen paracada dureza, y para diferentes factores de forma, el esfuerzo de compresión(en psi), relacionado con la deflexión (deformación) del Neopreno

Grafica de Dureza: ~oEsfuerzode trabajo, en psi= 418 psi

Factor de Forma: 4.3

NEOP.xlsx-Neop-Occ

CEI-SMA VALORIZACiÓN 109

Del gráfico de esfuerzo-deformación para la dureza escogida:Para el factor de forma, E= 4.50 % = 0.045

Entonces6C= 0.0018Efectosde flujo Plástico como porcentaje de la deformación instantánea

Para la dureza especificada, Mp= 45% de la instantánea.entonces, a largo plazo, 6C= 0.00261Enporcentaje, la deformación total es 6.525 % Menor de 15%OK

Deformación de Corte (Horizontal)Deformación por temperatura:

Coeficiente térmico / OC= 9.90E-06Variación temperatura M (OC)= 20Deformación por temperatura = 1.0890 cm

Deformación por Movimento SísmicoSeobtiene dividiendo la fuerza horizontal por el Area y por el Módulo de Corte

Coeficiente SísmicoAa = 0.20FuerzoHorizontalde SismoFeq = 17.39

Deformación por sismo= 0.2047 cmDeformación por FrenadoSeobtiene dividiendo la fuerza horizontal por el Area y por el Módulo de Corte

Fuerzade Frenado=5%Carga Viva, Ff= 2.68 tDeformación por frenado = 0.0315

Deformación por pendiente de la víaPendiente de la vía en porcentaje: 8.00 %

jrs 2 NEOP.xlsx-Neop-Occ

CEI-SMA

Fuerza de Pendiente, Fp=Deformación por pendiente =

Deformación por tensionamiento de la vigaFuerza 1er tensionamiento =

Alea Sección simple =

Fuerza2do tensionamiento =Alea Sección compuesta =

Esfuerzoprom. compresión =Deformación por tensionamiento =

Deformación por refracción y flujo pósticoDef. por curado =

Tiempo en que quiere averiguar la def. (días) =Coeficiente de tiempo 2 =

Tiempo inicial en que hizo primer tensionamiento =Coeficiente de tiempo 1=

Diferencia de coeficientes =Coeficiente del espesor mínimo =

Coeficiente del revenimiento del concreto =Coeficiente de finos =

Coeficiente del contenido de aire =Factor de contenido de cemento =Deformación por refracción ( m ) =

Deformación Horizontal Total:Temperatura+Frenado+Pendiente+ Tensionamiento+Refracción

~ 1= 1.2032 cmTemperatura+Sismo+Pendiente+ Tensionamiento+Refracción

~2= 1.3764 cm

VALORIZACiÓN 109

6.96 t0.0819

357.5 t0.6515 m2163.3 t1.0821 m269.96 kg/cm20.0007

1825 (5 años)0.98300.460.520.841.001.001.001

0.00012

Elapoyo debe diseñarse para hr > 2~ Con el más severo, hr > 2~22~= 2.75 cm

ElEspesorescogido, de 4.00 cm

jrs 3

es adecuado

NEOP.xlsx-Neop-Occ


DISEÑO DE ALMOHADILLAS DE NEOPRENO SIN REFORZAMIENTO INTERMEDIOOBRA: INTERSECCION AV. BOYA CA CON AV RINCON - PILA CENTRAL

AlzadoPlanta

Tipo de Almohadilla: Apoyo Común sin refuerzo

Longitud de la Viga: 87.50 mMódulo Elasticidad Viga:

Ancho de la viga:Ec= 2100000 kg/cm2

1.30 m

Cargas de Superestructura:Reacción Carga MuertaReacción Carga Viva

Pcm(t)= 224.70Pcv(t)= 131.56

Geometría Escogida:

Area del Cojín

Ancho Neopreno b(m)=Largo Neopreno I (m)=

A= 0.8 m2 A = 8000EspesorNeopreno h (m)=

Dureza escogida para la almohadilla=

(1~ bi patín viga)0.801.00

cm20.04570

Módulo de corte G (kg/cm2)=1 17.7 I (Valor promedio tabla AlO.2.3-1)

Factor de FormaS=Aplana/ Aperímetro libreFactor ~= 1.80 apoyos simples

s=1 4.94


< GS < 56k / '(YeTL - f3 '(YeTL - g cm- GS/~= 48.56 kg/cm2O'cTL=P/A= 44.53 kg/cm2EsfuerzoCumple

Deformación de Compresión

jrs

~c=f.hUsando lossiguientesgráficos basados en ensayos,que establecen para

cada dureza, y para diferentes factores de forma, el esfuerzode compresión(en psi), relacionado con la deflexión (deformación) del Neopreno

Grafica de Dureza: §§OEsfuerzode trabajo, en psi= 636 psiFactor de Forma: 4.9

4 NEOP.xlsx-Neop-PCen


~;;.•C.eo..,..."ot:!..


Entonces~c= 0.cXJ2025Efectosde flujo Plástico como porcentaje de la deformación instantánea

Para la dureza especificada, Mp= 45% de la instantánea.entonces, a largo plazo, !lc= 0.00294Enporcentaje, la deformación total es 6.525 % Menor de 15%OK


Coeficiente térmico / OC= 9.90E-06Variación temperatura tlT (OC)= 20Deformación por temperatura = 1.7325 cm

Deformación por Movimento SísmicoSeobtiene dividiendo la fuerza horizontalpor el Area y por el Módulo de Corte





jrs 5 NEOP .xlsx-Neop-PCen

CEI-SMA



Afea Sección simple =Fuerza 2do tensionamiento =

Afea Sección compuesta =Esfuerzoprom. compresión =

Deformación por tensionamiento =Deformación por retracción y flujo pástico

Def. por curado =Tiempo en que quiere averiguar la def. (días) =

Coeficiente de tiempo 2 =Tiempo inicial en que hizo primer tensionamiento =

Coeficiente de tiempo 1=Diferencia de coeficientes =

Coeficiente del espesor mínimo =Coeficiente del revenimiento del concreto =

Coeficiente de finos =Coeficiente del contenido de aire =Factor de contenido de cemento =Deformación por retracción ( m ) =

Deformación Horizontal Total:Temperatura+Frenado+Pendiente+ Tensionamiento+Retracción

651= 1.9065 cmTemperatura+Sismo+Pendiente+ Tensionamiento+Retracción

652= 2.1774 cmElapoyo debe diseñarse para hr > 265

VALORIZACiÓN 109

17.98 t0.1269

357.5 t0.6515 m2163.3 t1.0821 m269.96 kg/cm20.CXXl5

1825 (5 años)0.9830

0.460.520.841.001.001.00

10.CXXl12

2652= 4.35 cmElEspesorescogido, de 4.50 cm

Con el más severo, hr> 2652

es adecuado

jrs 6 NEOP.xlsx-Neop-PCen


DISEÑO DE ALMOHADILLAS DE NEOPRENO SIN REFORZAMIENTO INTERMEDIOOBRA: INTERSECCION AV. BOYACA CON AV RINCON - ESTRIBOSORIENTE

AlzadoPlanto

Tipo de Almohadillo: Apoyo Común sinrefuerzo

Longitud de lo Vigo: 25.00 mMódulo Elasticidad Vigo:

Ancho de lo vigo:Ec= 230000 kg/cm2

2.50 m

Cargos de Superestructura:Reacción Cargo MuertoReacción Cargo Vivo

Pcm(t)= 92.00Pcv(t)= 58.13

Geometría Escogido:

Area del Cojín

Ancho Neopreno b(m)=Largo Neopreno ICm)=

A= 0.36 m2 A = 3600EspesorNeopreno h Cm)=

Dureza escogido paro lo almohadilla=

(1 ~ bi patín vigo)0.600.60

cm20.02570

Módulo de corte G (kg/cm2)=1 17.7 1(Valor promedio tabla A,10.2.3-1)

Factor de FormoS=Aplana/ Aperímetro libreFactor ~= 1.80 apoyos simples

s=1 6.00


GS ?

{Yen ~ j3 '(YeTL ~ 56kg / cm- GS/~= 59.00 kg/cm2

O'cTL=P/A= 41.70 kg/cm2EsfuerzoCumple

Deformación de Compresión ~c=chUsando lossiguientesgráficos basados en ensayos,que establecen para

cado dureza, y para diferentes factores de formo, el esfuerzode compresiónCenpsi), relacionado con lo deflexión (deformación) del Neopreno

Grafica de Dureza: Ef10Esfuerzode trabajo, en psi= 596 psiFactor de Forma: 6.0

jrs 7 NEOP.xlsx-Neop-Or



Entonces¡l,c= 0.001Efectosde flujo Plástico como porcentaje de la deformación instantánea

Para la dureza especificada, Mp= 45% de la instantánea.entonces, a largo plazo, ¡l,c= 0.00145Enporcentaje, la deformación total es 5.8 % Menor de 15%OK


Coeficiente térmico / oC= 9.90E-06Variación temperatura M (OC)= 20Deformación por temperatura = 0.4950 cm

Deformación por Movimento SísmicoSeobtiene dividiendo la fuerza horizontalpor el Area y por el Módulo de Corte





jrs 8 NEOP.xlsx-Neop-Or

CEI-SMA



Alea Sección simple =

Fuerza2do tensionamiento =Alea Sección compuesta =Esfuerzoprom. compresión =

Deformación por tensionamiento =Deformación por retracción y flujo pástico

Def. por curado =Tiempo en que quiere averiguar la def. (días) =

Coeficiente de tiempo 2 =Tiempo inicial en que hizo primer tensionamiento =

Coeficiente de tiempo 1=Diferencia de coeficientes =

Coeficiente del espesor mínimo =Coeficiente del revenimiento del concreto =

Coeficiente de finos =Coeficiente del contenido de aire =Factor de contenido de cemento =Deformación por retracción ( m ) =

Deformación Horizontal Total:Temperatura+Frenado+Pendiente+ Tensionamiento+Retracción

~ 1= 0.6578 cmTemperatura+Sismo+Pendiente+ Tensionamiento+Retracción

~2= 0.9010 cmElapoyo debe diseñarse para hr > 2~

VALORIZACiÓN 109

7.36 t0.1155

357.5 t0.6515 m2163.3 t1.0821 m269.96 kg/cm20.0016

1825 (5 años)0.98300.460.520.841.001.001.001

0.00012

2~2= 1.80 cmElEspesorescogido, de 2.50 cm

Con el más severo, hr > 2~2

jrs 9

es adecuado

NEOP.xlsx-Neop-Or


3. DISEÑO DE TABLEROS DE CONCRETO PARA PUENTESLOSAS DE TABLEROS CELULARES CON UNA CÁMARA

TABLEROT-1, CALZADA 6.00 - LUZ 15.0 m1. ESQUEMA BASICO

2 DATOS PARA ANALlSIS

¡Número de celdas n= 1St: Ancho total (m)= 6.600Sc: Ancho calzada (m)= 6.000tv1: Espesor mayor voladizo (m)= 0.280tv2: Espesor menor voladizo (m)= 0.150Sv: Luz libre Voladizo (m)= 1.750ts: Espesor de Placa Superior (m)= 0.200Viga Prefabricadati: Espesor de Placa Inferior (m)= 0.200S1: Ancho Inferior (m)= 2.500S2: Ancho Superior (m)= 3.100bw: Ancho de almas (m)= 0.200tt: Espesor deTorta superior (m)= 0.100

er: ESDesorcapa rodadura (m)- 0.100.,

LUZ DEL VANO¡L (m)=1 15.000

Viga Prefabricada: SIMPLEViga TE: CONTINUA

MATERIALESVIGA f'c(kg/cm2)= 350LOSA tc(kg/cm2)= 280

fy(kq/cm2)= 4200

Altura de la SecclonAltura mínima recomendada tabla A.7-1 Hmin=0.055 S

con S=L Hmin= 0.83 mSe adopta para el análisis un valor de H(m)= 1.600

Altura de la Viga Prefabricada Hv= 1 1.400 I

CAMION DISEÑO rp;-11 r:::::::-l~ Ip3 t'C-40-95 l!::.LJ~ LELJ _.• - Cargas de carril

Momento (28<L<1 00)llanta del P1(Ton)=r-I-5.-0-0--'1

w/m=P=

o T/m/carril0.00 T/carril

jrs PV1 Tab.xls-tab6.6-15


llanta tra P2(TOn)=~--=7~.5:.::-0--1ICortante(24<L<134)llanta str P3(Ton)= L-. ---,-7=.5..::...0-----,.

Baranda

w/m= 0.000 T/m/carrilP= 0.00 T/carril

Baranda tipo parapeto New Jersey

[hl][b2J[hlJ Bb:Ancho baranda parapeto (m)= 0.300 (b1+b2+b3)Hb: Altura baranda parapeto(m)= 0.950 (h1+h2+h3)

~Ih1: Altura inferior parapeto (m)= 0.230

[hl] h2: Altura media parapeto (m)= 0.250[b2J h3: Altura superior parapeto (m)= 0.470

[bJJ b1: Ancho inicial parapeto (m)= 0.120b2: Ancho medio parapeto (m)= 0.030b3: Ancho superior parapeto (m)= 0.150

3. CALCULO DE LA LOSA SUPERIOR3.1 CALCULO DE CARGAS Y MOMENTOS PARA ANALlSIS DE LA LOSA SUPERIOR

SP1: Luz libre entre almas Viga (m)= 1 2.700 1

3.1.1 Cargas Muertas luces centrales, en un ancho unitarioPeso losa luz centralPeso capa rodadura

Total, Distribuida

í 3.1 .2 Cargas Muertas Luz Voladizo-pPara evaluar sección 1

Peso losa voladizoPeso capa rodaduraPeso parapeto

0.903 Ton0.348 Ton0.496 Ton

3.1.3 Momentos por Carga MuertaMomento Voladizo sección 1Momento negativo nervio interior vigaMomento positivo centro viga

3.1 .4 Momentos por Carga VivaCoeficiente de impacto CCP A.3.4.3.2

Con L=Sp

0.48 T/m0.24 T/m0.721T/m

Peso parapeto: 0.496 T/mCentroide parapeto: 0.183 m

(al borde de tráfico)

Brazo a 1:Brazo a 1:Brazo a 1:

0.787 m0.725 m1.633 m

-1.77 Ton-m/m-0.52 Ton-m/m0.52 Ton-m/m'---_==-..1

i=16/(L+40), max. 0.30i = 0.375 mayor que 0.30

entonces i =1 0.300 1

(

jrs 2 PV1 Tab,xls-tab6,6·15

CEI·SMA VALORIZACiÓN 109

Momento positivo-negativo Luces CentralesCCP A.4.2.2.1.1 Losas continuas sobre 2 soportes)M=(S+0.6)/9.8*P*(1 +i)P: Llanta Trasera camión de diseño

P= 7.50 TonM +/- = I 3.28 ITon-m/m

Momento negativo Voladizo sección 1 - Llanta camiónCCP A.4.2.4.1Ancho repartición E=0.8X+ 1.1Colocando la carga a 0.30 m del borde del parapeto

X= 1.150 mE= 2.020 m

M = P*(1+i)*XlE = I -5.55ITon-m/mMomento negativo Voladizo sección 1 - Carga baranda

CCP fig A.11.4.B p= 4.54 TonAncho repartición E=0.8X+ 1.5

X= 1.600 mE= 2.780 m

M = p*(1+i)*Hb/E = I -2.02 ITon-m/mcontrola el momento de llanta

3.2 MOMENTOS FINALES DE DISEÑO LOSA SUPERIOR3.2.1 Grupos de carga CCP

GRUPO 1,aplica a TablerosGR 1= r(PD *D+1.67*(L+;))GR 1=1.3 D+2.17(L+i)

3.2.2 Momentos Diseño Luces CentralesCentro: M+=I 7.81 ITon-m/m

3.2.3 Momentos Diseño Voladizo~ __ --.Sección 1 M-=I -14.35 ITon-m/m

3.3 CALCULO DEL REFUERZO LOSA SUPERIOR3.3.1 Refuerzo Principal Cara Inferior Central

b= 100 cmd= 15 cm

Mu= 7.81 Ton-mAs= I 15.83 ICrng/m

USAR: )ríJrlJ~II$B:(jlt$// cara inferior transversal3.3.2 Refuerzo Principal Cara Superior-Voladizo Sección 1

b= 100 cm f'c=d= 23 cm ~=

Mu= 14.35 Ton-m p=1As= I 18.52 Icm2/m

USAR:VtJi1III!:$.lI6,iJQ.1:t$:» cara superior voladizo secc. 13.3.4 Refuerzo Distribución

CCP A.4.2.2.1.3 - Porcentaje del refuerzo positivo%= 121/{S max 67%

Método: Load Factor Design1'=1.30~D=1.00 Flexión

jrs 3

f'c=~=p=1

280 kg/cm24200 kg/cm20.01061

280 kg/cm24200 kg/cm20.00811

PVl Tab.xls·tab6.6·15


%= 73.6 mayor que 67%% usado=67.0 As rep= I 12.41 Icm2/m

USAR:~~#5:~O,l:1~::::HH:::: longitudinal superior voladizos3.3.5 Refuerzo de Temperatura y Shrinkage

CCP A.7 .9.1.1 Refuerzo para desarrollar 1.2 veces el momento de agrietamientoMcr=fr Ig / Yt fr= 1.98ffc fr= 37.04 kg/cm2para la losa central Ig=bh3/12 Ig= 66666.7 cm4

Yt=ts/2 Yt= 1O cmMcr= 246949.3875 kg-cm= 2.47 Ton-m

Mdis= 1.2 Mcr/cp:= 3.29 Ton-m/mb= 100 cm f'c= 280 kg/cm2d= 15 cm fy= 4200 kg/cm2

MU=.-------=.3=.2=-,9Ton-m p=1 0.00421As=1 6.29Icl1121m..

USAR:v."~:#4:~:o.l.~H HU: longitudinal secundario

4. CALCULO DE LA LOSA INFERIOR4.1. CALCULO DE CARGAS Y MOMENTOS PARA ANALlSIS DE LA LOSA INFERIOR

Criterio de dimensionamiento:Espesor mínimo CCP A.7.6.8.2El espesor adoptado es correcto

4.1.1 Cargas Muertas, en un ancho unitarioPeso losaFormaletas y otros

Total, Distribuida4.1.2 Cargas Vivas, en un ancho unitario

Sobrecarga de construcciónTotal, Distribuida

4.1.3 Momento por Carga Muerta y VivaM+=wSp2/8Momento carga muertaMomento carga viva

4.2 MOMENTOS FINALES DE DISEÑO LOSA INFERIOR4.2.1 Grupos de carga CCP

GRUPO 1,aplica a TablerosGR 1= r( P D *D+1.67*(L+i))GR 1=1.3 D+2.17L

Sp/16= 0.169 móO.14m

0.48 Ton/m....-_..;;..0.;..;.1~OTon/mL...-_O::,:.=.;58::.JITon/m

....-_0;;.;.;;;;.;20;;.., Ton/mL...----.;0::,:.2=.;0::.J1Ton/m

1------'0~.5=3~1Ton-m/mL..------'O::..:.• .:....:18~.Ton-m/m

Método: Load Factor Design1=1.30~D=1.00 Flexión

4.2.2 Momento Diseño Negativo r PositivoM- _ 1.08ITon-m/m

4.3 CALCULO DEL REFUERZO LOSA INFERIOR4.3.1 Refuerzo Transversal Cara Inferior y Superior Centrales

b= 100 cm f'c= 280d= 15 cm fy= 4200

jrs 4

kg/cm2kg/cm2

PV1Tab.xls-Iab6.6-15

CEI-SMA VALORIZACIÓN 109

Mu= 1.08 Ton-mAs=1 2.01 Icm2/m

Colocar refuerzo mínimo4.3.2 Refuerzo Longitudinal

Por tratarse de un tablero en viga cajón, el refuerzo para momento positivoprincipal de flexión del tablero se localizará en la placa inferior de la secciónen cajón. Este refuerzo se calculará como parte del análisis general de lasvigas de la sección. En cualquier caso, el refuerzo longitudinal de la losainferior no será inferior al refuerzo de temperatura

4.3.3 Refuerzo de Temperatura y ShrinkageCCP A.7.9.1.1 Refuerzo para desarrollar 1.2 veces el momento de agrietamiento

Mcr=fr Ig / Yt fr= 1.98ffc fr= 37.04 kg/cm2para la losa inferior Ig=bh3/12 Ig= 66666.7 cm4

Yt=ts/2 Yt= 1O cmMcr= 246949.3875 kg-cm= 2.47 Ton-m

Mdis= 1.2 Mcr/~ 3.29 Ton-m/mb= 100 cm f'c= 350 kg/cm2d= 15 cm fy= 4200 kg/cm2

Mu=~---.::3=.2.:::..,9Ton-m p=1 0.00421As= I 6.241cm2/m

USAR: :V,árllli$:#4:~fQj@:::::: ambas caras y sentidos

p=1 0.00131

5. CALCULO DE LA SECCiÓN EN CAJÓNDada la geometría del Puente, se ha optado por trabajar para este tablero, un esquema de 3luces contínuas, apoyadas sobre estribos y pilas. El tablero se dilata en el estribo y en la pilafinal, transición entre vigas de concreto y vigas metálicas. Para facilitar el proceso constructivo,se diseña una viga prefabricada en Cajón, que debe soportar con apoyos simples el pesopropio, y el del tablero antes de que obtenga su resistencia. La sección combinada de vigasprefabricadas y tablero ya endurecido, resistirá las cargas muertas superimpuestas, y lascargas vivas, actuando como elemento contínuo de 3 luces.5.1 VIGA PREFABRICADA

Propiedades de la SecciónArea (cm2)= 13131.0

Sección simétrica respecto a YYcentr(cm)= 65.2

Ixx (cm4)= 36820496Peso/m= 3.151 T/m

5.2 SECCION COMPUESTA

jrs 5 PVl Tab.lds-tab6.6-15


ANCHOS DE ALETA PARA USO COMO VIGA T (A.7.6.7.1 CCP-95)Ancho total real= 6.600 m

Max U4= 3.750 m total para el cajónMax 6tlosa= 1.680 m a lado exterior de las almas

El ancho de la seccion útil de placa será Lut= 6.46 mEste ancho se transforma para la relación modular entre concretos de la placay de las vigas Para la Viga Ecv= 230727 kg/cm2

Para la Placa Ecp= 206369 kg/cm2n= 0.894

El ancho útil de placa adoptado entonces es: 5.78 mValor adoptado Lut= 5.70 1m

Para la altura de placa se toma un valor constante de t= 0.20 1mSección simétrica respecto a YP . d d d I S ., X Xrople a es e a eCClon, -A(cm2) d (cm) Ad(cm3) Ad2(cm4) lo(cm4)13131 65 856141 55820406 3682049611400 10 114000 1140000 38000024531 970141 56960406 37200496

VigaLosaSUMA

Propiedades de la SecciónArea (cm2)= 24531_0Ycentr(cm)= 39_5

Ixx (cm4)= 55794185Peso/m= 5.89 T/m

5.3 CARGA MUERTA VIGA PREFABRICADAESQUEMA GENERAL W1, W2

Luz L= 15.000 m -lr----¡r-----:.....¡.----""T¡------r¡-----.l#Vigas: 1 f t

W 1: Cargas estado 1, peso propio de viga prefabricadaW2: Cargas estado 2, sobre viga, losa sin fraguarW3: Cargas estado 3, sobre viga+losa (ver más adelante)AVALUO DE CARGASEstado 1 - Viga

peso propio viga: Asec= 1.313 m2W1

w/viga= 3.151 tlmSuma=1 3.151 Itlm

Estado 2 - Viga

jrs 6 PVl Tab.xls-tab6.6-15


losa (sin fraguar): e=ancho aferente=

carga de construcción, estimada

RESUMEN DE CARGAS MUERTASResumen de carga muerta

Carga estado 1Carga estado 2

Total:

0.2006.600

w= 0.480 tlm2w/viga= 3.168 tlmw/viga= 0.150 tlmSuma=1 3.318 Itlm

mm

W2

3.1513.3186.469 Itlm/viga

Ecuaciones de carga muertaEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 1

V1(x)= RA1-W1*x RA1=W1*U2= 23.636 tV1(x)= 23.636 - 3.151 x

Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 1

M1(x)= RA1*x-W1 *i/2M1(x)= 23.636 x - 1.576 X2 t-m

Ecuación de Cortante por carga Muerta Estado 2V2(x)= RA2-W2*x RA2=W2*U2= 24.885 t

V2(x)= 24.885 - 3.318 xEcuación de Momento por carga Muerta, estado 2

M2(x)= RA2*x-W2*x2/2

M2(x)= 24.885 x - 1.659 X2 t-mCORTANTES y MOMENTOS POR CARGA MUERTA EN DIFERENTES PUNTOS DE LA LUZ

PUNTO loc.1 Apoyo2 d3456789 U2

x VCM1 MCM1 VCM2 MCM2 VCM MCM(m) (t) (t-m) (t) (t-m) (t) (t-m)

0.000 23.64 0.00 24.89 0.00 48.52 0.001.400 19.22 30.00 20.24 31.59 39.46 61.592.000 17.33 40.97 18.25 43.13 35.58 84.103.000 14.18 56.73 14.93 59.72 29.11 116.454.000 11.03 69.33 11.61 73.00 22.64 142.335.000 7.88 78.79 8.30 82.95 16.17 161.746.000 4.73 85.09 4.98 89.59 9.70 174.677.000 1.58 88.24 1.66 92.90 3.23 181.147.500 0.00 88.63 0.00 93.32 0.00 181.95

5.4 CALCULO DEL REFUERZO NECESARIO PARA ESTE ESTADO DE CARGA, ANTES DESECCiÓN COMPUESTAGrupos de carga CCP

GRUPO 1, aplica a Tableros

jrs

Método: Load Factor Design

7 PV1 Tab.xls-Iab6.6-15


GR 1= r( P D *D+1.67*(L+;))GR 1=1.3 D+2.17L

b= 310 cmd= 125 cm

Aplica solo

PUNTO loc.1 Apoyo2 d3456789

"(=1.30

~D=1.00f'c= 350fy= 4200

Flexiónkg/cm2kg/cm2

el factor para carga Muertax MCMu peale Asreq(m) et-m) Secc.pref. (em2)0.000 0_00 0.0000 0.01.400 80.07 0.0005 17.72.000 109.33 0.0006 24.23.000 151.38 0.0009 33.64.000 185.03 0.0011 41.15.000 210.26 0.0012 46.86.000 227.08 0.0013 50.67.000 235.49 0.0014 52.57.500 236.54 0.0014 52.7

SIMETRIA RESPECTO DEL CENTROEste refuerzo deberá adicionarse a los cálculos de la sección compuesta para carga muerta delestado 3, superimpuesta, mas carga viva

5.5 CARGA MUERTA SUPERIMPUESTAESQUEMA GENERAL W3Luz L1= 15_000 m 1 1 1 I 1

*Luz L2= 25.000 m t tLuz L3= 25.000 m lE [ill ~IE @] ~IE ~ ~I

Para este esquema de luces controlan las luces extremasEstado 3 - Cargas superimpuestas - Se distribuyen igual a todas las vigas

Para estas cargas, ya la viga no es simplemente apoyada sino continuaBarandas/Barreras: w/metro= 0.496 ton/m wt= 0.991 tlm

Capa Rodadura: ancho= 6.000 mespesor= 0.100 m wt= 1.440 tlm

Sumatoria=1 2.431 ItlmPara las luces extremasEcuación de Cortante por carga Muerta Estado 3

V3(x)= RA3-W3*x RA3=W3*0.4L= 14.589 tV3(x)= 14.589 - 2.431 x

Ecuación de Momento por carga Muerta, estado 3

jrs 8 PVl Tab.xls-tab6.6-15


M3(x)= RA3*x-W3*l/2

M3(x)= 14.589 x 1.216 X2 t-m

Esta carga se reparte a ambas mitades del tablero.

5.6 CARGA VIVA

Para una luz de 15 metros, controla el diseño la carga de camión para momento y paracortante. Se evalua para el conjunto la variación del momento, con el Programa SAP,cargando una, dos o tres luces, para obtener el máximo efecto:

IMPACTO: Coeficiente de impacto CCP A.3.4.3.2i = 0.291 menor que 0.30 entonces i ="-------'

Para el carril se adopta el ancho nominal b= 3.00 m, CCPMomentos evaluados para dos carriles, sobre todo el tablero

Grupos de carga CCPGRUPO 1,aplica a Tableros Método: Load Factor DesignGRI= r(j3D*D+1.67*(L+i)) 1'=1.30GR 1=1.3 D+2.17L ~D=1.00 Flexión

Para el modelo se usó el factor de carga viva: 2.17L

jrs 9 PV1 Tab.xls-lab6.6-15

CEI-SMA


12131415161718 d19 Apoyo

VALORIZACiÓN 109

x ENVE- ENVE+(m) (t-m) (t-m)

0.000 0.00 0.001.400 -37.32 147.292.000 -53.41 210.803.000 -80.11 316.194.000 -106.82 420.985.000 -133.52 442.446.000 -157.86 456.867.000 -184.49 478.237.500 -197.68 488.568.000 -211.13 499.109.000 -237.76 436.5310.000 -264.40 373.9511.000 -282.48 292.0312.000 -304.04 229.3713.000 -334.60 110.5413.600 -424.82 113.6815.000 -636.75 124.33

5.7 CALCULO DEL REFUERZO NECESARIO PARA ESTE ESTADO DE CARGA, USANDOSECCiÓN COMPUESTA

Se combinan las cargas muerta superimpuesta y la envolvente de carga viva. A lacarga muerta se le aplica un factor de mayoración de 1.3, y las cargas vivas ya hansido mayorada en el SAPSección para cálculo de Momentos Positivos

b= 570 cm f'c= 350 kg/cm2d= 150 cm fy= 4200 kg/cm2

Sección para cálculo de Momentos Negativosb= 250 cm f'c= 350 kg/cm2d= 150 cm fy= 4200 kg/cm2

Se calcula el refuerzo requerido para la sección total. Se evalúan tanto refuerzo negativocomo positivo. El positivo obtenido debe adicionarse al obtenido para la viga prefabricada.

PUNTO loc.1 Apoyo2 d34

jrs

x MCMu MCVu Mutot pcale Asreq(m) (t-m) (t-m) (t-m) Secc.pref. (cm2)

0.000 0.00 0.00 0.00 0.0000 0.01.400 11.73 147.29 159.02 0.0003 29.32.000 15.80 210.80 226.60 0.0005 41.83.000 21.34 316.19 337.53 0.0007 62.4

10 PV1 Tab.xls-tab6.6-15

CEI-SMA

56789 U212131415161718 d19 Apoyo

VALORIZACiÓN 109

4.000 25.29 420.98 446.27 0_0010 82.65.000 27_66 442.44 470.10 0.0010 87.16.000 28.45 456.86 485.31 0.0011 89.97.000 27.66 478.23 505.89 0.0011 93.77.500 26.67 488.56 515.23 0.0011 95.58.000 25.29 499.10 524.39 0.0011 97.29.000 21.34 436.53 457.87 0.0010 84.810.000 15.80 373.95 389.75 0.0008 72.111.000 8.69 292.03 300.72 0.0006 55.512.000 0.00 -304.04 -304.04 0.0015 55.313.000 -10.27 -334.60 -344.87 0.0017 62.713.600 -17.20 -424.82 -442.02 0.0021 80.115.000 -35.56 -636.75 -672.31 0.0032 120.8

Con estos valores de Areas Obtenidas, se hace la superposición de Acero de Refuerzo paraelaborar los planos de construcciónPara el Refuerzo positivo, se adopta el criterio de colocar un sistema de 2 mallas longitudinalesconstantes en la placa inferior de las vigas, y el remanente se concentre en los nervios

Sea para la placa, 2 mallas de varillas #7 a 0.14 Total= 22 varillasAs Placa= 85.36 cm2. en la placa de la viga

Al área total positiva se restará este valor, y el área restante de reparte entre losdos nervios de la viga prefabricada

PUNTO loe.1 Apoyo2 d3456789 U21213141516

jrs

x AS+ USAR AS- USAR(m) cm2 ref cm2 ref0.000 0.0 4#81.400 -38.3 4#82.000 -19.3 4#83.000 10.6 4#84.000 38.4 10#85.000 48.5 16#86.000 55.1 16#87.000 60.8 16#87.500 62.8 16#88.000 16#89.000 16#810.000 16#811.000 10#8 55.5 8#1012.000 4#8 55.3 8#10

11

mitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nerviomitad en e/nervio

en placa superioren placa superior

PVl Tab.xls-tab6.6-15


~ ¡' .". m, t;I:?n·c,C? 1!(":~:-í"_·i;! ~"r .••• -,- •.,,-J ,-; ,, __ ' ' .,' ."_1, ',' •

171819

dApoyo

13,000 4#8 62.7 8#1013.600 4#8 80.1 16#1015.000 4#8 120.8 16#10

en placa superioren placa superioren placa superior

5.8 CALCULO DE CORTANTES POR CARGA MUERTA Y CARGA VIVALa totalidad del cortante deberá se resistido por las almas de las vigas cajón5.8.1 CARGA MUERTA

Se superp

PUNTO loe.1 Apoyo2 d3456789 U2

onen cortantes, y se mayoran por e actor e carga mue ax VCM1+2 VCM3 VCMtot VCMu(m) (T) (T) (T) (T)0.000 48.5 14.6 63.1 82.01.400 39.5 11.2 50.6 65.82.000 35.6 9.7 45.3 58.93.000 29.1 7.3 36.4 47.34.000 22.6 4.9 27.5 35.85.000 16.2 2.4 18.6 24.26.000 9.7 0.0 9.7 12.67.000 3.2 -2.4 0.8 1.07.500 0.0 -3.6 -3.6 -4.7

I f d rt

5.8.2 CARGA VIVAPara una luz simple de menos de 24 metros, controla el diseño la carga decamión C-40. Se evalua para el conjunto la variación del cortante, con elPrograma SAP, cargando una, dos o tres luces, para obtener el máximo efectoReacción con camión en el apoy( RA1= 30.67 T/carrilReacción con camión en el centn RA2= 11.00 T/carrilEstas cargas se mayoran por el impacto obtenidoLas cargas con Impacto serán:

RA1= 39.588 T/carrilRA2= 14.20 T/carril

Ecuación de Cortante por carga Viva, camiónV= [RA 1-2(RA 1-RA2)X/L]Se obtiene la envolvente para la carga en diferentes puntosCon la carga en el apoyo RA1= 79.18 TCon la carga en el centro RA2= 28.40 T

V(x)= 79.176 - 6.770 x

jrs 12 PV1 Tab.xls-Iab6.6-15


•Se superp


onen cortantes, y se mayoran por e actor e caroa vivax VCVp VCVtot VCVu

(m) (T) (T) (T)0.000 79.2 79.2 171.81.400 69.7 69.7 151.22.000 65.6 65.6 142.43.000 58.9 58.9 127.74.000 52.1 52.1 113.05.000 45.3 45.3 98.46.000 38.6 38.6 83.77.000 31.8 31.8 69.07.500 28.4 28.4 61.6

I f d

5.8.3 CALCULO DEL REFUERZO NECESARIO PARA CORTANTELos cortantes evluados son resistidos por 2 almas de una viga. Se calculael refuerzo para un almaEn cualquier sección, la separación se calcula como

s= Av fy / (vu - vc)bw con vc= 0.53{fc = 9.92 kg/cm2Se evalua vu= Vu / (0.8Sbv,d)y la separación de flejes para cada secciónde cálculo. Usando 2 ramas de fleje #4, Av= I 2.58 Icm2Para todas las secciones, bw= 20 cmPara todas las secciones, d= 150 cm

En cualquier c~~el esfuerzo máximo en el acero de cortante no debe excederel valor vs = 2.lJ f'c = 39.3 kg/cm2La sección ' . I r d" d Icntlca se oca Iza a " e aoovo.

X VU vu vs=vu-vc s(m) (Ton) (ko/cm2) lka/cm2) (cm)1.4 108.54 42.6 32.7 16.63.0 87.53 34.3 24.4 22.25.0 61.27 24.0 14.1 38.47.0 35.01 13.7 3.8 142.17.5 28.44 11.2 1.2 437.3

Separación máxima de estribos d/4, o 60 cm, ya que vs<1.06 .¡re d/4= 37.5Según estos resultados, se deben colocar flejes según la siguiente distribución

Flejes #4, 2 ramas, separados 13 cm, entre X=O.Oy X=3.0 mFlejes #4, 2 ramas, separados 18 cm, entre X=3.0 y X=5.0 mFlejes #4,2 ramas, separados 25 cm, entre X=5.0 y X=7.0 mFlejes #4,2 ramas, separados 35 cm, entre X=7.0 y centro de luz

jrs 13 PVl Tab.xls-Iab6.6-15

CALCULO DE CONECTORES DE CORTANTE EN VIGAS COMPUESTAS DE CONCRETOTABLERO CALZADA 6.60 - LUZ 15.0 m

Viga Cajón

Area concreto transformada:Distancia al eje neutro:Inercia Sección Transformada:

CORTANTEHORIZONTAL CCDSP,A.9.38.5

Ac= 114(X)()() mm2en= 394.48 mm

1= 5.5794E+ 11 mm4

Sr: Flujo de cortante horizontal en la superficie de contactoVr: Cortante vertical producido por carga viva e impacto, mascargas muertas superimpuestas.Q: Momento estático respecto del eje neutro de la seccióncompuesta, del área de concreto transformada a compresión,o del acero de refuerzo embebido en el concreto para momentonegativo.1: Inercia de la Viga compuesta transformada en las zonas deevaluación.

Considerando el uso de conectores tipo varilla Zr= a d2

Usando los estribos de la viga como conectores de cortante,y considerando 2000000 de ciclos a fatiga

VrQSr=··--

I

para un conector individual:Considerando

a= 5.5212.7 mm (varilla de 1/2")

Zr= 890.3 kg4 conectores en la secciónE Zr= 3561.3 kg

la separación de conectores se obtiene al dividir el valor admisible de cortantehorizontal del grupo de conectores (E Zr) por el valor del cortante horizontal Sr

Con d=

Para las diferentes secciones de viga analizadas se tiene:

1 (Apoyo2 (en d)

345678

9 (l/2)

x VCM3 VCV Vr Ac en Q(m) (kg) (ka) (kg) (mm2) (mm) Ac*en

) 0.00 14588.6 79175.8 93764.4 1140CXXJ 394.5 449702186.61.40 11184.6 69697.6 80882.2 1140000 394.5 449702186.62.00 9725.8 65635.6 75361.3 114lXXXJ 394.5 449702186.63.00 7294.3 58865.5 66159.8 1140CXXJ 394.5 449702186.64.00 4862.9 52095.4 56958.2 1140CXXJ 394.5 449702186.65.00 2431.4 45325.3 47756.7 1140CXXJ 394.5 449702186.66.00 0.0 38555.2 38555.2 1140CXXJ 394.5 449702186.67.00 -2431.4 31785.1 29353.6 1140CXXJ 394.5 449702186.67.50 -3647.2 28400.0 24752.8 1140CXXJ 394.5 449702186.6

x Sr sc calc

1 (Apoyo)2 (en d)

345678

9 (L/2)

(m) (mm4) VOjI (kgJmm) mmO.cXXJ 5.5794E+11 75.57 47.121.400 5.5794E+11 65.19 54.632.CXXJ 5.5794E+11 60.74 58.633.CXXJ 5.5794E+11 53.32 66.784.CXXJ 5.5794E+11 45.91 77.575.CXXJ 5.5794E+11 38.49 92.52ó.CXXJ 5.5794E+11 31.08 114.607.CXXJ 5.5794E+11 23.66 150.537.500 5.5794E+11 19.95 178.50

Las separaciones calculadas son superiores a las de los estribos existentes calculadospor cortante, entonces los flejes de cortante trabajan adecuadamente a corte horizontal

DISTORSION DE LA SECCION

Para efectos de controlar distorsiones de la sección transversal en cajón de las vigas, se adopta el criteriode conformar una losa superior que mantenga las vigas prefabricadas sin deformaciones en el procesode manejo, y sirva de testero para colocar la losa superior, que asumirá todas la resistencia sin lacontribución de la plaqueta superior de vigas. También se adopta el criterio de colocar diafragmasen los extremos de cada vano, y un diafragma central para mantener la sección rígida.

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