DISEÑO PUENTE VIGA LOSA C°A°(Una sola Via)

DISEÑO PUENTE ACCO HUAYCO TIPO VIGA-LOSA (L = 15.00 ml)

PROYECTO

OBRA PUENTE ACCO HUAYCO

LUGAR ANEXO ACOMAYO, DIST. DE QUITO ARMA - HUAYTARA - HVCA.AUTOR: ING. E. TUNQUE RAYMUNDO

1.0 PREDIMENSIONAMIENTO

Consideraciones de Diseño y Datos

Luz (L) = 15.00m 0.30m

paracion entre ejes de vigas (S) = 2.10m 0.20m

Peralte de Viga : 0.850m

h = 0.07*L = 1.05 1.05m 0.10tn/m

Ancho de Viga : s' = 1.40m

0.43 0.40m 0.15m

Peralte de losa : 2%

t = S/15 = 0.14 0.20m (Asumido) A = 3.80m

Consideraciones de B (ancho de losa para analisis): 4.50m

1.00 Losa simplemente apoyados 2.00pulg

0.9 (M-) Losas continuas k = 0.05m

0.8 (M+) Losas continuas 0.05m

Peso especifico del Concreto = 2.40 Tn/m3 0.65m

Peso esp. grava compacta = 1.90 Tn/m3 X = 0.50m

Esp. grava compacta = 0.05 m 0.038m

luencia del Ref. del acero de losa = 4200.00 Kg/cm2 Y = 0.40m

210.00 Kg/cm2

o del Tren de carga HS-20(HL-93) = 7.39

Peso en llantas HS-20(HL-93) = 1.847 Tn

Es = 2100000.00 Kg/cm2 (fy = 4200 kg/cm2)

Ec = 217000.00 Kg/cm2 (f'c = 210 kg/cm2)

Recubrimiento de losa = 0.025 m

Recubrimiento de Vigas = 0.060 m

ecubrimiento de Vigas diafragma = 0.040 m

2.0 DISEÑO DE LOSA

Determinando el Momento Generado en la Losa

a).- Momento por Peso Propio :

Peso propio de la losa = 0.480 Tn/m

0.087 Tn/m

Peso de grava compacta = 0.095 Tn/m

0.662 Tn/m

0.36 Tn-m

b).- Momento Generado por la S/C :

2.06 Tn-m

c).- Momento Debido al Impacto (I) :

CONST. TROCHA CARROZABLE CHOCORVO ARMA - HUAYANTO - QUINCHIHUA - ACOMAYO

bs =

ts =

sv =

Pbaranda =

b = 0.02*L*(S)1/2 = t's =

spend. bombeo losa =

At =

Øtub baranda =

b's =

h'v=

hbombeo =

Resistencia del concreto f'c =

Tn (P18)

Mpp = (W*S2)/8 =

Ms/c = (S+0.61)*P18/9.74 =


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I = 15.24/(S+38) = 38.00 %

0.62 Tn-m

d).- Momento Total :

3.04 Tn-m

Verificando el Peralte de la Losa

Se sabe que:

fc = 0.40*f'c = 84.00 Kg/cm2

fs = 0.40*f'y = 1680.00 Kg/cm2

n = Es/Ec = 10

k = 1/1+(fs/nfc) = 0.326

j = 1-(k/3) = 0.89

K' = 0.5*fc*j*k = 12.21 Kg/cm2

15.78 cm

por lo tanto :

16.71 < OK

Calculo de la Armadura de la Losa

Calculo del Refuerzo (+):

a.- Area del Refuerzo

12.14 cm2

DIMENSIONES DEL ACERO

Nº # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 8

Ø 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1"

DIAMETRO (mm) 6.35 9.52 12.70 15.88 19.05 25.40

PERIMETRO (mm) 2.00 2.99 3.99 4.99 5.99 7.98

PESO (Kg/m) 0.25 0.56 0.99 1.55 2.24 3.98

0.32 0.71 1.29 2.00 2.84 5.10

si : 5/8" 2

16.47 cm 16.50 cm

Usar Ø5/8" @ 16.00cm

si : 1/2" 1.29 cm2

NOTA: El acero de reparticion no debe superar el 67%

67.00%

83.84% > 67.00%

8.14

15.86 cm 16.00 cm

Usar Ø1/2" @ 16.00cm

1.67

3/8" 0.71 cm2

42.50 cm 42.50 cm

Usar Ø3/8" @ 40cm (en malla)

NOTA: Imax = 30% Ms/c (No debe superara aeste valor)

MI = 0.30*Ms/c =

Mt = Mpp+Ms/c+MI =

dnec. = (Mact/K'*B)1/2 =

dreal = t-recub-Ø/2 cm dnec dreal

As(+) = M/(fs*j*dreal) =

b.- Calculo del Espaciamiento del Refuerzo (se):

AREA (cm2)

cm2

se = As(asum)*100/Ascal. =

c.- Calculo del Refuerzo de Reparticion(Asrep):

Asrep(MAX) =

Asrep = 121.50/(S)1/2 =

Asrep = 67%*Ascalc. = cm2

se = As(asum)*100/Asrep. =

D.- Calculo del Refuerzo de Temperatura(Ast):

Ast = 0.001*B*dreal

= cm2

se = As(asum)*100/Ast =


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3.0 DISEÑO DE LOSA EXTERNA (VOLADIZO)

NOTA: Se analiza como un volado

A.- Momento por Peso Propio:

SECCION Pesp. CARGA BRAZO Mpp

1 2.40 0.765 0.28 0.217

2 2.40 0.102 0.43 0.043

3 2.40 0.009 0.53 0.005

4 2.40 0.108 0.70 0.076

5 2.40 0.006 0.17 0.001

6 1.90 0.025 0.25 0.006

Baranda (7) 0.1 0.77 0.077

Mpp = 0.425 Tn-m

0.20 m

Donde Y es la distancia de la carga (4P)a la cara del apoyo

E = Ancho efectivo

1.489 m

0.99 Tn-m

C.- Momento por Impacto (MI) :

0.30 Tn-m

por lo tanto :

1.72 Tn-m

M(losa central) > M(losa volado)

Y =

B.- Momento Generado por S/C (Ms/c) :

E = 1.219 + 0.06*At =

Ms/c = 4P*Y/E =

MI = 0.30*Ms/c =

Mt = Mpp+Ms/c+MI =


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NOTA: Si M(losa central) > M(losa volado) considerar refuerzo de losa central

Calculo del refuerzo de la Losa en voladizo:

Calculo del Refuerzo (+):

a.- Area del Refuerzo

6.86 cm2

si : 3/8" 0.71 cm2

10.35 cm 10.40 cm

Usar Ø3/8" @ 10.00cm

4.0 DISEÑO DE VIGA SARDINEL

4.1- Calculo de momentos :

a.- Momento de s/c (Momento minimo)

I = 1.3

2.02 Tn-m

b.- Momento debido al P.P.

PP viga sardinel = 0.074tn

0.042tn

0.108tn

0.009tn

PP de baranda 0.10tn

0.33tn

0.18tn-m

c.- Momento total

2.20 Tn-m

24.51 cm

25.95 < OK

d.- Calculo del Refuerzo (+):

5.66 (Traccion)

Usar 3Ø5/8"

e.- Refuerzo minimo:

1.40 (Compresion)

Usar 2Ø1/2"

5.0 DISEÑO DE VIGAS PRINCIPALES

a.- Momento por Peso Propio :

pp losa = 0.34 Tn/m

pp bombeo losa = 0.09 Tn/m

pp viga: = 1.01 Tn/m

pp volado: = 0.765 Tn/m

0.102 Tn/m

0.009 Tn/m

0.108 Tn/m

0.006 Tn/m

pp de la baranda = 0.100 Tn/m

As(+) = M/(fs*j*dreal) =

b.- Calculo del Espaciamiento del Refuerzo (se):

se = As(asum)*100/Ascal. =

Ms/c = Mmin. = 0.1*P*L*I =

Mpp = (W*S2)/8 =

Mt = Mpp+Ms/c =

dnec. = (Mact/K'*bs)1/2 =

dreal = cm dnec dreal

As(+) = Mt/(fs*j*dreal) = cm2

Asmin = 0.0018*bs*dreal = cm2


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pp Grava compacta: = 0.181 Tn/m

W = 2.70 Tn/m

75.97 Tn-m

Rpp1 = (W*L)/2 = 20.26 Tn

b.- Viga Diafragma :

Predimensionado

0.74 m 0.75 m

0.1875 m 0.20 m

Metrado:

pp viga arriostre: (D1) = 0.36 Tn/m (carga lineal)

pp losa: = 0.77 Tn/m

pp grava compacta: = 0.15

(D2) 0.92 Tn/m (carga lineal)

W = D1+D2 = 1.28 Tn/m (carga lineal)

P = (D1*s'/2) + (D2*s'/4) = 0.57 Tn

Mpp2 = P*L/2 = 2.70 Tn-m

Rpp2 = 4*P/2 = 1.15 Tn

78.67 Tn-m

21.41 Tn

c.- Momento Y Cortante por Accion de la s/c:

eficiente de concetracion de carga :

Para la viga exterior :

Cc = (0.3+1.53)/2 0.92 < 1.0

Mpp1 = (W*L2)/8 =

hvd = 0.70*h =

bdiafragma =

Mppt = Mpp1 + Mpp2 =

Rppt = Rpp1 + Rpp2 =


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Nota: El momento sera maximo si se reduce al minimo la distancia entre ejes posteriores.

d.-Por el Teorema de Baret

6

Calculo de "m"

Tomando mto. Respecto al apoyo A del sistema de carga:

Tomando mto. Respecto al apoyo A de la resultante:

Igualando ec. 1 = 2 :

m = 0.86

P 4P 4P

4.30 0.86 3.44

6.64 7.5

5.78 8.36

a b c

1.48 4.06

Calculo de la Ordenada :

b = 3.42 m

a = 0.88 m

c = 1.66 m

Calculo del Momento Maximo :

39.12 Tn-m

Calculo de la Cortante:

* por lo tanto: d = 4.30 m.

1.- MA = P(L/2-m-4.30)+4P(L/2-m)+4P(L/2-m+4.30)

2.- MA = 9P(L/2+m)

Mmax = P(a+4b+4c) =


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P 4P 4P

15.00

A B

C

4.06

8.36

12.66

Calculo de la Ordenada:

A = 0.84 m

B = 0.56 m

C = 0.27 m

Calculo del Cortante Maximo :

7.90 Tn

e.- Momento y Cortante por Accion de la s/c con Incremento:

Momento de s/c:

50.86 Tn-m

Cortante de s/c:

10.27 Tn

omento Actuante Total de Servicio:

129.53 Tn-m

31.67 Tn (Por viga)

f.- Calculo del Refuerzo :

Ancho eficaz del Ala (B'):

B < L/4 = 3.75 m

B < 16*t + b = 3.60 m

1.95 m

B = 1.95 m

lculo del peralte efectivo necesario:

73.77 cm

CONSIDERANDO TRES CAPAS

m' = 0.160 m

por otro lado:

0.89 m

z = ((3kd-2t)/(2kd-t))*t/3 = 0.08 m

0.81 m

FINALMENTE:

97.20 cm2 (traccion)

USAR: 18Ø1"+2Ø3/4"

Rmax = P(A+4B+4C) =

Ms/c = M*I*Cc =

Rs/c = Rmax.*I*Cc =

Mact = Mact pp + Mact s/c =

Ract = Ract pp + Ract s/c =

B < s'v+b+s'/2 =

Nota: se toma el menor B :

dnec. = (Mact/K'*B)1/2 =

dreal = h-m' =

jd = dreal - z =

As = Mact/(fs*j*dreal) =


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REFUERZO MINIMO:

13.59 cm2 (Compresion)

USAR: 5Ø3/4"

g.- Verificacion de Esfuerzos:

97.48 cm2

1675.12 kg/cm2 < 1680.00 Kg/cm2 OK

83.76 kg/cm2 < 84.00 Kg/cm2 OK

Calculo del refuerzo lateral :

9.75 cm2

USAR 6Ø5/8"

6.0 ESTRIBAMIENTO :

a.- Cortante ultimo:

31.67 Tn

4.22 Tn

Luego:

27.91 Tn

Ø = 0.85

14.70 Tn

Por lo tanto :

> requiere estribar

13.21 Tn

58.24 Tn > OK

30.51 Tn > OK

entonces:

0.45 m

Asumiendo : 3/8" 1.42

0.14 m < OK

180.47/S

4.02 m

Luego:

S (cm) Vsx (Tn) X (m) Usar Dist. ParcialDist. Acum.

5 36.09 50.79 -4.53 0.05 0.05

7.5 24.06 38.76 -1.68

Asmin = 0.70*((fc)1/2*bviga*dreal)/fs) =

Ascolocado =

fs = Mact/(Ascolocado*j*dreal =

fc = (fs/n)*(k*dreal/(dreal-kdreal)) =

As = 10%As principal =

Vu =

b.- Cortante de diseño (Vd):

W = 2*Vu/L =

Vd = Vu-W*d =

c.- Resistencia del concreto (Vc):

Vc = 0.53*Ø*(fc)1/2*b*d =

Vd Vc

d.- Cantida a estribar (Vs):

Vs = Vd - Vc =

e.- Limite del refuerzo (Vsmax.):

Vsmax = (2.1*Ø*(fc)1/2)*b*d = Vs

f.- Limite de separacion de estribo (Vx):

Vx = (1.1*Ø*(fc)1/2)*b*d = Vs

Smax. = d/2 =

g.- Calculo de la separacion intermedia (S):

Avasum = 2*Ø= cm2

Verificando si el Ø asumido satisface el S max.:

S = Avasum*Ø*fs*d/Vs = Smax.

Separacion intermedia (Vsx) :

Vsx = Avasum*Ø*fs*d/S =

Longitud de estribamiento (Lc) :

Lc = (L/2)*(1-(Vc/Vu)) =

X = Lc*(1-(Vsx/(S*(Vu-Vc))))

VRES = Vsmx+Vc

1 @ 0.05

mailto:[email protected]


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10 18.05 32.75 -0.25

12.5 14.44 29.14 0.60 0.5 1.15

15 12.03 26.73 1.17 1.05 2.2

17.50 10.31 25.01 1.58 1.575 3.775

20.00 9.02 23.72 1.88 1.8 5.575

25.00 7.22 21.92 2.31

7.0 DISEÑO DE DIAFRAGMAS (ARRIOSTRES)

a.- Espaciamiento entre diafragmas:

2.5*S = 5.25m

4.00m

** Usar @ 4.70 m

b.- Area de acero:

Considerando torsion:

9.994 Tn-m

Donde:

T = Torsion soportada por la viga

M = Mto. Max. Negativo por metro lineal de losa

S = Separacion centro a centro de viga

Verificacion de la viga diafragma:

Momento generado en la viga de arriostre:

11.04 Tn-m

M > T verifcar peralte efectivo diafragma

Verificacion del peralte efectivo:

67.24 cm

70.21 cm

por lo tanto:

< OK

Calculo del refuerzo:

10.50 (Traccion)

USAR 2Ø3/4"+2Ø5/8"

5.36 (Compresion)

USAR 3Ø5/8"

o del refuerzo lateral en diafragma:

1.05

USAR 2Ø1/2"

4 @ 0.125

7 @ 0.15

9 @ 0.175

9 @ 0.20

Rto @ 0.25

20*bdiafragma =

T = 0.7*M(-)*S =

Mact. diafragma = (P18*S/8)+(W*S2/12) =

dnec. = (Mact diafragma/K'*bdiafragma)1/2 =

dreal = h'vd-recub-Ø/2 =

dnec. dreal

As principal = Mact. diafragma/(fs*j*dreal) = cm2

Asmin = 0.70*((fc)1/2bdiafragma*dreal)/fs) = cm2

As = 10%As principal = cm2






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