DISEÑO ESTRUCTURAL ALCANTARILLA - PUENTE VEHICULAR Proyecto : MEJORAMIENTO DEL CANAL COSAPI EN LA SUBCUENCA CHARANAL FECHA ABRIL DE 2008 UBICACIÓN : KM PREDIMENSIONAMIENTO DATOS DE DISEÑO peso HS - 20 36 Tn 16 Tn 16 Tn 4 Tn Altura interior H = 0.90 Tren de Carga Wrueda 8000.00 Kg Ancho de alcantarilla b = 0.90 Peso espec. Con γc = 2400.00 Kg/m3 Espesor losa superior Els = 0.25 P espec. Terren γs = 1690.00 Kg/m3 Espesor losa inferior Eli = 0.15 Altura de relle h = 0.00 m Espesor Muros Em= 0.15 Ang. de roz int Ø = 30 ancho triburario a 1.00 Coef. Empuje ac Ea 0.333 long. De calculo l 1.00 HS-20 8 TN ANÁLISIS EN LOSA SUPERIOR Peso propio losa superior Ws = a x l x Els x γ 600 Kg/m h = 0.00 Em Em Peso del relleno 0.15 b = 0.90 0.15 Wr = h x a x γs = 0 Kg/m Peso por sobrecarga (L) Els = 0.25 L =Wrueda / b 7619.048 Kg/m Carga distribuida total losa superior (Dls) H = 0.90 Dls= Ws + Wr + L 8219.05 Kg/m ANÁLISIS EN LOSA INFERIOR Carga sobre losa inferior Wi Eli = 0.15 Wi = γc x (Ae - Ai) x a / (b1714.286 Kg/m L = b + Em =1.05 Peso del relleno Wr = h x a x γs = 0 Kg/m Peso por sobrecarga (L) L =Wrueda / b 7619.048 Kg/m 8219.05 Kg/m Carga distribuida total losa inferior (Dli) 211.25 a b Dli= Ws + Wr + L 9333.333 Kg/m ANÁLISIS EN PAREDES LATERALES Carga en nudo superior q1= Qs = γs x (h+Els/2) 211.25 Kg/m Carga en nudo inferior q2= Qi = γs x (h+H+(Els+El 2070.25 Kg/m MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO 2070.25 c d TRAMO ab Mab = - qL^2/12 -755.13 Kg-m Mba = + qL^2/12 755.13 Kg-m 9333.33 Kg/m TRAMO cd CALCULO DE INERCIAS I = b'xh^3/12 Mcd = qL^2/12 857.50 Kg-m Iab = 0.0013 b' = 1.00 m Mdc = - qL^2/12 -857.50 Kg-m Icd = 0.0003 Els = 0.25 m Iac = 0.0003 Eli = 0.15 m TRAMO ac = TRAMO bd Ibd = 0.0003 Em = 0.15 m Mac = -(q1L^2/12 +(q2-q1)xL^2) 87.73 Kg-m = - Mbd CALCULO DE LAS RIGIDECES K = I / L Mca = +(q1L^2/12 +(q2-q1)xL^2) -121.89 Kg-m - Mdb Kab=Kba = 0.0012381 Lab = Kcd=Kdc = 0.0002857 Lac = Kac=Kca = 0.0002727 Kbd=Kdb = 0.0002727 CALCULO DE LOC COEFICIENTES DE DISTRUBUCIÓN CALCULO DE LAS RIGIDESES Nudo a Kab Kac Desc. Long Inercia (I) Rigi. (K Sums K = Kab+Ka ### ### 0.00151 Kab=Kba 1.05 0.0013 ### Kcd=Kdc 1.05 0.0003 ### Dab= 0.821 Kac=Kca 1.10 0.0003 ### Dac = 0.179 Kbd=Kdb 1.10 0.0003 ### Σ 1.000 Nudo b Kba Kbd Nudo c Kca Kcd Suma K = Kba +K ### ### 0.00151 Suma K = Kca +Kcd ### 0.00029 Dba = 0.821 Dca = 0.482 Dbd = 0.179 Dcd = 0.518 Σ 1.000 Σ 1.000
Puente alcantarillaDISEO ESTRUCTURAL ALCANTARILLA - PUENTE
VEHICULARProyecto :MEJORAMIENTO DEL CANAL COSAPI EN LA SUBCUENCA
CHARANALFECHAABRIL DE 2008UBICACIN : KMPREDIMENSIONAMIENTODATOS DE
DISEOpeso HS - 2036 Tn16 Tn16 Tn4 TnAltura interiorH =0.90Tren de
CargaWrueda8000.00KgAncho de alcantarillab =0.90Peso espec. Concc
=2400.00Kg/m3Espesor losa superiorEls =0.25P espec. Terrenos
=1690.00Kg/m3Espesor losa inferiorEli =0.15Altura de rellenoh
=0.00mEspesor MurosEm=0.15Ang. de roz interno =30ancho
triburarioa1.00Coef. Empuje activoEa0.333long. De
calculol1.00HS-208 TNANLISIS EN LOSA SUPERIORPeso propio losa
superiorWs =a x l x Els x c =600Kg/mh =0.00EmEmPeso del
relleno0.15b =0.900.15Wr =h x a x s =0Kg/mPeso por sobrecarga
(L)Els =0.25L =Wrueda / b7619.0476190476Kg/mCarga distribuida total
losa superior (Dls)H =0.90L=H+(Els+Eli)/2Dls= Ws + Wr +
L8219.05Kg/m1.10ANLISIS EN LOSA INFERIORCarga sobre losa inferior
WiEli =0.15Wi =c x (Ae - Ai) x a / (b+2xEm)1714.2857142857Kg/mL =b
+ Em =1.05Peso del rellenoWr =h x a x s =0Kg/mPeso por sobrecarga
(L)L =Wrueda / b7619.0476190476Kg/m8219.05Kg/mCarga distribuida
total losa inferior (Dli)211.25ab211.25Kg/mDli= Ws + Wr +
L9333.3333333333Kg/mANLISIS EN PAREDES LATERALESCarga en nudo
superiorq1=Qs = s x (h+Els/2)211.25Kg/mCarga en nudo inferiorq2=Qi
= s x (h+H+(Els+Eli)/2)2070.25Kg/mMOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO
PERFECTO2070.25cd2070.25Kg/mTRAMO abMab = - qL^2/12-755.13Kg-mMba =
+ qL^2/12755.13Kg-m9333.3333333333Kg/mTRAMO cdCALCULO DE INERCIASI
= b'xh^3/12Mcd = qL^2/12857.50Kg-mIab =0.0013b' =1.00mMdc = -
qL^2/12-857.50Kg-mIcd =0.0003Els =0.25mIac =0.0003Eli =0.15mTRAMO
ac = TRAMO bdIbd =0.0003Em =0.15mMac = -(q1L^2/12
+(q2-q1)xL^2)/30)87.73Kg-m =- MbdCALCULO DE LAS RIGIDECESK = I /
LMca = +(q1L^2/12 +(q2-q1)xL^2)/20)-121.89Kg-m- MdbKab=Kba
=0.0012380952Lab =1.05Kcd=Kdc =0.0002857143Lac =1.10Kac=Kca
=0.0002727273Kbd=Kdb =0.0002727273CALCULO DE LOC COEFICIENTES DE
DISTRUBUCINCALCULO DE LAS RIGIDESESNudo aKabKacDesc.LongInercia
(I)Rigi. (K)Sums K = Kab+Kac0.001240.000270.00151Kab=Kba
=1.050.00130.00124Kcd=Kdc =1.050.00030.00029Dab=0.821Kac=Kca
=1.100.00030.00027Dac =0.179Kbd=Kdb =1.100.00030.000271.000Nudo
bKbaKbdNudo cKcaKcdSuma K = Kba +Kbd0.001240.000270.00151Suma K =
Kca +Kcd0.000270.000290.00056Dba =0.821Dca =0.482Dbd =0.179Dcd
=0.5181.0001.0000.8210.821Nudo dKdcKdba-755.13755.13bSuma K = Kdc
+Kdb0.000290.000270.0005687.73-87.730.1790.179Ddc =0.518Ddb
=0.4821.000NUDO MAS DESEQUILIBRADONota: El signo del momento
dependeNUDO a-667.40SECUENCIAde lado que se encuentra0.4820.482NUDO
b667.40c, d, a, b-121.89121.89NUDO c735.61c857.50-857.50dNUDO
d-735.610.5180.518dDISTRIBUCIN DE MOMENTOS MTODO DE CROSSPROMERA
INTERACINNUDO cNUDO dSUMA Mtos735.61SUMA Mtos-735.61NUDO aNUDO
bSUMA Mtos-667.40SUMA
Mtos667.402-667.40-755.13755.13667.40a0.8210.821b0.179693.6893022706346.840.17987.73-177.335-508.11-1016.22223.25-87.73151.05479.68239.84-221.27*-76.01-117.51-235.0246.35104.45116.6958.35-51.17-24.59-29.10-58.2112.5425.4129.0814.54-12.67-6.31-7.27-14.543.166.337.273.63-3.17-1.58-1.82-3.630.791.58-0.79-0.40-92.5390.7290.32-90.72-549.93549.54-0.790.79-3.16-0.403.171.58-12.62-1.5812.706.32-49.18-6.3452.2225.07-152.03-25.5975.5292.71-354.67-110.64-121.89446.5030723852121.890.4820.482c0.518-380.94-190.470.518d735.61857.50239.79479.58-857.50-735.61-163.29-81.6449.7999.57-52.83-26.4113.4626.93-13.55-6.783.406.79-3.40-1.700.851.70-0.85-0.42549.93-550.36MOMENTOS
FLECTORESCALCULO DE LOS MOMENTOS POSITIVOSLOSA SUPERIORDatosMomento
max. Simplemente apoyadow=8219.05Kg/mMmax = w x
L^2/81132.69Kg-mL1.05mMa92.53Kg-mMometto positivo al centroM+ =
Mmax - Ma1040.16Kg-mLOSA INFERIORDatosMomento max. Simplemente
apoyadow=9333.33Kg-mMmax = w x
L^2/81286.25Kg-mL1.05mMa549.93Kg-mMometto positivo al centroM+ =
Mmax - Ma736.32Kg-mq1=2070.25ANALISIS EN LOS MUROS(q1 -
q2)=1859.00q2=211.25Calculo de las ReaccionesRc =
q2L/2+(q1-q2)L/3-(Ma+Mc)/LcaRc =1199.28KgMc-549.9390.32MaRa =
q2L/2+(q1-q2)L/6-(Ma+Mc)/LRcL1.05mRaRa =1.49Kg1199.281.49Ecuacin
del MomentoMx = RaX-(q1-q2)X^3/6L - q2X^2/2 - Ma-90.34Mmax
=(Ma+Mb)/2-Mx320.15Kg-mEcuacin del CortanteVx = (q1 -q2)X^2/2L+ q2X
- RaRa1.49A =(q1-q2)/2L885.2380952381Mx = mx. cuando Vx
=0q12070.25B = q2211.25q2211.25C = Ra1.49Ubicacin del Mmax.Vx0AX^2
+ BX - C =0Discr. = B^2 - 4*A*CX=(-B+(B^2-4AC)^0.50)/2A-0.01w
=8219.05Kg/mESFUERZOS CORTANTESLOSA SUPERIORMa =-92.53Mb=90.72Vab
=wL/2-(Ma-Mb)/L4316.73Vba =-wL/2-(Ma-Mb)/L-4316.73Va =L1.05mVb
=LOSA INFERIORVcd =wL/2-(Mc+Md)/L4900.00Vdc
=-wL/2-(Mc+Md)/L-4899.60Va =L1.05mVb =MURO VERTICALVca
=(q2xL/2+(q1-q2)xL/3)-(Mc+Ma)/L1199.28Vac
=-(q2xL/2+(q1-q2)xL/6)-(Mc+Ma)/L)1.49Md =549.93Mc=-550.36w
=9333.33Kg/mq1=2070.25(q1 -
q2)=1859.00q2=211.25caMc-549.93Ma90.32RcL1.05mRa1199.281.49DIAGRAMA
DE MOMENTOS FLECTORESDIAGRAMA DE CORTANTESMa =-92.53Mb
=90.72Mb4316.73Ma90.32Mb =-90.721.491.49M+ =1040.16-4316.73X-0.01X
=0.525320.15320.15-4899.60M+
=736.321199.281199.28-549.93549.544900.00549.93-550.36DISEO POR
SERVICIOCALCULO DEL ACEROMomentos de diseoAs=Mt/(j*d*fs)M(+) losa
superior1040.16Kg-mLosa superior3.50cm 2M(+) losa
inferior736.32Kg-mLosa inferior4.96cm 2M(-)
Muros549.93Kg-mMuros3.70cm 2Clculo del acero minimaAs
min=14*b*d/Fyo 0.002bdDISEO POR SERVICIOLosa superior6.67cm
2Fy=42004200Kg/cm2Losa inferior3.33cm 2F'c=280280Kg/cm2Muros3.33cm
2fc=0.4F'c112112Kg/cm2fs=0.4*Fy16801680Kg/cm2As min. > As
calculado, se colocar el As min.Colocarr=fs/fc1515Losa
superior5/8"29.70cm 5/8 @
0.28n=2100000/(15000(raizF'c))8.0008.000Losa inferior1/2"25.60cm
1/2 @ 0.25K= n/(n+r)0.3480.348Muros1/2"38.10cm 1/2 @
0.30cm2J=1-K/30.8840.8841"5.10Acero de reparticinAr
=As/(raiz(3.28*L))Colocar3/4"2.85VERIFICACION DEL PERALTELosa
superior1/2"3.59235.35 1/28 @ 305/8"1.98d=raiz(2*M*/(fc*j*k*b)Losa
inferior3/8"1.79639.53 3/8 @ 0.351/2"1.27Losa
superior*7.77cmMuros3/8"1.79639.53 3/8 @ 0.353/8"0.71Losa
inferior6.54cmMuros5.65cmAcero de
TemperaturaAst=0.0018*b*dColocarLosa superior1/2"3.635.278 1/2 @
0.351/2"1.27considerando recubrimiento ( r )5cmsLosa
inferior3/8"1.839.444 3/8 @ 0.353/8"0.71Espesores de las losas
(E)Muros3/8"1.839.444 3/8 @ 0.303/8"0.71E = d + 5cmLosa
superior13
