25
Página 1 de 25 DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN PUENTE COLGANTE PEATONAL PROYECTO : PUENTE PASARELA DIQUE EXPEDIENTE N° : 19970454 CARACTERISTICAS DE MADERA ESTRUCTURAL GRUPO Esfzos. adm. Kg/cm2. Densidad FLEXION CORTE Kg/m3. A 210 15 750 B 150 12 650 C 100 5 450 DATOS A INGRESAR PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL Ingrese longitud del puente ................... L = 60.00 m Ingrese flecha del cable ...................... f = 4.14 m Sobrecarga máxima (motocar) ................... W = 500.00 Kg Factor de impacto (25 al 50%) ................. I = 25 % Separación entre largueros a eje .............. S = 0.950 m. Separación entre viguetas a eje ............... S' = 2.000 m. Ancho útil máximo del tablero ................. A = 2.000 m. Contra flecha ................................. f' = 0.414 m. Altura de la pendola mas pequeña............... H' = 1.200 m. Grupo de madera estructural ...................................... b A) DISEÑO DEL ENTABLADO: Se asumirámadera estructural del grupo: b Se asume la sección de base ( b ) = 10 " 109.25 Cm3. 2 altura ( h ) 2 " R = 2/3 * b * h = 86.02 Cm2. 10 " Cargas actuantes máximas : Momento por sobrecarga ........................ Msc = (W + I) * L/2 = 14,843.75 Kg-cm. Cortante por sobrecarga ....................... T = (W + I) / 2 = 312.50 Kg. Esfuerzos actuantes : Esfzos. Adm. Esfuerzo a la flexión ( f ) ................... f = Msc / S = 135.87 Kg/cm2. vs. 150.00 OK! Esfuerzo al corte ( t ) .................. t = T / R = 3.63 Kg/cm2. vs. 12.00 OK! B) DISEÑO DE LOS LARGUEROS: Se asume la sección de 5" base ( b ) = 4 " 273.12 Cm3. altura ( h ) 5 " = 2/3 * b * h = 86.02 Cm2. 4" B.1) Momento por carga permanente : Densidad Madera Grupo b = 650 Kg/m3. Peso del entablado ............................ w = h * d * ð = 31.37 Kg/m. Peso de largueros ............................. w = h * d * ð * 1 = 8.39 Kg/m. Peso de clavos/otros .......................... = 3.00 Kg/m. Carga permanente Wd = 42.76 Kg/m. Momento por carga permanente .................. 2,137.80 Kg-m. Cortante por carga permanente ................. Twd = Wd * S / 2 = 42.76 Kg. B.2) Momento por sobrecarga : Cargas actuantes máximas : Momento por sobrecarga ........................ Msc = (W + I) * S' / 4 = 31,250.00 Kg-cm. Cortante por sobrecarga ....................... Tsc = (W + I) / 2 = 312.50 Kg. Esfuerzos actuantes totales : Esfzos. Adm. Esfuerzo a la flexión ( f ) ................... = 122.25 Kg/cm2. vs. 150.00 OK! Esfuerzo al corte ( t ) ................. = 4.13 Kg/cm2. vs. 12.00 OK! S = 1/6 * b * h 2 = = 1/6 * b * h 2 = Mwd = Wd * S 2 / 8 =

Pte.colg. Diseño

Embed Size (px)

DESCRIPTION

diseño de puente colgante

Citation preview

Sheet: PUENTESheet: ESTRIBOSSheet: METRADOSDISEO ESTRUCTURAL DE UN PUENTE COLGANTE PEATONALPROYECTO :PUENTE PASARELA DIQUEEXPEDIENTE N :1.9970454E7CARACTERISTICAS DE MADERA ESTRUCTURAL C A B L E P R I N C I P A L GRUPO Esfzos. adm. Kg/cm2.DensidadDimetroCNumero de Dist. entreLong. de cable aLongitudTorque de Long. cableLong. por numero Long. porLong. extremoLong. fiadorLong. fiadorLong. camaraLong. camaraLong. cabezaLongitudNumero de Long. totalNumero totalFLEXIONCORTEKg/m3.cable principalgrampasgrampasdoblar desde el guard.extremo libreaprete tuercasprincipalde grampasdobladolibreizquierdoderechode anclaje izq.de anclaje der.columnacablecablescableGrampasA0.1140.4560.114193.4

0.0

B0.8752.04.00.1320.5280.132334.8

0.0

C1.03.05.00.1560.780.156334.8

0.0

1.1254.06.00.1741.0440.174334.8

0.0

DATOS A INGRESAR PARA EL DISEO ESTRUCTURAL1.255.07.00.1921.3440.192535.70.06.9120000000000018.0642.95219.71066934160299419.106243422199744.8222771187482394.8222771187482390.767.089467001299214.0268.0168.01 3/86.0

0.0

Ingrese longitud del puente .................................................L =60.0m1.57.08.00.2281.8240.228535.7

0.0

Ingrese flecha del cable ...............................................................f =4.137931034482759m1.6258.08.00.2522.0160.252640.0

0.0

Sobrecarga mxima (motocar) .........................................................................W =500.0Kg1.759.0

0.0

Factor de impacto (25 al 50%) ...................................................................................I =25.0%Separacin entre largueros a eje ..................................................................S =0.95m.Separacin entre viguetas a eje .............................................................................S' =2.0m.Ancho til mximo del tablero ....................................................................................A =2.0m.Contra flecha .............................................................................................................f' =0.4137931034482759m.Altura de la pendola mas pequea.................................................................H' =1.2m.Grupo de madera estructural ....................................................................bA)DISEO DEL ENTABLADO: Se asumirmadera estructural del grupo:bSe asume la seccin debase ( b ) =10.0"109.24709333333332Cm3.2.0"altura ( h ) =2.0"R = 2/3 * b * h = 86.02133333333332Cm2.10.0"Cargas actuantes mximas :Momento por sobrecarga .........................................................Msc = (W + I) * L/2 =14843.75Kg-cm.Cortante por sobrecarga ...........................................................T = (W + I) / 2 =312.5Kg.Esfuerzos actuantes :Esfzos. Adm.Esfuerzo a la flexin ( f ) ................................................f = Msc / S =135.87318021092736Kg/cm2.vs.150.0 OK!Esfuerzo al corte ( t ) ...............................................t = T / R =3.632819765639532Kg/cm2.vs.12.0 OK!B)DISEO DE LOS LARGUEROS:Se asume la seccin de5.0"base ( b ) =4.0"273.1177333333333Cm3.altura ( h ) =5.0"R = 2/3 * b * h = 86.02133333333333Cm2.4.0"B.1)Momento por carga permanente : Densidad Madera Grupob=650.0Kg/m3.Peso del entablado ............................................................w = h * d * =31.368999999999996Kg/m.Peso de largueros .............................................................w = h * d * * 1 =8.38708Kg/m.Peso de clavos/otros ....................................................=3.0Kg/m.Carga permanente Wd = 42.75608Kg/m.Momento por carga permanente ..................................2137.804Kg-m.Cortante por carga permanente ...........................................Twd = Wd * S / 2 =42.75608Kg.B.2)Momento por sobrecarga :Cargas actuantes mximas :Momento por sobrecarga ............................................Msc = (W + I) * S' / 4 =31250.0Kg-cm.Cortante por sobrecarga ....................................................Tsc = (W + I) / 2 =312.5Kg.Esfuerzos actuantes totales :Esfzos. Adm.Esfuerzo a la flexin ( f ) ..................................................=122.24692843086476Kg/cm2.vs.150.0 OK!Esfuerzo al corte ( t ) ...............................................=4.12986018972038Kg/cm2.vs.12.0 OK!C)DISEO DE LAS VIGUETAS :Se asume la seccin de6.0"base =4.0"S=393.289536Cm3.altura =6.0"R=103.2256Cm2.4.0"C.1)Momento por carga permanente :Peso del entablado .................................................................=66.04Kg/m.Peso de largueros .....................................................................=30.193488Kg/m.Peso de viguetas ............................................................=10.064496Kg/m.Peso de clavos/otros .............................................................=15.0Kg/m.Carga permanenteWd = 121.29798400000001Kg/m.Momento por carga permanente ...................................................=6686.551368Kg-m.Cortante por carga permanente ...........................................=42.75608Kg.C.2)Momento por sobrecarga :Cargas actuantes mximas :Momento por sobrecarga ....................................................=31250.0Kg-cm.Cortante por sobrecarga ..................................................=312.5Kg.Esfuerzos actuantes totales :Esfzos. Adm.Esfuerzo a la flexin ( f ) .......................................................=96.45960010489576Kg/cm2.vs.150.0 OK!Esfuerzo al corte ( t ) .............................................................=3.4415501581003163Kg/cm2.vs.12.0 OK!D)DISEO DE LAS PENDOLAS :Peso del entablado .....................................................=151.892Kg. P E N D O L A SPeso de largueros ..............................................................=69.44502239999998Kg.Diam. ( " )As (cm2)Peso kg/ml.Peso de viguetas ...........................................................=23.1483408Kg.0.51.271.02Peso de clavos/otros ..........................................................=15.0Kg.0.6251.981.58Peso por carga permanente .....................................................Pd =259.48536319999994Kg.0.752.855.0Peso por sobrecarga ........................................................................P l =625.0Kg.Peso total .........................................................................................P t =884.4853631999999Kg.Utilizaremos varillas de acero que en uno de sus extremos llevarn ojos soldados y asumiremos1,000 Kg/cm2. para el esfuerzo admisible, el rea necesaria ser igual a As pndola = P t / f adm.As pnd. =0.8844853631999999cm2.Por lo tanto usaremos pndolas de 0.5D,1)Determinando la longitud de la pendolasy = 4f . x/lN PENDOLASPENDOLA Nxy15.01.20505747126436782.03.01.24551724137931033.05.01.32643678160919534.07.01.4478160919540235.09.01.6096551724137936.011.01.81195402298850587.013.02.0547126436781618.015.02.33793103448275869.017.02.66160919540229910.019.03.02574712643678211.021.03.430344827586206512.023.03.875402298850574713.025.04.36091954022988514.027.04.88689655172413815.029.05.453333333333333

SUB TOTAL40.73333333333333mlTOTAL162.9333333333333Peso de pendola por ml.1.02Kg/mlPeso total de pendolas166.19199999999998KgPeso por ml2.7698666666666663Kg/ml E)DISEO DE LOS CABLES PRINCIPALES: Se usarn como mnimo dos cables por banda.Peso entablado/larguero/vigueta ..........................................=129.74268159999997Kg/ml.n = flecha / LongitudPeso del cable principal .........................................................=24.8Kg/ml.n =0.06896551724137931Peso de pndolas ................................................................=14.0Kg/ml.Peso de barandas y viga de rigidez............................................=70.0Kg/ml.Peso por carga permanente ................................................Pd =238.54268159999998Kg/ml.R.E.R. es la Resistencia EfectivaTasa de cambio:Peso por sobrecarga ...............................................................P l =625.0Kg/ml.a la Ruptura en Toneladas$ 1.00 = S/.2.83RESISTENCIA EFECTIVAPeso total .....................................................................................=863.5426815999999Kg/ml.cables con alma de acero.I.G.V. (%) =18.0A LA RUPTURA EN TON. C A B L E P R I N C I P A L Costo por metro linealALMA DEALMA DELa Tensin Horizontal es :H =93.91026662399999TonC.DimetroR.E.R.En US $En SolesFIBRAACEROpesoareaLa Tensin del Cable es :T =97.4180350040032Ton23.755.1817.2980922.00.87532.136.3821.305372Ingrese Cdigo de dimetro (del 1 al 9):5.064.47Ton.3.01.041.718.4628.251324000000004Ingrese Factor de Seguridad (de 2 a 6) :2.64.01.12552.4910.434.729765.01.2564.4713.2844.347232N total de cables en ambas bandas :4.06.01.37577.5414.3647.953783999999997.01.591.816.5455.233675999999996Se usarn 2.0cables de1.25por banda8.01.625106.7719.41999999999999864.8511489.01.75123.7422.374.46862Fuente : Cables TRANSAF)DISEO DE LAS CAMARAS DE ANCLAJEF.1)Margen izquierda1.0Long. horizontal fiador izquierdo LHi =14.5m2.0Desnivel con relacin al pie de la torre izquierdae1 =-0.5m3.0Coeficiente de seguridadCs =2.04.0Angulo de friccion interna del suelo&=29.05.0Peso especifico del suelop=1600.0Kg/m36.0Resistencia del sueloPvi1.2Kg/cm27.0Altura total de la torreh`=5.751724137931035m8.0Tensin HorizontalH =93.91026662399999Ton.9.0Angulo del cable principal Tg @ = 4f/L`@ =15.4221613187386710.0Angulo del fiador Izquierdo Tg @ i = f+f'/L1`@ i =23.3234535161581511.0Long. fiador izquierdo L i =19.710669341602994m12.0Tensin en el fiador Ti = H/cos @Ti =102.26708360262096Ton.13.0Tensin vertical fiador Tvi = Ti*sen@Tvi =40.4897297001931Ton.Dimensiones de la camara de anclajeBaseb =4.4mAnchoa =4.4mAltura totalh =3.5mAltura posterior librehp =0.0mAltura anterior libreha =0.0mPeso especifico del Concreto simplePa =2.3Ton.Peso de la cmara de anclajePc =155.848Ton.Resultante vertical Rv = Pc - TviRv =115.35827029980692Ton.Presin mxima Pv= 2 * Rv / a * bPv=1.1917176683864348Kg/cm2 Pvi > PvBIEN !!Entonces Rvf= Pc - 2*TviRvf=74.86854059961381Ton.Fuerza que se opone al deslizto. Fdi = 0,7 * RvfFdi =52.407978419729666Ton.Empuje sobre las paredes del macisoEmpuje activoEa = 0,5 x p x h^2 x tg^2 (45-&/2) x 2 x bEa =29.923040465339067Ton.Entonces la friccion que se ejerce ser Fd2 = 0,6 * EaFd2 =17.953824279203438Ton.Empuje pasivoEp = 0,5 x p x h^2 x tg^2 (45+&/2) x bEp=124.27443007696583Ton.Fuerza resistenteFuerza resistente total Frt= Fd1+Fd2+Ep >= 2HFrt=194.63623277589892Ton.Fuerza resistente total > 2 * H2H=187.82053324799998Ton.194.63623277589892>187.82053324799998BIEN !!F.2)Margen derecha1.0Long. horizontal fiador derechoLHd =14.5m2.0Desnivel con relacin al pie de la torre derechae2 =0.85m3.0Coeficiente de seguridadCs =2.04.0Angulo de friccion interna del suelo&=29.05.0Peso especifico del suelop=1600.0Kg/m36.0Resistencia del sueloPvi1.7Kg/cm27.0Altura total de la torreh`=5.751724137931035m8.0Tensin HorizontalH =93.91026662399999Ton.9.0Angulo del cable principal Tg @ = 4f/L`@ =15.4221613187386710.0Angulo del fiador derecho Tg @ d = f+f'/L2`@ d =18.67782122432134511.0Long. fiador derecho L d =19.10624342219974m12.0Tensin en el fiador Td = H/cos @Td =99.13107259457587Ton.13.0Tensin vertical fiador Tvd = Td*sen@Tvd =31.746360048993107Ton.Dimensiones de la camara de anclajeBaseb =4.4mAnchoa =4.4mAltura totalh =3.5mAltura posterior librehp =0.0mAltura anterior libreha =0.25mPeso especifico del Concreto simplePa =2.3Ton.Peso de la cmara de anclajePc =155.848Ton.Resultante vertical Rv = Pc - TviRv =124.1016399510069Ton.Presin mxima Pv= 2 * Rv / a * bPv=1.282041735031063Kg/cm2 Pvi > PvBIEN !!Entonces Rvf= Pc - 2*TviRvf=92.35527990201379Ton.Fuerza que se opone al deslizto. Fdi = 0,7 * RvfFdi =64.64869593140965Ton.Empuje sobre las paredes del macisoEmpuje activoEa = 0,5 x p x h^2 x tg^2 (45-&/2) x 2 x bEa =29.923040465339067Ton.Entonces la friccion que se ejerce ser Fd2 = 0,6 * EaFd2 =17.953824279203438Ton.Empuje pasivoEp = 0,5 x p x h^2 x tg^2 (45+&/2) x bEp=107.15499328064911Ton.Fuerza resistenteFuerza resistente total Frt= Fd1+Fd2+Ep >= 2HFrt=189.7575134912622Ton.Fuerza resistente total > 2 * H2H=187.82053324799998Ton.189.7575134912622>187.82053324799998BIEN !!G)DESPLAZAMIENTO DEL CARRO EN LA TORRE PARA CADA FIADORG,1)Actuando carga muertaTensin Horizontal para Carga Muerta Hc = p*l / 8*fHc =25.941516623999995TonA = seccion del cableA =15.339807878856412Cm2E = modulo de elasticidad E =2100000.0E =1400000.0Kg/cm2E = 2/3 de E normal segn SteinmannX1 =2.823542793519391CmX2 =2.571675554282061CmG,2)Actuando la sobrecargaTension HorizontalHt =93.91026662399999TonTension en cada ColumnaHt1 =46.955133311999994TonX1 =6.05683214540561CmG,3)Variacion del desplazamientoX =3.2332893518862194CmAsumimosX` =3.0CmLa proyeccion de la plancha a cada lado serX'' =6.466578703772439CmG,4)Calculo de los carros de dilatacionLa presin vertical en la torre izquierdaPv1 =66.3960101481931TonLa presin vertical en la torre derechaPv2 =57.65264049699311TonLa presion en las columnas de la torre izquierdaP1 =33.19800507409655TonLa presion en las columnas de la torre derechaP2 =28.826320248496554TonG,5)Diametro de los aceros moldeados f = 0,42(p/r.E)f = Esfuerzo admisible sobre el rodillo en Tn/cm2E = Mdulo de elasticidad l = log. del rodillo, n= numero de rodillosP = P/a.n. = Presin unitaria encada rodilloa = Ancho de la platinaf =7.5Ton/cm2n = Numero de rodillosn =3.0d =5.0Cma = 758,52 . P/ f . n . da =29.84456392154514CmDejando 2 cm. a cada lado que guien a los rodillos la plancha inferior tendrAnchoa=34.0CmLargol` =24.933157407544876Cm La presin sobre la placa es.Pp =39.161181954779224Kg/cm2 G,6)Espesor de las planchasEl desplazamniento de la plancha superior es e =5.5CmEl momento en el voladizo serM =592.3128770660358Kg-cmRadio de la parte cuba plancha superiorc =12.466578703772438Cm r = (f + c)/2fr =20.777631172954063Cmx=9.233289351886219y = ( r - e)y =18.613337285496574Cme` =4.491232347133323Cma=1.0CmS = a'' b/6S =3.3618613326561166Cm3R = M/SR=176.18599295351223Kg/cm2 176.18599295351223