1.2 .hoja de calculo puente viga losa diseno de viga configurado 14 mayo 2014
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5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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Eje de Apoyo Luz del Puente = Eje de Apoyo
P ar # 01
9
CARACTERISTICAS GENERALESSuper-estructura e concreto arma o, e os tramos s mp emente apoya o
1.- GEOMETRICAS :Luz e Puente : mN e V as : mnc o e ca za a : m
Anc o e Vere a : mAnc o Tota : m
SOBRECARGAS VEHICULARES:
Cam n e D se o : HL-93
So recarga D str u a:
an em e se o :
16.50
ELEVACION PUENTE
33.00
DISEO PUENTE VIGA LOSA CON EL ASSHTO LRFD
33.002.007.20
16.50
0.708.70
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2.- MATERIALES:
CONCRETO ARMADO:oncre o
Res stenc a a a compres n : Kg cm2Mo u o e E ast c a : Kg cm2
Acero e re uerzoes s enc a a a uenc a : g cm
Mo u o e E ast c a : Kg cm2
PESO ESPEC FICO DE LOS MATERIALES:
Concreto arma o : Kg m3As a to : Kg m3
PESOS ADICIONALES:
Baran a : Kg mCarga peatona : Seg n AASHTO - LRFD 3.6x10^-3 Mpa : Kg m2
3.- DETERMINACION DE LA SECCI N TRANSVERSAL Y LONGITUDINALPREDIMENSIONAMIENTO DE LA VEREDA:
ANCHO DE VEREDA- Anc o m n mo e c rcu ac n peatona : m- Co ocac n e aran as: m
Anc o tota : mOK !!
PERALTE DE LA VEREDA acera
acera asum a : m OK!!
- Carga muerta :Peso prop o : Kg m2ca a os: g m
WD = Kg m2- Carga v va :
Carga peatona : WL = Kg m
arga ma :
Wu= Kg m = Kg cm2
En vo a zo Se cons era una V ga Equ va enteWu Wu
m = m
acera = m
Tomaremos: acera = cm
0.05 0.70
0.50
0.50
1256
0.2
280250998.00
42002100000
2400
0.60.10.7
2200
100
360
0.1249
2509980000
H(acera)
360
460100360
0.15
15
1.00
0.1256
Wu
4
L41.1acera
h
LDW7.11.4W Wu
-
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N MERO Y SEPARACION DE VIGA LONGITUDINAL:
N MERO DE VIGAS:or cr er o es ruc ura se p an eo res v gas ong u na es.
SEPARACI N ENTRE VIGAS:En a separac n e centro a centro e as v gas se ten ra en cons erac ne que e vo a zo e a osa no sea mayor a a m ta e a separac n entre v gas.
Anc o tota e a osa = 3a=
S'=
S = m
a = mEscogemos un va or mayor a este por segur a : a = m
PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA LONGITUDINAL:
:uz mayor entre os tramos
L= Luz entre e es e apoyo m mS1= Luz entre e es e apoyo t t
e ene:
1=0.065L para puentes con p ares2 Incrementar en 10% por ser e emento s mp emente apoya o
mt = m Tomar e mayor e 1 y 2
e a op ara : m
ANCHO DEL ALMA DE LA VIGA: ANCHO EFECTIVO DEL ALA: v
v= m pr mer tanteo V ga Exter or: L= m= m
s = mw= m
1- m- m
3- m
= mv ga nter or:
seg n e p ro emant=
2.60
33.00
1.183.8582
33.00
1.0725
16.50
2.20
0.66
a
h2=h1=
a/2
54.13108.27
0.2
0.40
0.002
bfext =
4.1251.4
0.002
2.20
0.000
v= 0.1
2.21
a/2
7.70
2.602.5667
a
losaladetotalncho2
22
Aa
aa
voladizodelancho
5.06
8
wf bt
L
b
18
9S1h2
0.065Lh1
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PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA:
Se e pera te m n mo seg n AASHTO :
S1 : espac am ento nterno entre caras e as v gas pr nc pa es en p es:S1= t
ts= tts= m
Se a optara : ts= m
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS DIAFRAGMA:
N MERO DE DIAFRAGMAS:Se co ocara a ragma a ca a terc o como m x mo e uz e puente:
Espac am ento: = m m3
N e a ragmas =
ANCHO DE LA VIGA DIAFRAGMA: ALTURA DE LA VIGA DIAFRAGMA: = v-0.25
0.20<
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C
L
0.05
0.2 0.15
1.20
1.16
m m m m
m m m
0.21
0.70
0.50 0.46 0.40
8.33
0.2 %0.2 %
2.20
0.25
2.60
11
0.400.40
0.25
0.4
2.20
0.25 0.25
SECCION TRANSVERSAL
0.25
2.602.60
GEOMETRIA DETERMINADA
2.20
( Todas las dimensiones estan en metros )
1111
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4.- FACTORES DE RESISTENCIA
Esta o m te e res stenc aF ex n, tracc nCorte, tors nCompres n ax a con esp ra es o estr ospa s am en o e concre o
Otros esta os m tes
5.- MODIFICADORES DE CARGA
6.- FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES
- Res stenc a I , Esta o L m te
U = n + +
- s a o m e e serv c o
= n + +
- Esta o m te e at ga
= n
7.- SOLICITACIONES POR CARGA VIVA
N mero e v asNL =
Para w = mm, NL =
Factores e presenc a M t p e
N mero e V as Carga as Factor m
2
3
1.00
1.00
Factor 0.90
8328 2
Servicio0.95 1.00Duct a n D
Importanc a n I
1.00
1.50
w3600
0.75 LL+IM
1.201.00
0.85
0.90
Factor de carga0.75
1.00
Carga muerta estructural y no estructuralCarga muerta superficial y rodaduraCarga viva vehicular
Descripcion Factor de carga
Carga muerta superficial y rodadura
DC
LL + IM Carga viva vehicular
1.00
Resistencia
Carga viva vehicular
Factor de carga1.251.501.75
1.00
DW
DC
Simbolo Descripcion
n = n D. n R. nI 0.95 1.00
1.00
LL + IM
Descripcion
1.25 DC 1.75
Re un anc a nR
0.95 1.00 1.00
Carga muerta estructural y no estructural
1.00
Simbolo
DW
LL+IM1.00
( LL+IM )
0.700.50-0.90
Fatiga
No Ap ca e
( Detalles de las vigas DIAFRAGMA )
SECCION LONGITUDINAL
LL + IM
DW
Simbolo
1.05 No Ap ca e
DWDC
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4 m s
Factores e Impacto
Comp enete IM %Juntas e ta ero
F t gaOtros
FACTORES DE DISTRIBUCION DE MOMENTOS
gas x er ores
Dos vas cargadas : REGLA DE LA PALANCA: m =
R1 = P x + + +2
R1= P
FC =
Gext. = =
Gext. =
FACTORES DE DISTRIBUCION DE CORTANTES
Vigas Exteriores
Dos vas cargadas : REGLA DE LA PALANCA: m =
=
Gext. = =
Gext. =
0.65
1533
75
0.01
0.000
1.00 0.000 0.000
0.000
0.000 0.000
0.0108
1.00
2.41 0.61 -2.39
1.00
0.01
-0.59
R1
1.20 1.80
P 2
-2.39
2.60
P 2
2.60
0.60 1.80
1.00
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A Cam on e D se o HL-93Los e ectos max mos so re e puente se an en a pos c on mostra a.
C L
tn tntn
Resu tante TnX mRA TnMmax= Tn-mRB Tn
= max= n-m
Ana s s estructura para a s tuac on anter or:
RA= Tn RB = Tn
Tn-m
B Tam em e D se oC L
Resu tante TnX mRA TnMax= Tn-mRB Tn
Max= Tn-mL= 25 m
Ana s s estructura para s ruac on anter or:
RB= TnRA= Tn
Tn-m
C Carga str u a
W tn m Tn
MCV + IM= Gext Mmax( Tamdem o camion ) 1 + + Mmax(distribuida)
Por o tanto e Momento m x mo e so recarga ve cu ar por v a ap can o a ormu a anter or sera:
Vigas Exteriores
14.78
4.3
14.78
168.3
SOBRECARGA VEHICULAR
15.601
33.130.73 2.845
17.529
11.479133.48
22.42
168.31
7.474.3
MOMENTOS POR CARGA VIVA
4.33.57
133.48
12.20.3
10.941
0.6
TnTn
Tn-m
8.93
168.31
RESULTADOSREACCION AREACCION B
REACCION A
RESULTADOSTnTn
Tn-mM max
REACCION AREACCION B
0.911.61.2
11.21
17.5315.60
M max
M max
11.48
11.48
17.53
12.12512.125
10.94133.48
0.97
Tn-m
RESULTADOS
168.31
75.78
TnTn
133.48
REACCION B
3.57
15.60
100IM
10.94
11.21
-
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M CV+ IM = x + = Tn-m MCV+ IM=
Como en el caso anterior a los resultados obtenidos se le aplicara la siguiente formula:
VCV+ IM= Gext. Vmax( Tamdem o camin ) 1 + + Vmax (Distribuida)
Usan o coe c entes e neas e n uenc a
A Cam on e D se o HL-93
Tn Tn Tn
Vmax Cam n = x + x + x = Tn
B Carga str u at m
Vmax(Distribuida) = x x x = Tn
C Tam em e D se o
Tn Tn
m
Vmax(Tamdem) = x + x = Tn
V gas Exter ores
V CV+ IM = x + = Tn
CV+ IM=
29.36
0.97
25.00 1.00 0.97
12.13
1/2
23.80
0.000 2.9 1.33 0.55
21.861.00 11.20
0.95
1.00
0.01 Tn
12.13
1.20
1.00
11.20
0.66
168.31 1.33 75.78
CORTANTES POR CARGA VIVA
0.3 Tn-m
4.30
11.20 11.20
1.00 0.83 0.66
3.23
14.78 14.78
0.000
4.30
14.78 1.00
25.00
3.570.8314.78
0.95
25.00
25.00
16.403.57
100IM
-
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8.- SOLICITACIONES POR CARGAS PERMANENTES
Con coe c entes e neas e n uenc a.
omen os ec ores
t m
Mmax = x x x = w t/m
B Fuerzas Cortantes
m
Vmax = x x x = w t
V gas Exter ores
Carga muerta e Componentes estructura es y no estructura es DC
= x x x = t m= x x x = t m= x x x = t m= x x x = t m= x x = m= x x x x = t m
= t/m
Carga muerta e a super c e e ro a ura y spos t vos aux ares DW
Asfalto = x x x = t/m= t/m
Mu t p can o a expres n gen r ca para cargas un ormes por os va ores e cargas un ormes parav gas, os momentos y uerzas cortantes s n actorar son expuestos en a s gu ente ta a.
9.- INVESTIGANDO ESTADO LIMITE DE SERVICIO
- nves gan o a ura a .
0.08
DW 0.19 14.90
WDW0.19
2.3840982
0.19
CV+IM - 3.23
DC 2.41 188.03
WDC
0.551099024
Momentos Tn-m
0.04
w t/m M+max
2.41
w
1/2 25.00 1.00 w 12.50
25.00
2.40 1.002.40 1.00
25.00
0.751.00 0.15 0.15
0.15
1.00
0.25
0.05
0.10 1.00 1.002.40
0.270.000
2.402.40 1.00
1.00 4.00
w
0.940.96
6.25
MOMENTOS FLECTORES Y FUERZAS CORTANTES BAJO CARGA DISTRIBUIDA
METRADO DE CARGAS (Hallamos el valor de W )
LosaV gaAcartelas
Baran asD a ragmas
Cortantes Tn
Vmax30.084
Tipo decarga
0.00133.00
4.162.20
1.00
1/2
Veredas
1.000.401.960.20
6.25 w 78.13
25.00
-
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Se asume que os mater a es e concreto y os proce m entos e construcc n proveen un a ecua orecu r m ento, agrega os no react vos, atrav s e a conso ac n, a ecua o conten o e cemento,a a re ac n agua cemento, a trav s e cura o y concreto e a re ncorpora o.
60502512
Pera te E ect vo:
Asum r arra e : = cm
Re uerzo pos t voTra a an o con 1 capa e acerod = - - - = cm
Re uerzo negat vo
d- = - - = cm
- Contro e F surac n Esta o L m te e serv c o I
fs fsa = 0.6 fy
Don e:c = Pro un a me a es e e extremo e a ra en tens n a centro e a arra oca za o o
m s cerca, pero no ser mayor que 50 mmA = Area e concreto que ro ea a ca a var a.Z = Par metro e anc o e gr eta.
Usar Z = N mm = g cm Con c ones e expos c n severa
Anc o e ect vo. Ya ue a a o anter ormenteLa ong tu e ect va e tramo usa o en e c cu o e anc o e ect vo e a a pue e ser toma a como aong tu rea e tramo para tramos s mp emente apoya os.
Momento de flexin positivo MCL= cm
Lefect = = cmE= ef + I 6 ts + bw = 6 + = c
Ancho de la losa en voladizo = cm (gobierna)
Usar: bE = cm
Re uerzo Pos t vo - V ga Exter orEsta o m te e serv c o IMu = n + +
Mo ca ores e carga.
1.00
Fatiga
14.040
dc A
23000
3300
412.51/2201/2 1/2
19.6
1.00 MDC 1.00
Resistencia
MDW
120 5
Z
112.73
mm sobre los estribosRecubrimiento para acero de refuerzo principal desprotegido.
1/2
1/8 1/8
1
Exterior distinto a (exposicin de sales al deshielo)Inferior, fondo de los vaciados in situHasta refuerzo N 11
3300
23000
2.54
2.54
mm
15
120 6
98.73
MLL + IM
mmmm
Lefect
Expuesto de sales al deshielo
Servicio
2.54
1/2
6.6
1/3
-
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= + + = Tn-m
c = Kg cm2 = MPay = Kg cm2 = MPa
= cmAsum en o:
= 1s = y = = Kg cm2
As = = 10 = cm2
Pro an o con arra e: = 0.5 cm
Usar: var as e:
Ver can o en anc o e v ga m n mo.
5 capas Paquetes e 4 var.
5 capas
Anc o e v ga necesar o contro a o por e espac amento or zonta e var as y e recu r m ento.
w = r + es r o + + sw = + + + = cm
Usar: bw = cm
Para te e ect voys = r + estr o + 2 + 2 s + o sys = + + 2 + 2 + = cm
= - - = cm
Para c equear e contro e surac n es necesar o rea zar un ana s s e secc n trans orma a.n = Es
Ec
Es = Kg cm2 = MPa
Ec = = x = MPa
n = Es = = 8Ec
Asum en o e e e neutro en e a a
E = cmc x x 3
pos -x = -x 3
2E+05
4800
51.38
5.001/2 1.27
30.82Separacin libre entre capasAncho de viga necesarioAncho de viga necesario paquetes de 4 var.
19.6
120
120 16.43
2.54 16.435 1.27 1/22.54 2.54
4800
4200 420
0.94 9.9
1
98.73
0.940.6 0.6 4200
Cantidad de varillas c =1 2.54
3 4
M 20.6 88.15fs j d 2520
17
Re un anc a n R
0.95 1.00 1.00
0.95 1.00 1.00No aplicable
1.00 1.00 188.03
Importanc a n I 1.05 No aplicablen = n D. n R. nI
M+u(CL)
Duct a n D 0.95
f'c
Ancho insuficiente
15.0
1/2
3.23
.
20
25399
1.00
Bien
..
102.07
2E+06
17 1
En pulg.
2520
280
20.6
Recubrimiento r =
Descripcin
Dimetro de estribos ds =Dimetro acero principal db =
Ancho de viga b =Espaciamiento entre varillas s =1.5dbEspaciamiento por paquetes
d pos
.
2E+05
25399
.
1.50
3.81
cm
28
5.002.54
40
1.00 1.00
1.00 14.90
En cm
28
5
-
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As = 17Ts=As s
s ncm
x = - + +E
x = - 8 + 8 x + 2 8
x = cm > = mm
Como e e e neut no se encuentra en e a a, o asum o no es correcto
Ca cu o e e e neutro uera e a a.
E = cmc
x
pos
-xAs = 17
s nw = cm
Con c n: x >= n As (d - x)
2Don e:n = 8As = cm2
= cm2w = cm2
t = mm= cm2
Reso v en o a ecuac n tenemos: x = cmE es uerzo en e acero e e ser compara o con os es uerzos perm t os para un contro e surac n.Area e concreto con gua centro e que e re uerzo e tracc n pr nc pa .
17
c
w = cm
Momento e Inerc a e a secc n sura a.
E = cm
1x = cm
2
nAs
8.8
196.4
2.4
E E
19.6
10.22.015.0
cm
196.488.15
196.488.15 88.15
20
b hf (x - t/2) + bw (x - t)2
n As n As
15.0
2.4
120
1
15.0
120
102.07
cm20
cm=
2.4
2.0
196.4
1
2n As pos
1
ys
150.00
ys
16.43
196.4
2
2
-
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14/161
w = cm
Momento e Inerc a:IR = + = + = cm4
Irot = cm4
Es uerzo en e aceros = n M = 8 10 -
s = g cm2
Ca cu o e sasa =
Z = g cm Con c ones e expos c n severa
A = 2 ys w = 2 = cm2N 17
sa = = g cm25 x
sa = g cm2 < s = g cm2
17 Barras n er ores
Como a pro un a e a ma exce e a 900mm, e re orzam ento ong tu na A skser un ormemente
str u o a o argo e as caras atera es e a componente en una stanc a 2 y m s cercana are uerzo e tens n a ex n. E rea e re uerzo so re ca a cara atera no ser menor e:
Ask 10%As
Ask = cm2
Probando con barra de: = cm
Usar: var as e:
10. Investigando la fatiga
Esta o m te e at ga
Mu = n
Cargas e Fat ga. Un cam n e se o con un espac am ento constante e 9.0 m entre e es poster ores. Carga D n m ca perm t a IM = 15 % E actor e str uc n para una nea e tr co e e ser usa o. E actor e presenc a mu t p e e 1 e e ser remov o.
a. Rango de esfuerzos de fatiga permitido ff en refuerzo.
15.0
Seccincm (cm3)yArea A y Icg
14
nAs
A (cm2)130.9E+3590.1E+0
y - y1
6155
728.0E+3185
5.1E+6
0.75
1.8E+3
5.0E+64.3E+6
1
78
bh3/12d y2 A y2
Irot 5.1E+6
283.34
2.4
3
5.1E+6
283.34
131.5E+3
- x
2480.80
2047.87
7
2520.00
-2 542 2 980
694 54456
23000
MLL + IM
8.81
Zdc A
23000
1/2
5.0E+6 Icg A d2
447.0
131.5E+3
1 3928 53476
54456
1/2
1.29
NO CUMPLE
10.220.6
16.43
2047.87
150
5
1/3
1/3
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
15/161
ff = - fmin + 55 r
Co ocan o e cam n e se o en a pos c n para momento m x mo.
CL
t R t t
Mmax = x + x + x = t-m
actor e D str uc n e momentos.
=
Mu = g Mu 1 + IMMu = = t-m
Tracc n m x ma en re uerzo usan o 17
= n = - = g cm
Rango e es uerzo Perm s e
f = - min + 55 rh
min = 0 Puente s mp emente apoya or =
ff = - 0 + 55 = MPa = Kg/cm2
f = Kg cm2 > max = Kg cm2
- C cu o e e ex ones y contra ec as
Esta o m te e serv c o I
Mu = n + +
a. Cr ter o e De ex n por Carga V va
Factor e D str uc n por e ex n
mg = NLNB
NL = N de carriles de diseoNB = N e v gas
MDC 1.00
14.78 2.26 14.78
25.00
3.5714.78 14.78
3.676.12
0.006
.- x . . .
6.12
4.30
1.27
13.7
0.0050.002 0.002
3.57
9.00
2.26
145 0.33
0.000
0.75 0.000 137.06 1.15
Gext
Irot 5.1E+6
0.75
1615.00
OK
145 0.33
0.3
145 0.33
15.33
MLL + IMMDW 1.00
0.3 161.5
161.5
1.00
3.67
max
1
5
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
16/161
mg = NL = 1 =NB 2
Se ver ca con a carga e cam n so o o con a carga str u a m s 25% e a carga cam n.L m te e De ex n por carga v va.
LL+IM = = mm
. Prop e a es e a secc n. Secc n trans orma a sura a.
d pos = cmx = cmIrot = cm4
Secc n ruta o secc n s n surar.
E = cm
1
2 y
cm
Centro e grave a : y = = = cm
Momento e Inerc a:
IR = + = + = cm4
c = Kg cm2 = MPa
Ec = = = MPa = Kg cm2
r = = = MPa = Kg cm2
Mrot = fr IR = = kg-cm = t-my
c. De ex n est ma a por carga v va.MTr = t-m Momento por carga camin
t-m Momento por carga muertat-m Momento por super c e e ro a ura
Ma = + + mg MLL 1+IMMa = + + = t-m
Momento E ect vo e Inerc a
Ie = Mrot IR + 1 - Mrot x IrotMa Ma
Mrot = =
Ma
Ie = + 1 - = cm4
12.6E+6
33.34
12.5E+6
Icg
MDW =
6.6E+65.1E+60.0000
127.24 0.0000
0.0000 23.8E+6
299.70
299.70
Area y
15.0
Icg
0.63
12724258
A d
18928
23.8E+6
MDC = 188.03
33.34
4800 f'c
0.63 f'c
6.2
168.31
28280
MDC MDW
28
14.90
188.03 14.90
L 25000 31.25
21
A (cm2)
120
800 800
15000
20
10.2
bh /12A d
3928 110
2.45.1E+6
cm8.9E+6-47.55 2260.87 130.9E+32.3E+650 750000 12.45
196.4
Seccin
0.5
1.15168.310.5
3.3328
127.24
y - y1(cm3)ddA y
1.18E+06 A y
1182080155.04
432080
25399
11.2E+612.6E+6
18928 A
4800
23.8E+6
11.2E+6
6.2
253992
cm
33
3 3
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
17/161
EI = Ec Ie = = g-cm2
Calculo de la deflexin por carga caminSe conoce:
X = 2- 2- 2 x < a
L
U can o e cam n e se o en a pos c n para momento m x mo
t t t
Para:P = g x = cm a = cm, = cm
X1 = - -6
X1 = cm = mm
Para:P = kg x = cm a = cm b = cm
X2 = - -6
X2 = cm = mm
Para:P = kg x = cm a = cm b = cm
X3 = - -6
X3 = cm = mm
De ex n est ma a e LL + IMCon un carr e tra co apoya a so re 2 v gas,ca a v ga carga so amente a m ta e a carga e carr ,
nc uyen o mpacto, a e ex n por carga v va es:LL+IM=mg X1 + X2 + X3 1 + IMLL+IM= + +LL+IM= mm > mm
. De ex n por carga muerta
Cargas Muertas
wDC = t mwDW = t/mwD = t m =
Ma = 1 wD L = 1 = t-m8 8
De ex n nstantanea.
74.7
117.7
b
175.3
117.7 132.3
5.56
2.41
2.5258
14780 117.7 132.3
0.5 25.26 28.66
3570 132.3
35702500
34.20
2.600.19
31.25
1.7E+12
P
25.00
14780 89.3 117.7 2500
0.009
14780 117.7 160.7 89.3
89.3 117.7
3.57
P b x
x
a
4.30 4.30 0.007
74.7 132.3250074.7 132.3
2500
25002500
0.56
2.8658
2E+12
25.26
6.6E+6
2E+12
6 Ec IeL
253992
14780 132.3 132.3
28.66
2E+12
5.56
25.002.60
14.78 14.78
202.93
1.15
RECALCULAR
2 22
2 22
2 22
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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D = wDEc Ie
Don e:
Ie = Mrot IR + 1 - Mrot x Irot Momento E ect vo e Inerc aMa Ma
Mrot = t-mIR = cm4 Momento e Inerc a e a secc n ruta o secc n s n surar.Irot = cm4 Momento e Inerc a e a secc n sura a.Ec = g cm2 Mo u o e E ast c a e concreto
Remp azan o
Ie = Mrot = =Ma
Ie = + 1 - = cm4
EI = Ec Ie = = g-cm2
Luego:D = = cm = mm
La e ex n nstantanea es mu t p ca a por un actor e e ormac ones er as para o tener unae ex n a argo p azo.
= 3 - A s As
Para: A s = cm2 As = cm2
= - =
Contra ec a: 3 = cm = mm
Contra ec a= mm
11.
Esta o m te e res stenc a I
Mu = n + +
ENVOLVENTE DE MOMENTOS PARA L = 25m EN UNA VIGA T Tn-m
ENVOLVENTE DE CORTANTES PARA L = 25m EN UNA VIGA T t
0.0000
1.6
1.75
384
(Tn-m)0.00
253992
5
5.1E+6
127.24
0 30.3 1.2
Pos c n
127.2423.8E+6
2500
0.000
384
202.93
0.0000
5 25.97
1.2
2.48E+12
0
23.8E+6
1.50 MDW1.25
253992 9.7E+6
88
0.5
MDC
180.50188.03
(Tn-m)DC
157.94405.46
1.43
27.08
21.06
29.95
Lugar0.0 L0.0 L0.0 L
30.08
24.07 1.91
10.00 18.05
7.500.0 L
0.0 L
(Tn)DC
5.00
0.0 L
526.31193.03
92.0134.172.15
592.56616.96
102.93(m)
Lugar
0.00
Posicin
0.0 L 7.50
0.0 L 2.50
DW
0.0 L
0.0 L
10.00
38.38
0.1 L
(Tn)
215.24224.0312.50
MCV+ IM(Tn-m)0.000.00
(m)0.00
5.365.00 120.342.50 67.69
VCV+ IM
14.30
Mu(Tn-m)0.00
230.03
(Tn)
16.0
81.09
2.38
14.90
149.769.5485.42
12.52
(Tn)VuDW
59.2621.52 70.1725.741.67
MLL + IM
88.15
1.6
5.1E+6
16.0
9.7E+6
2.48E+12
53.385.34
33
3 3
4
-
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19/161
F ex n
D se o por Factores e Carga y Res stenc aMu = + +Mu = + +Mu = Tn-m
Este va or es compara e con e va or e 699.43 t-m que encontramos en a ta a e envo ventesRes stenc a e compro ac n prov sto por arras se ecc ona as para e contro e rotura
E = cm
pos = cmcm
As = 17
cm
Asum en o a < ts = cm
c = Kg cm2 = MPay = Kg cm2 = MPa
a = = = cm
Mu = d - a = -
2
Mu = Tn-m > Mu = Tn-m
L m tes e re orzam ento1 =
M x mo re uerzo en tracc n: c
M n mo re uerzo en tracc n: Mu 1.2 Mcr o = As > min = cAg fy
Entonces: c = = = = Tn-m
min = c = =y
= As = = > minAg +
Var ac n e a arma ura en a v ga en secc ones toma as a ca a 1 10 e a uz e puenteUsando barras de: = cm
10.2
OK
1.2
0.03
1.75
7.97
0.0000
328.94 152.69
5.10
2804200
0.03
1
1008.9 0.0047
196.4OK
20
7.97
188.031.25 MDC
15.04 17.31
As fy0.85 f'c bE
0.85
120
280
0.95
4200
8.90.85 280
0.95
0.1 L 12.50
0.03
1.25MDW
196.4
28
196.4
1.50 MLL + IM
15.0
1
4200
1.7514.90
2
OK
OK
0.0919
127.24
0.85102.07
15.0
As fy
20
a / 1d pos
420
cm20
3.231.50249.25
328.94 249.25
0.9 102.0742008.9
0.42
7.97
0.42
48.341.19
-
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20/161
Don e:Ku = m = = 1 1 - 1 - Min = c
m fy
As =
Cortante
Requ s tos genera es Re uerzo transversa .
Vu = Vc + Vp =
Re uerzo m n mo.Av
Espac am ento m n mo.S Vu < c v v cuan o s 0.8 v mm
S Vu c v v cuan o s 0.4 v mm
Don e:v = Espesor m n mo e a ma entro e a ong tu v
0.9 ev = A tura e ect va a corte, no menor que 0.72
- a 2
Cons erac ones e se o. La secc n cr t ca por corte ser e mayor e 0.5 v Ctg 0 v, apart r e a car nterna e apoyo.
s
C
s
0.03
34
8
Re uerzo 1
22
12
0.0000 40.09
61.27
(cm2)As
110.46
v s
0.85f'c
y
0.10
0.5
0.10
b
0.00
22.02
17.65
405.46
12.50
Mu(t-m)
0.00
2.50
0.00
Pos c n
33.50
28.58526.31
592.56
616.96
c
0.1 L
bd2
0.083
0.0 L
5.00
(kg/cm2)
0.0 L 7.50
0.0 L
(m)
12.49
0.0 L 10.00
Lugar
0.0 L
230.03
32165.66
145.76
Mu
29
17.65
0.0000
17.65 173.090.0000
300
600
Minu
0.0000
0.0000
m
0.90
0.0000
17.65
0.0000
17.65
17.65
0.0000
0.000032.18
0.0000
fy
0.0000
0.0000
2mKufy
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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Av y
s T
Res stenc a Nom na .
Vc + Vs +VpVn = m n
0.25 c v v + Vp
Res stenc a a corte e concreto nom na .
Vc = v v
Res stenc a a corte e re orzam ento transversa nom na .
Vs = Genera mente = 90 y =45
Determ nac n e y
Usar as ta as y guras e a norma AASHTO - LRFD para eterm nar y . Estas ta asepen en e os s gu entes par metros para v gas no pretensa as s n carga ax a .
Tens n e corte nom na en e concreto
v =
Tensin en el refuerzo longitudinal.
x =
Re uerzo ong tu na . De e compro arse:As y + Vu - 0.5 Vs Cot
v
Proce m ento e se o.
e erm nac n e u y u a una s anc a v es e un apoyo ex er or.As = 17 = cm As = cm
E = cmv = cmc = Kg cm2 = MPay = Kg cm2 = MPa
a = = = cm
e = v = cm
0.9 e = = cmLuego: v = max. 0.72 = = cm
- a 2 = - 2 = cm
v = cm = m
En a secc n cr t ca se ca cuanMu = t-mVu = t
C cu o e a proporc n e es uerzo e corte v cv = = = g cm2
9.2
7.9718
88.72
9.8
dv
10.20.9
Es As
Mu
9.8
4200
102.07
1 5.10
Vu v v
f v
28
0.85 f'c bE 0.85
420
As fy
s
280
0.083
88.72
Av fy dv (Cot + Cot ) Sen
(Mu / dv) + 0.50 Vu Cot
bv
196.4
98.65 10
196.4
90.2598.65
Vu
0.98
4200
f'c
15.0280
7.45
7.971810.28.612.00.72
3
-
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22/161
v = =c
Est man o , c cu o e x
Pr mer ntento: = Cot = Es = g cm2
s =
s = + =
Segun o ntento: = Cot =
s = + =
Usar:= =
C cu o e Vs requer a.
Vs = Vu - v v
Vs = -
Vs = t
C cu o e espac o requer o por os estr os.
Asum en o = cm2
Av = 2 = cm2
s = = cm
A emas:
s = = cmv
s = v = = cm
Se ver ca:
Vu < c v v = = gVu < t
Vu = t < t
Usar: s = cm
Ver cac n e re uerzo ong tu na .
As y + Vu - 0.5 Vs Cotv
Vs = = = g = t
As y = = t
+ Vu - 0.5 Vs Cot = + -v
2.7
0.002 59.5432.7
59.54
0.002 0.00000
52.014
2100000
98645 0.001 0.00000
98645
0.0266280
0.9
2100000
2.45
0.001
0.002
Mu v + 0.50 Vu CotEs As
9024807
3.4
3.3
0.2 9.815.0280
21000009.8 0.50
88.72
9.8 0.50
f'c
2.58
1.29
88.72
f dv
f dv
s
0.10
Av fy dv Cot
Av fy dv CotVs
0.083
9024807
411.95
2.58
2.5859543.47
0.0029.8
986450.9
0.083
1.29
59.543
1/2
3.3
0.083
Mu
4200
411.95
98.65
88.72
f'cAv fy
Mu
15.0v v
7.4498
0.90
2.7
0.8 0.8
4200
9.8 7.8
280 15.0
2.58
0.10
0.083
0.5
0.980.90
90.25 0.002
411953.32
9.8 59543.47
OK
9.8
4200
372.63
15.0280
98.65
4200
9.8
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
23/161
= tt > t
Resumen e os espac am entos e estr os para v gas T
Espac am entos
@ cm@ cm@ cm@ cm
cm
257 30
10 2.3
5.00
2.3 2.5 3.5 cm3.0s proy
6 35
2012
9
2.0 2.0
225.17
0.98
225.17
Lugar 0.0 L+dv 0.0 L 0.0 L 0.0 L
0.90
27.43
0.90
Unidades
4.3
616.96
kg/cm2
48.34
0.1 L
230.03
0.98 2.50dv
distancia0.98 m0.98
7.50 10.00 12.50 m0.98
372.63
Vu
v
Mu
3.65
Tn-m
0.001
70.1781.09
526.31
4.486.12
Tn
0.000 0.000
0.90 0.90 0.90 0.90
0.0004.2
0.001 0.001 0.0013.5 3.9 4.2
s 0.00000 0.00000 0.00000 0.000000.002 0.001
0.000v / f'c7.45 6.95
3.3
5.300.000 0.000
0.00000Cot
0.00000
2.58 2.58 2.58 2.58 2.58 2.58 cm239.15
2.45 2.20 2.00Vs 59.54 57.28 49.24 15.70 Tn
5.2411.95 411.95 411.95
Avs 2.7
cms requerido 2.7 2.6 2.7 3.1
cm7.8 7.8 7.8 7.8s
cms 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 cm
411.95 Tn4.3
1.86
411.95 411.957.8
405.460.98
3.12.6 2.7 7.4
90.25
98.65 92.01
7.8
4.3
1.881.90
59.26
592.56
OK
0.0 L
0.98
-
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24/161
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25/161
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Reacc ones a a Su estructura para e ca cu o e a uerza e rena o y ace erac nCORTANTE MAXIMO POR SOBRECARGA CAMION
t t t
## ## ##
VTr = x + x + x = t
CORTANTE MAXIMO POR SOBRECARGA TANDEM
t t
## ##
VTa = x + x = t
Factor e presenc a mu t p em =
BR = m x max VTr,Vta = t
5.47
7.34
16.40
25.00
0.83 0.89
23.80
2.80
1.00
7.343.695 1.00 3.70 0.66
2.80 0.951.00
25.00
3.695 0.89254.30 4.30
2.80
3.695
1.202.80
-
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tttttt
= eso o a puen e por carga permanen e
m Ancho del estribo
DW = t Peso total puente por carga superficie de rodadura
3.96
9.78
27.48
63.3662.22
#REF!
34.459.90
#REF!
-
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34/161
Even. Extremo
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Pera te e ect vo e v ga a ragma =
1.001.00
1.051.05
29.13
-
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U can o e cam n e se o en a pos c n para momento m x mo
CLKN R KN KN
####
##
Mmax = x + x + xMmax = KN-m
14.78 6.23 3.574.20168
14.78
0.
25.00
0.009 4.300.73 0.73
3.95
14.78 14.78 3.57
4.30
-
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41/161
A s = = cm = mm2A s = cm2
SERVICIO
5
410.05426.95
Mu
(t-m)0.00
158.47279.63363.49
5.10 51025.5
1
-
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42/161
= cm
a =
As =
As =
SERVICIO
1 5.10
M
66.55
5.98
-
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43/161
a < c
fy
As = bd = = cm
a = = = cm @ cm
As = + = cm /mEspaciamiento para barra de: = cm
1/2
2.0
1.37
2.49
1.68 3.051/2 1.29
4200
DISTRIBUCION FINAL DE LA ARMADURA
1.29
3/8
15
1500
1.13
2.73
1.5 1.5
2.0
45
0.008
1.37
0.71 1001.37
1/2
2.0
2.0
3
0.008
fy 23.53 4200
0.0000
2mKu 1 23.53 5.05
100
USAR CUANTIA MINIMA
As fy 1.68 4200 0.40 15 OK
0.00004200
0.000 100 11.23 1.68
0.03 0.03 210 0.0015
0.40 0.0000.85
0.47 0.04152 0.42
0.85 f'c b 0.85 210
22.5
2.49
1.29 100 76.581.68
OK11.23
1/2 1.29
45
3/8 0.71
0.67 0.67 1.68
1/2
1/2
3 45
15 22.5
1.13 1.36518
1.29 1/2 20
2022.5
100 51.73
3/852.01
-
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S = = cm > cm @ cm
DISE O DEL SARDINEL
t
Momento actuanteMu = = t-m
CALCULO DEL REFUERZOConsideraciones iniciales.f'c = Kg/cm2fy = Kg/cm2
Recubrimientos: cm
Peralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo positivo: d = - - = cm
Refuerzo Principal1. Reforzamiento en momentos positivosd = cm Mu = t-m
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = = >
fy
As = bd = = cm2
a = = = 2 s = 2 = mmSe asumir :hrt = mmhri = mm
FIJO
0.0002 0.0003
1.08E-05
T 1.08E-05
PUENTE CARROZABLE "LA HUERTA"DISEO DE APOYO ELASTOMERICO
0.000
0.000
29.3612.12530.082.38
32.9130.08 2.38
0.4467632.47
0.000 2.9 12.125
74.80
hrt
0.0002 0.0005
0.0005
37.441.9
4.0
1.91.2
MOVIL
0.0003
1.0
25000
30
3.24E-04
25000
25.00
3.24E-04
1.2
hri
-
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4 AREA DE APOYO PRELIMINARFactor de forma de una capa de elsatmero es:
Si =
Donde:L = Longitud del apoyoW = Ancho del apoyo (direcci n transversal)hri = Espesor de la capa i- sima de elast mero
Los esfuerzos de compresi n de una capa de elast mero suijeta a deformaciones por corte debersatisfacer:Esfuerzo por carga total: S MPaEsfuerzo por carga viva: L GS
Donde:G = M dulo de corte del elast mero (MPa)S = Factor de forma
Para un neopreno de dureza Shore 60, G se encuentra entre 0.95 y 1.2 MPa
Asumiendo:W = mmL = mmhri = mm
L =
e e v ga
Si = = 6.12 +
S = = = MPa < MPa
= G S = 6.1 = MPa
L = = = MPa < MPa
= G S = 6.1 = MPa
5 DEFLEXION INSTANTEANEA AXIALLa deflexi n instantenea se puede calcular como: = ihri
Donde:i = Deformaci n por compresi n de la capa i- sima de elast merohri = Espesor de una capa i- sima de elast mero
Dado:S = MPa S = 6.1 de gr ficos de dise o se obtiene:i =
La deflexi n instantanea seria: = 4 = mm
6 CAPACIDAD DE ROTACION DEL APOYOLa capacidad de rotaci n del apoyo se puede calcular como:MAX = = 2 = rad
Rotacin de diseo S, en estado limite de servicio:S = DC + L+ INC
1.66 1.10.66
4001751.0
175
2 hri( L + W )L W
W =
10.48 1.174800R175
175 400
400
1.0 175
400L W
400
L W 175 400
0.66 0.66 0.95
OK
RL 447 0.06 1.1
1.66 1.66 0.95 9.60
1750.000
3.82 OK
10.480.056
0.056 1.0 2.24
2 L
2.24
-
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Donde:DC = Rotaci n debido a la contraflecha que refleja la deflexi n por carga permanente (valor negativo)L = Rotaci n debido a la deflexi n por carga vivaINC= Rotaci n debido a incertidumbres rad
Rotaci n instant nea debida a la carga permanente DI:La rotaci n instantanea por carga permanente se puede calcular por superposici n como se ve en lafigura.
w
A L B
AB BA
AB = y BA = -
we = t/m
Ls = m
DI = D1 - D2
Donde:D1 = = = rad
EI = kg-cm2
DI = - = rad
Incluyendo el efecto de deflexi n diferida, con un factor : = 3 - A's
As
Para: A's = mm2 As = cm2
= - =
Finalmente:DC = - ( 1 + ) DIDC = - 1 + = - rad
Rotacin debida a la carga viva DL:La rotaci n debido a la carga viva , se puede estimar por superposici n como se ve en la figura.
A B
L
AB BA
AB = y BA = -
1.7E+12
24 E I
0.005
25.00
24 E I
88.15
1.2 0 0.3
2.60
we Ls 25.97
w L3
24 E Iw L3
0.0000
88
P a b (L + b)6 E I L
P a b (L + a)
a
P
0.3 0.0000 0.000
0.3
24 1.7E+122500
0.0000 0.00 0.0000
1.2 1.6
0
6 E I L
b
3
-
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Ubicando el cami n de dise o en la posici n para momento m ximo
t t t
L = L1 + L2 + L3
Para:P = kg a = cm b = cm
L1 = + = ra
6
Para:P = kg a = cm b = cm
L2 = + = rad6
Para:P = kg a = cm b = cm
L3 = + = rad6
Luego:L = L1 + L2 + L3L = + + = rad
Rotaci n de dise o:La rotaci n de dise o en el estado l mite de servicio.
S = DC + L+ INCS = - +
S = radS = rad Valor cr tico
Verificando:S = rad > MAX = rad
7 COMPRESION Y ROTACION COMBINADASe debe dise ar los apoyos para evitar el levantamiento de cualquier punto del apoyo y para prevenirun excesivo esfuerzo de compresi n sobre un borde bajo cualquier combinaci n de cargas y rotaci ncorrespondiente.
Verificaci n por levantamiento.Los requerimientos de levantamiento para apoyos rectangulares se pueden satisfacer con lassiguientes condiciones :
S > UPMIN = S B
n hriDonde:S = Rotaci n de dise o = radn = N mero de capas interiores de elast meros = 4B = Longitud en direcci n de la rotaci n = mm
Criterio de levantamientoG = M dulo de corte =
Criterio de corteS = Factor de forma = 6hri = Espesor de la capa i- sima de elast mero = mm
UPMIN = 6 = MPa
UPMIN = MPa > S = MPa
14780 893
0.009 4.30 4.30 0.007
14.78 14.78 3.57
25.00
1607
.1607
14780 1323 1177 2500
1607 2500
14780
2500 747
14780 893
1323 1177
1.7E+12 2500
0.0000
1.7E+12 25000.00338
3570 1753 747
3570 1753 7471.7E+12 2500
8E-05 0.005
0.00061mg
0.000 0.00348 0.00338
0.1 G S
0.000
0.0000
0.0000.000
0.000 0.000
1.20
RECALCULAR
8E-05
1177
175
1.0
NO PASA
0.1 25.437
25.44 10.48
0.95
1751.0
1.20 0.0004
2
2
-
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Debido a que el criterio de levantamiento no se satisface hay que redise ar el apoyo.Para:L = mmW = mmhri = mm Espesor de cada capa interior n = N de capas Interiores
S = 5.1
S = MPa <
MAX= MPa < MPa
L = MPa < MAX= MPa < MPai = De graficos de dise o = mmMAX = rad > S = radUPMIN = MPa > S = MPa
Verificaci n por compresi n.Los requerimientos de esfuerzo de compresi n para apoyos rectangulares sometidos a deformacionespor corte pueden satisfacerse por:
S < CMAX = 1 - S Bn hri
CMAX = 5 1 -
CMAX = MPa < S = MPa
8 ESTABILIDADLos esfuerzos de compresi n se limitan a la mitad del esfuerzo de pandeo estimado.Para tableros con desplazamiento lateral:
S Cr =
Considerando:hrt = 5 + 2 = mm
Donde:A = = / =
S 1 + (2 L / W) 5.1 1 + 2 /
B = = =5.1 5.1 + 2 1 + / 4
Cr = =2 -
Cr = MPa > S = MPa
9 REFUERZO EN EL APOYOEn el estado l mite de servicio:hs
En el estado l mite de fatiga:hs
Donde:hs = Espesor de la platina de refuerzohMAX= Valor m ximo de hri= mmFy = Esfuerzo de fluencia del material = MPaFTH= Esfuerzo de fatiga, categoria A (AASHTO), elementos planos) = MPa
Se calculan:En el estado l mite de servicio:hs = 3 = mm
En el estado l mite de fatiga:hs = 2 = mm
165
15 6.94 0.90345
15 0.04 0.01
Fy
2 hMAXLFTH
15
2.67 2.67
0.000 0.000
7.00 6.94
235 0.000235 450
OK
3 hMAXS
0.000S (S + 2) (1 + L / 4W) 235 450
0.95 7.00
5.07 6.94
1.875
2A - B
15 7.5
G
90
90
1.92 (hrt/ L) 1.92
RECALCULAR
0.002 G S 0.20
0.95 0.20 0.000 2355 1.5
1.1 OK6.94 8.12
RECALCULAR13.79 6.94 RECALCULAR
0.0553.3
0.000 0.000
345
235450155
1.1 OK0.04 3.23
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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Usar: hs = mm = mm
El aparato de apoyo ser a:Apoyo elastom rico de:L = mmW = mm
5 capas interiores de mm2 capas exteriores de mm
6 planchas de refuerzo de mmEspesor total = mm
10 CALCULO DE PERNOS DE FIJACIONVDL= t Cortante por cargas permanentes
La m xima carga horizontal transversal por sismo es:F EQ = 10% DL = t
Resistencia del perno de anclajeArea de barra = cm2Acero fy = Kg/cm2N mero de fierros N = 3
Rn = Ab fy N = 3 = kg
Rr = Rn = = kg
Rr > F EQ OK
Tensi n del perno de anclajeFact. = 0.85 fc mm = (asumido) = (factor de resistencia)f'c = Kg/cm2
Fact. = = Kg/cm2
Carga transversal por perno de anclajeFperno = = t = kg
Area del perno de fijaci n que resiste la carga horizontal transversalA1 = = cm2
A1 es el producto del diametro del perno de anclaje y la longitud que fija el perno en el concreto
Longitud requeridaLreq =
Diametro de barra = cm
Lreq = = cm
Usar: Lanclaje = cm
95.4
165
0.90 0.90
235450
157.5
0.90
32.47
3.25
1 5.104200
barraA1
0.48 0.48
3.25
0.75
Fperno
80
93.71
1
34.65
30844.85.10 4200
210
0.750.70
0.65 30844.8 20049.1
31.08 1082.27
0.70
34.652.54
2.54
13.64
Fact. / N
0.85 210
-
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H = Altura total del estribo =B = Base del estribo (0.4H, 0.7H) =hz = Altura de zapata (H/12,H/10) = = ve e pro un a e a zapa a =
ha = Nivel m ximo de aguas =hviga = Altura total de viga =e = Espesor del alast mero =hparapeto = Atura del parapeto =bparapeto = Espesor del parapeto =tinf. = (H/12,H/10) =tsup. = (m n) =L = Longitud del pie del estribo (B/3) =Nmin. = Long. de la cajuela a la linea central del apoyo =N = =Donde:N = + . + . + .L = Longitud del tablero =H = mm (puentes simplemente apoyados)
= esv ac n e apoyo me o es e a nea norma a ramo en gra os =
2 DEFINICION DE CARGASConsideraciones iniciales
eso espec co e re eno r = meso espec co e concre o c = m
Concreto f'c = kg/cm2Acero fy = kg/cm2Angulo de fricci n interno =
eacc n por carga permanen e su es ruc ura =Reacci n por carga muerta superficie de rodadura DW = tReacci n por carga viva vehicular LL = tReacci n por sobrecarga peatonal PL = t
Ancho del estribo A = m
2.24 2.241.20 1.20
0.83 1.003.50 3.50
4.95 5.70
DISEO DE ESTRIBOSCalculado Redondeado
9.00 9.00
9.00
0.001
0.24 -
25000 mm0.00
0.49 0.75
0.30 0.501.65 1.70
0.30 0.300.83 0.80
0.10 0.101.30 1.30
3.50
0.01
1.70
0.001
1.00
5.70
1.802.40
6.70
0.00
0.0062.24
0.001 1.20
0.10
0.40
0.30
0.50
0.003 0.30 0.75
13.742.410.279.78
210420035.60.00
-
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132/161
BRq
R(DC,DW,LL,PL)
1
EQ
EV 3
7 2
LSH 9
8
EH LSV 4
5
6
a
min m x
Peso propio proveniente de la superestructura (DC)DC = t/m x = m
Carga muerta proveniente de la superestructura (DW)DW = t/m x = m
Carga viva proveniente de la superestructura (LL)LL = t/m x = m
Fuerza de frenado y aceleraci n (5%LL) = m y = m
o recarga pea ona proven en e e a superes ruc ura= m x = m
uerza s sm ca == m y = m
res n es a ca e sue oa cuo e coe c en e para e empu e ac vo - eor a e ou om
A =en en - +
Donde:
= Angulo de fricci n interna del relleno =
= Angulo de fricci n y adherencia para diferentes materiales = = Angulo del talud de tierra con la horizontal = = ngu o e a cara super or e a pare con a ver ca =
KA =
Empuje activo - Teor a de CoulombE = r KAH = = t/mEH = t y = m
Calculo del coeficiente para la fuerza de dise o sismicoCoeficiente de aceleraci n A =Coeficiente de sitio S =
0.25 2.38
0.01 10.80
1.80
0.00 2.38
1.41 2.38
9.00 17.5017.50 3.00
1/2 1/2 1.80 0.000
1.80.0
.
0.000
Sen2 ( + )Sen ( + ) Sen ( - )Sen ( - ) Sen ( + )
3.6
0.03 2.38
0.14 7.70
0.301.20
2
2
-
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Calculo del coeficiente para el empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeKh = Coeficiente sismico horizontal (A/2)Kv = Coeficiente sismico vertical (0.00 a 0.05)
KAE =
Cos Cos Cos ( + + ) 1 +
Donde:
= Angulo de fricci n interna del relleno = = Angulo de fricci n y adherencia para diferentes materiales = = Angulo del talud de tierra con la horizontal = = arc tan Kh/(1-Kv) = = Angulo entre la pared interior del muro y la vertical =
KAE =
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAEH
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/mEAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = eqr = = m
LSH = KA wL H = = t/m y = m
LSV = wL (ancho de tal n) = = t/m x = m
Peso propio del estribo (DC)
Peso del suelo de relleno (EV)
Combinaciones de cargas
Resumen de Cargas no factoradasCargas Verticales Cargas Horizontales
0.0024.29
0,.000
1/2 1/2 1.80
0.150.00
Cos2 ( - - )
Sen ( + ) Sen ( - - )Cos ( + + ) Cos ( - )
3.61.80.00.90.0
6.796.79
BloqueAncho Alto pe
5.40
0.76 1.80 1.37
0.000 9.00
Vn Brazo Momento(m) (m) (t/m3) (t) (m) (t-m)
2.96 4.50
1.37 3.20 4.38 4.10
0.000 1.37 9.00
0.52 0.30 2.40 0.190.40 2.40 0.72
22.382.67 0.50
1 0.30 1.70 2.40 1.22 2.90 3.54
5 0.30 6.70 2.40 2.41 1.90 4.596
1.714 0.50 6.30 2.40 7.57 2.25 17.023 0.75
25.79 66.355.70 1.00 2.40 13.68 2.85 38.99
7 0.52 0.30 1.80 0.14 2.85 0.408
Vn Brazo Momento(m) (m) (t/m3) (t) (m) (t-m)Bloque
Ancho Alto pe
168.32 44.36 184.199 2.68
0.52 6.00 1.80 5.618.00 1.80 38.61 4.36
2.76 15.47
nRESISTENCIA 1 0.90 0.65 1.50 1.35 1.75 0.00 0.95
EH EV LL, BR EQEstado DC DW ES
0.95RESISTENCIA 1b 1.25 0.65 1.50 1.35 1.75 0.00 0.95
1.50 1.35 1.75 0.00RESISTENCIA 1a 0.90 1.50
1.50
0.95EV. EXTREMO 1 0.90 0.65 1.50 1.35 0.50 1.00 1.05
1.50 1.35 1.75 0.00RESISTENCIA 1c 1.25 1.50
1.05
ItemVn Brazo Momento
ItemHn Brazo
1.50 1.35 0.50 1.00EV. EXTREMO 1c 1.25 1.50
1.05EV. EXTREMO 1b 1.25 0.65 1.50 1.35 0.50 1.00 1.05
1.50 1.35 0.50 1.00EV. EXTREMO 1a 0.90
EQ 0.14 7.70 1.08EV 44.36 184.19BR 0.01 10.80 0.13DC 25.79 66.35
Momento(t) (m) (t-m) (t) (m) (t-m)
EH 17.50 3.00 52.51DW 1.41 2.38 3.34LSH 2.96 4.50 13.30DC 0.00 2.38 0.00
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
134/161
3 VERIFICACION DE ESTABILIDAD Y SEGURIDADConsideraciones inicialesFactor de seguridad al deslizamiento FSD =Factor de seguridad al volteo FSV =Coeficiente de fricci n entre el muro y el suelo =Capacidad portante del suelo Gt = kg/cm2
Cargas de Dise oCargas Verticales Fv (t)
omen os e os a argas er ca es v .m
Cargas Horizontales Fh (t)
Momentos debidos a Cargas Horizontales Mh (t.m)
Estabilidad al volteo o excentricidadDonde:FSV =
EHe 6.79 5.40 36.67LL 0.25 2.38 0.58
PL 0.03 2.38 0.07LSV 4.38 4.10 17.95
1.502.000.603.53
FvRESISTENCIA 1 23.21 0.91 0.43 0.05 59.8821 7.66 92.14
PL EV LSVEstado DC DW LL
93.34RESISTENCIA 1b 32.23 0.91 0.43 0.05 59.8821 7.66 101.17
0.05 59.8821 7.66RESISTENCIA 1a 23.21 2.11 0.43
102.36EV. EXTREMO 1 23.21 0.91 0.12 0.01 59.88 2.19 86.33
0.05 59.8821 7.66RESISTENCIA 1c 32.23 2.11 0.43
87.52EV. EXTREMO 1b 32.23 0.91 0.12 0.01 59.88 2.19 95.35
0.01 59.88 2.19EV. EXTREMO 1a 23.21 2.11 0.12
96.55
Estado DC DW LL PL EV LSV Mv
0.01 59.88 2.19EV. EXTREMO 1c 32.23 2.11 0.12
343.08RESISTENCIA 1a 59.71 5.01 1.02 0.11 248.651 31.41 345.92
0.11 248.651 31.41RESISTENCIA 1 59.71 2.17 1.02
366.30RESISTENCIA 1c 82.93 5.01 1.02 0.11 248.651 31.41 369.14
0.11 248.651 31.41RESISTENCIA 1b 82.93 2.17 1.02
319.83EV. EXTREMO 1a 59.71 5.01 0.29 0.03 248.651 8.97 322.67
0.03 248.651 8.97EV. EXTREMO 1 59.71 2.17 0.29
343.05EV. EXTREMO 1c 82.93 5.01 0.29 0.03 248.651 8.97 345.89
0.03 248.651 8.97EV. EXTREMO 1b 82.93 2.17 0.29
FhRESISTENCIA 1 26.25 5.17 0.02 0.00 31.45
EQEstado EH LSH BR
31.45RESISTENCIA 1b 26.25 5.17 0.02 0.00 31.45
0.00RESISTENCIA 1a 26.25 5.17 0.02
31.45EV. EXTREMO 1 10.19 1.48 0.01 0.14 11.81
0.00RESISTENCIA 1c 26.25 5.17 0.02
11.81EV. EXTREMO 1b 10.19 1.48 0.01 0.14 11.81
0.14EV. EXTREMO 1a 10.19 1.48 0.01
11.81
Estado EH LSH BR EQ Mh
0.14EV. EXTREMO 1c 10.19 1.48 0.01
102.28RESISTENCIA 1a 78.76 23.28 0.23 0.00 102.28
0.00RESISTENCIA 1 78.76 23.28 0.23
102.28RESISTENCIA 1c 78.76 23.28 0.23 0.00 102.28
0.00RESISTENCIA 1b 78.76 23.28 0.23
62.80EV. EXTREMO 1a 55.00 6.65 0.07 1.08 62.80
1.08EV. EXTREMO 1 55.00 6.65 0.07
Mh Mv/MhRESISTENCIA 1 343.08 102.28 3.35 OK
Mv 2.00Mh
Estado Mv
62.80
EV. EXTREMO 1c 55.00 6.65 0.07 1.08 62.80
1.08EV. EXTREMO 1b 55.00 6.65 0.07
OKEV. EXTREMO 1 319.83 62.80 5.09 OKRESISTENCIA 1c 369.14 102.28 3.61
OKRESISTENCIA 1b 366.30 102.28 3.58 OKRESISTENCIA 1a 345.92 102.28 3.38
OKEV. EXTREMO 1a 322.67 62.80 5.14
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
135/161
Estabilidad al deslizamientoDonde:FSD =
Presiones sobre el sueloB/2
e Xo
Fv
TALON PIE
min
m x
Donde:Xo =
e = B/2 - Xo em x = B/6
OKOKOKOK
OKOK
OKOK
OK62.80 5.51
Fv 1.50Fh
EV. EXTREMO 1c 345.89. . . .
1.78 OKRESISTENCIA 1b 101.17 0.60 31.45 1.93 OKRESISTENCIA 1a 93.34 0.60 31.45
Fv/FhRESISTENCIA 1 92.14 0.60 31.45 1.76 OK
Estado Fv Fh
4.84 OKEV. EXTREMO 1a 87.52EV. EXTREMO 1b 95.35 0.60 11.81
0.60 11.81
1.95 OK4.39 OK4.45 OK
EV. EXTREMO 1 86.33 0.60 11.81RESISTENCIA 1c 102.36 0.60 31.45
qmax qmin
RESISTENCIA 1 2.61 0.000 0.001 OK 20.19 OK 12.14
Estado Xo e em x
4.91 OK
Mv - MhFv
EV. EXTREMO 1c 96.55 0.60 11.81
OK 22.55 OK 13.36RESISTENCIA 1c 2.61 0.000 0.001OK 22.24 OK 13.26RESISTENCIA 1b 2.61 0.000 0.001OK 20.51 OK 12.24RESISTENCIA 1a 2.61 0.000 0.001
OK 15.16 OK 18.30EV. EXTREMO 1b 2.94 0.000 0.001OK 13.43 OK 17.28EV. EXTREMO 1a 2.97 0.000 0.001OK 13.12 OK 17.18EV. EXTREMO 1 2.98 0.000 0.001
OK 15.48 OK 18.40EV. EXTREMO 1c 2.93 0.000 0.001
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
136/161
4 ANALISIS ESTRUCTURAL4.1 Calculo del cortante y momento de dise o en la base de la pantalla
BRq
EQ
y
ty
LSH
EH
a
min m x
h = m
Empuje activo - Teor a de CoulombE = r KA H = = t/mEH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAE H
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/m
EAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
Fuerza de frenado y aceleraci n (BR = 5%LL)BR = t/m y = m
Fuerza sismica (EQ = 10%DC)EQ = t/m y = m
Cortante Vd (t)
Momento M (t.m) M ximo
nVd24.10
1.80
4.00
24.109.989.989.98
24.1024.10
9.98
0.000 8.00 13.8313.83 2.67
8.00
1/2 1/2 1.80
0.01 9.80
0.14 6.70
0.000 1.37 8.00 2.63
5.37 4.80
0.76 1.80 1.37
8.00 0.0019.195.37
1/2 1/2 1.80 0.000
0.00RESISTENCIA 1a 20.74 4.60 0.020.00RESISTENCIA 1 20.74 4.60 0.02EQEstado EH LSH BR
0.14EV. EXTREMO 1 8.05 1.31 0.010.00RESISTENCIA 1c 20.74 4.60 0.020.00RESISTENCIA 1b 20.74 4.60 0.02
0.14EV. EXTREMO 1c 8.05 1.31 0.010.14EV. EXTREMO 1b 8.05 1.31 0.010.14EV. EXTREMO 1a 8.05 1.31 0.01
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
137/161
Altura de corte para M/2y =ty = mMu = t.mMu/2= t.m
Empuje activo - Teor a de CoulombE = r KA H = = t/mEH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAE H
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/mEAE= t
EHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
Fuerza de frenado y aceleraci n (BR = 5%LL)BR = t/m y = m
Fuerza sismica (EQ = 10%DC)EQ = t/m y = m
Momento M/2 (t.m)
4.2 Calculo del cortante y momento de dise o en la base del parapetoh = m
Empuje activo - Teor a de CoulombE = r KA H = = t/mEH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAE H
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/mEAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
Fuerza de frenado y aceleraci n (BR = 5%LL)BR = t/m y = m
Cortante Vdparapeto(t)
47.13
nM/2
6.416.416.41
3.893.893.893.89
0.00
nM
6.41
70.2370.2370.2370.2347.13
0.00RESISTENCIA 1a 55.32 18.39 0.210.00RESISTENCIA 1 55.32 18.39 0.21EQEstado EH LSH BR
EV. EXTREMO 1 38.63 5.26 0.06 0.940.00RESISTENCIA 1c 55.32 18.39 0.210.00RESISTENCIA 1b 55.32 18.39 0.21
0.94EV. EXTREMO 1b 38.63 5.26 0.06 0.94EV. EXTREMO 1a 38.63 5.26 0.06
41.96 OK70.230.59
47.13EV. EXTREMO 1c 38.63 5.26 0.06
3.23
0.94 47.13
1.06 1.62
0.01 5.03
0.76 1.80 1.37
0.000 1.37 3.23
3.130.87
0.87 1.94
2.25 1.08
1/2 1/2 1.80 0.000 3.23
3.23 2.25
0.00
1/2 1/2 1.80 0.000
0.00RESISTENCIA 1 3.64 3.00 0.11
EQ
0.14 1.93
Estado EH LSH BR
0.00RESISTENCIA 1c 3.64 3.00 0.110.00RESISTENCIA 1b 3.64 3.00 0.110.00RESISTENCIA 1a 3.64 3.00 0.11
0.27EV. EXTREMO 1b 2.54 0.86 0.030.27EV. EXTREMO 1a 2.54 0.86 0.030.27EV. EXTREMO 1 2.54 0.86 0.03
0.000 1.30 0.360.36 0.43
1.30
1/2 1/2 1.80
0.27EV. EXTREMO 1c 2.54 0.86 0.03
0.65
0.01 3.10
0.76 1.80 1.37
0.000 1.37 1.30
1.300.500.140.14 0.78
1/2 1/2 1.80 0.000
0.43
2
2
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
138/161
Momento Mparapeto(t.m) M ximo
4.3 Calculo de cortante y momento en el tal n de la zapata
DC, EV, LSV
TALON 1 2 PIE
min
1 m xQ 2
Q
Peso propio del tal n de la zapata (DC)DC = = t/m x = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSV = wL (ancho de tal n) = = t/m x = m
Peso del suelo de relleno (EV)EV = = t/m x = m
Cortante Vd (t)
Momento M (t) M ximo
0.450.45
nM0.740.740.74
1.60
0.740.340.340.34
-26.16
-13.85-13.18-10.73-10.06-2.14-1.391.312.05
nMd-27.10
0.450.45
nVd1.241.241.241.24
RESISTENCIA 1 0.54 0.74 0.02Estado EH LSH BR
RESISTENCIA 1c 0.54 0.74 0.02RESISTENCIA 1b 0.54 0.74 0.02RESISTENCIA 1a 0.54 0.74 0.02
EV. EXTREMO 1b 0.21 0.21 0.01EV. EXTREMO 1a 0.21 0.21 0.01EV. EXTREMO 1 0.21 0.21 0.01
RESISTENCIA 1 0.23 0.48 0.07Estado EH LSH BR
EV. EXTREMO 1c 0.21 0.21 0.01
RESISTENCIA 1c 0.23 0.48 0.07RESISTENCIA 1b 0.23 0.48 0.07RESISTENCIA 1a 0.23 0.48 0.07
EV. EXTREMO 1b 0.16 0.14 0.02EV. EXTREMO 1a 0.16 0.14 0.02EV. EXTREMO 1 0.16 0.14 0.02
0.06
0.03 1.00 2.40 0.08
0.03 0.01 0.02
1.00
EV. EXTREMO 1c 0.16 0.14 0.02 0.34
1.60
Estado V1 DC LSV
EV Q1 Q2
4.38
0.03 8.00 1.80 0.46
0.76 1.80 1.37
1.37 3.20
nVd
1.60
RESISTENCIA 1a 16.88 -6.91 -7.66 -62.21 52.89 10.02-62.21 52.44 9.77RESISTENCIA 1 16.66 -6.91 -7.66
RESISTENCIA 1c 18.52 -9.60 -7.66 -62.21 57.74 11.14-62.21 57.28 10.89RESISTENCIA 1b 18.30 -9.60 -7.66
EV. EXTREMO 1a 15.12 -6.91 -2.19 -62.21 74.65 -4.67-62.21 74.20 -4.92EV. EXTREMO 1 14.90 -6.91 -2.19
EV. EXTREMO 1c 16.76 -9.60 -2.19 -62.21 79.50 -3.55-62.21 79.04 -3.80EV. EXTREMO 1b 16.54 -9.60 -2.19
RESISTENCIA 1 16.66 -11.06 -12.26 -10.0 83.90 10.42EV Q1 Q2Estado V1 DC LSV
-10.0 84.63 10.69RESISTENCIA 1a 16.88 -11.06 -12.26
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
139/161
4.4 Calculo de cortante y momento en el pie de la zapata
Peso propio del pie de la zapata (DC)
DC = = x = m
Cortante Vd (t)
Momento M (t) M ximo
5 DISE O ESTRUCTURAL5.1 Consideraciones inicialesConcreto f'c = kg/cm2
Acero fy = kg/cm2
Recubrimientos:
Contacto directo con el suelo cmExterior diferente al anterior cm
Factores de resistenciaFlexi n =Corte =
5.2 Dise o de la PantallaPeralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo interiord = - - = cm
1. Refuerzo vertical (cara interior)d = cm Mu = t-m
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = =
fy
As = bd = = cm
Espaciamiento para barra de: = cm2S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
3. Refuerzo vertical (cara exterior)Asmin = Minbd = = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
4. Refuerzo horizontalAst = t bt d
= Para: 5/8" y fy 4200 kg/cm2
= Otros casos, zonas de alto riesgo sismico
Si el espesor del muro es 25cm, entonces usar refuerzo en dos capas
Acero total = = cm2
Cara exteriorAcero total = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
4.77
1 2.54
27.31
0.5 1 15
1 5.105.10 100 18.67
0.0000 100 71.23 27.31
fy 4200 23.530.85f'c 0.85 210
2.86bd 0.90 100 49.89
49.8864 6.41
Mu 6.41
49.8930.48
5.27 5.25
59 0.8 1/2 2.54
0.0000 USAR CUANTIA MINIMA4200
0.0000 100 49.89 7.48
0.03 0.03 210 0.0015
fy 23.53 4200
0.0000
2mKu 1 23.53 2.86
3/4 2.842.84 100 26.58
0.0000 100 71.23 10.68
7.48
0.4 5/8 25
5/8 2.002.00 100 26.73
5/8 2.002.00 100 18.75
0.80 0.16
2/3 0.11
0.0000
0.0000
0.0000 100
10.68
0.4 3/4 25
10.67
2
5
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
141/161
Nbarras = Usar: @ cm
Cara interiorAcero total = cm2
Espaciamiento para barra de: = cmS = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
5.3 Dise o del parapetoPeralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo interiord = - - = cm
1. Refuerzo vertical (cara interior)d = cm Mu = t-m
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = = >
fy
As = bd = = cm
Espaciamiento para barra de: = cmS = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
2. Refuerzo vertical (cara exterior)Asmin = Minbd = = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
3. Refuerzo horizontalAst = t bt d
Ast = = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
5.4 Dise o del tal n de la zapataPeralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo interiord = - - = cm
1. Refuerzo Principald = cm Mu = t-m
0.4 1/2 20
1 2.54
1.29 100 24.195.33
1/3 0.05
1/2 1.29
0.5 5/8 15
fy 4200 23.530.85f'c 0.85 210
bd 0.90 100 23.73
23.73
23.73 0.74
Mu 0.74 1.47
30 0.5 1/2 2.54
0.0000 USAR CUANTIA MINIMA4200
0.0000 100 23.73 3.56
0.03 0.03 210 0.0000
fy 23.53 4200
0.0000
2mKu 1 23.53 1.47
5/8 2.002.00 100 239.93
0.0000 100 23.73 0.83
3.56
0.2 5/8 25
5/8 2.002.00 100 56.19
6.00
0.5 1/2 25
1/2 1.291.29 100 21.50
0.0000 100 0.30 0.06
0.83
0.0 5/8 25
91.23 5.26
1 2.54
100 0.8 1/2 2.54 91.23
2
5
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
142/161
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = = >
fy
As = bd = = cm
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
2. Refuerzo transversalAst =
tb
td
Ast = = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
5.5 Dise o del pie de la zapataPeralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo interiord = - - = cm
1. Refuerzo Principald = cm Mu = t-m
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = = >
fy
As = bd = = cm2
Espaciamiento para barra de: = cm2
S = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
2. Refuerzo transversalAst = t bt d
Ast = = cm2
fy 4200 23.530.85f'c 0.85 210
0.70bd 0.90 100 91.23Mu 5.26
0.0000 USAR CUANTIA MINIMA4200
0.000 100 91.23 13.68
0.03 0.03 210 0.000
fy 23.53 4200
0.0000
2mKu 1 23.53 0.70
15
3/4 2.842.84 100 14.20
0.0000 100 10.0 0.20
13.68
0.5 3/4 20
3/4 2.842.84 100 20.75
4.80bd 0.90 100 91.23
91.23 35.98
Mu 35.98
1 2.54
100 0.8 1/2 2.54 91.23
20.00
0.7 3/4
20.7513.68
0.5
0.0000
3/4
0.0000 USAR CUANTIA MINIMA
4200
0.0000 100 91.23 13.68
0.03 0.03 210 0.0000
0.20
15
fy 23.53 4200
0.0000
2mKu 1 23.53 4.80
fy 4200 23.530.85f'c 0.85 210
3/4 2.842.84 100
100 10.0
2
5
2
5
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
143/161
Espaciamiento para barra de: = cmS = = cm
Nbarras = Usar: @ cm
@ 25 cm @ 25 cm
@ 25 cm
@ 20 cm
@ 25 cm
@ 15 cm
@ 25 cm @ 15 cm
@ 20 cm Lcorte= @ 15 cm
@ 15 cm @ 15 cm
20.00
3/4100 14.20
DISTRIBUCION FINAL DE LA ARMADURA
0.7
2.84
1/2
1
5/8
5/85/8
153/4
0.05
2.84
3/4
3/4
1/2
3/4
3/4
3/4
5/8
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
144/161
A) Camion de Diseo HS-20
Los efectos maximos sobre el puente se dan en la posicion mostrada.
C L
tn tn
tn
L= 25
Analisis estructural para la situacion anterior:
RA= Tn RB =
Tn-m
B) Tamdem de Diseo
C L
L= 25 m
Analisis estructural para siruacion anterior:
RB=
RA= Tn
Tn-m
11.48
133.48
11.6 0.9 0.3 12.2
11.21 11.21
1.2
REACCION B 15.60 Tn
M max 168.311337 Tn-m
168.31
RESULTADOS
REACCION A 17.53 Tn
17.53
4.3 4.3
8.93 3.57 0.73 4.3 7.47
MOMENTOS POR CARGA VIVA
SOBRECARGA VEHICULAR
14.78 14.78
3.57
-
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145/161
C) Carga distribuida
W(tn/m) Tn
MCV + IM = Gext Mmax( Tamdem o camion ) 1 +
Por lo tanto el Momento mximo de sobrecarga vehicular por via aplicando la formula anterior sera:
Vigas Exteriores
M CV+ IM = x + =75.78
I
1
#R0.001 168.31 #REF!
REACCION B 12.125 Tn
M max 75.78 Tn-m
0.97
RESULTADOS
REACCION A 12.125 Tn
REACCION B 10.94 Tn
M max 133.48 Tn-m
RESULTADOS
REACCION A 11.48 Tn
-
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146/161
Camin de Diseo :
Resultante Tn
X m
RA Tn
Mmax= Tn-m
RB Tn
Mmax= Tn-m
Carga Equiva
Tn
Resultante Tn
X m
RA Tn
Max= Tn-m
RB Tn
Max= Tn-m
Tn
H
133.479712
10.94096
133.479712
10.94
22.42
0.6
11.47904
17.52906
168.3113369
15.60094
168.3113369
15.60
33.13
2.845034712
-
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147/161
+ Mmax(distribuida)
Tn-m MCV+ IM = #REF!
0
EF!
-
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148/161
ente:
S
-
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149/161
-
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150/161
-
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151/161
1 DIMENSIONAMIENTOH = Altura total del estribo =B = Base del estribo (0.4H, 0.7H) =hz = Altura de zapata (H/12,H/10) =h = Nivel de profundidad de la zapata =ha = Nivel m ximo de aguas =
hviga = Altura total de viga =e = Espesor del alast mero =hparapeto = Atura del parapeto =bparapeto = Espesor del parapeto =tinf. = (H/12,H/10) =tsup. = (m n) =L = Longitud del pie del estribo (B/3) =Nmin. = Long. de la cajuela a la linea central del apoyo =N = =Donde:N = (200+0.0017L+0.0067H)(1+0.000125S )L = Longitud del tablero =H = mm (puentes simplemente apoyados)S = Desviaci n del apoyo medido desde la l nea normal al tramo (en grados) =
2 DEFINICION DE CARGASConsideraciones inicialesPeso especifico del relleno r = t/m3
Peso especifico del concreto c = t/m3Concreto f'c = kg/cm2Acero fy = kg/cm2Angulo de fricci n interno = Ancho del ala A = m
0.30
6.25
9.00 2.24
8.00
25000 mm0.00
0.00
2.75
1.65
3.50
0.011.00
5.20
2.40210420035.6
0.01 m 0.01 m
0.01 m 0.01 m0.00 m 0.00 m
0.00 m 0.00 m
0.00 m 0.01 m
0.02 m 0.02 m0.00 m -
1.80
0.09 m 0.09 m
DISEO DE ALAS DE ESTRIBOS
Calculado Redondeado
0.01 m 0.01 m0.05 m 0.05 m
0.01 m 0.01 m0.00 m 0.00 m
0.04 m 0.04 m0.02 m 0.02 m
-
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152/161
q
EV
1
LSH 4
EH LSV
2
3
a
min m x
Presi n estatica del sueloCalculo del coeficiente para el empuje activo - Teor a de Coulomb
KA =Sen Sen ( - ) 1 +
Donde: = Angulo de fricci n interna del relleno = = Angulo de fricci n y adherencia para diferentes materiales = = Angulo del talud de tierra con la horizontal = = Angulo de la cara superior de la pared con la vertical =
KA =
Empuje activo - Teor a de Coulomb
E = r KA H2 = = t/m
EH = t y = m
Calculo del coeficiente para la fuerza de dise o sismicoCoeficiente de aceleraci n A =Coeficiente de sitio S =
Calculo del coeficiente para el empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeKh = Coeficiente sismico horizontal (A/2)Kv = Coeficiente sismico vertical (0.00 a 0.05)
KAE =Cos Cos Cos ( + + ) 1 +
Donde: = Angulo de fricci n interna del relleno = = Angulo de fricci n y adherencia para diferentes materiales = = Angulo del talud de tierra con la horizontal = = arc tan Kh/(1-Kv) = = Angulo entre la pared interior del muro y la vertical =
KAE =
Empuje de tierras con sismo - Mononobe Okabe
0.90.0
Cos2 ( - - )
Sen ( + ) Sen ( - - )
0,.000
Sen ( - ) Sen ( + )
3.6
Sen2 ( + )
Sen ( + ) Sen ( - )
9.0
0.000
1.80.0
1/2 1/2 1.80 0.000 9.00 17.50
1.80.0
Cos ( + + ) Cos ( - )
3.6
17.50 3.00
0.301.20
0.150.00
2
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
153/161
EAE = r KAE H2 (1 - Kv) = 1 -
EAE = t/mEAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
LSV = wL (ancho de tal n) = = t/m x = m
Peso propio del muro (DC)
Peso del suelo de relleno (EV)
Combinaciones de cargas
Resumen de Cargas no factoradas
Cargas Verticales Cargas Horizontales
3 VERIFICACION DE ESTABILIDAD Y SEGURIDADConsideraciones inicialesFactor de seguridad al deslizamiento FSD =Factor de seguridad al volteo FSV =
Coeficiente de fricci n entre el muro y el suelo =Capacidad portante del suelo Gt = kg/cm2
Cargas de Dise oCargas Verticales Fv (t)
53.46
76.081.88
84.14
1.88
EV. EXTREMO 1b 28.80 53.46EV. EXTREMO 1c 28.80 1.88
EV. EXTREMO 1 20.74 53.4653.46 1.88EV. EXTREMO 1a 20.74
84.14
76.0853.46
80.786.58
88.84RESISTENCIA 1b 28.80 53.46RESISTENCIA 1c 28.80 6.58
RESISTENCIA 1 20.74 53.46 6.5853.46 6.58RESISTENCIA 1a 20.74
88.84
80.78PL EV
2.00
0.603.53
Estado DC DW LL
1.50
LSV Fv
LL 5.40 36.67DW
LSV 3.76 3.83 14.39EHe 6.79
PL
4.50 13.30LSH 2.96EQ
EH 17.50DC
3.00 52.51
(m) (t-m)ItemVn Brazo Momento
ItemHn
EV 39.60 151.47
Brazo Momento(t) (m) (t-m) (t)
BRDC 23.04 55.22
1.50 1.35
1.050.50
1.05
0.50
EV. EXTREMO 1b 1.25 1.50 1.35EV. EXTREMO 1c 1.25 0.50
EV. EXTREMO 1 0.90 1.50 1.351.50 1.35 0.50EV. EXTREMO 1a 0.90
1.05
1.05
1.35 1.75RESISTENCIA 1a 0.900.95
0.95
1.50 1.35
0.951.75
0.95
1.50RESISTENCIA 1b 1.25 1.50 1.35RESISTENCIA 1c 1.25 1.75
39.60 151.47
DW ES LL, BR EQEH EV nRESISTENCIA 1 0.90 1.50 1.35 1.75
Estado DC
Brazo
23.04 55.22
BloqueAncho Alto pe
39.60 3.83
Momento(m) (m) (t/m3) (t) (m) (t-m)
Vn
4 2.75 8.00 1.80 151.47
1.981 0.30 8.00 2.40 5.76 2.30
0.50 8.00 2.40 4.80 9.523 5.20 1.00 2.40 12.48 2.60 32.452
1.37 2.75 3.76 3.83
0.000 1.37 9.00 2.96
BloqueAncho Alto pe
13.25
Momento(m) (m) (t/m3) (t) (m) (t-m)
Vn Brazo
0.000 9.001/2 1/2 1.80 0.0024.296.796.79 5.40
4.50
0.76 1.80 1.37
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
154/161
Momentos debidos a Cargas Verticales Mv (t.m)
Cargas Horizontales Fh (t)
Momentos debidos a Cargas Horizontales Mh (t.m)
Estabilidad al volteo o excentricidadDonde:FSV =
Estabilidad al deslizamientoDonde:FSD =
OKEV. EXTREMO 1b 84.14 0.60 11.66 4.33 OKEV. EXTREMO 1c 84.14 0.60 11.66 4.33
EV. EXTREMO 1a 76.08 0.60 11.66 3.91 OKOK
RESISTENCIA 1c 88.84 0.60 31.43 1.70 OKEV. EXTREMO 1 76.08 0.60 11.66 3.91
RESISTENCIA 1a 80.78 0.60 31.43 1.54RESISTENCIA 1b 88.84 0.60 31.43 1.70 OK
OK
Estado Fv Fh Fv/Fh
RESISTENCIA 1 80.78 0.60 31.43 1.54 OK
Fh
EV. EXTREMO 1c 280.70 61.65 4.55
Fv 1.50
OK
61.65 4.24EV. EXTREMO 1 261.37 61.65 4.24 OK
OKEV. EXTREMO 1b 280.70 61.65 4.55 OKEV. EXTREMO 1a 261.37
RESISTENCIA 1c 298.69 102.04 2.93 OK
RESISTENCIA 1a 279.36 102.04 2.74 OKOKRESISTENCIA 1b 298.69 102.04 2.93
OKRESISTENCIA 1 279.36 102.04 2.74Mv/Mh
61.65EV. EXTREMO 1c 55.00 6.65
Mv 2.00Mh
Estado Mv Mh
EV. EXTREMO 1a 55.00 6.65EV. EXTREMO 1b 55.00 6.65
61.65
61.65
102.04
61.65RESISTENCIA 1c 78.76 23.28EV. EXTREMO 1 55.00 6.65
RESISTENCIA 1a 78.76 23.28RESISTENCIA 1b 78.76 23.28
102.04
102.04
11.66
102.04Estado EH LSH BR EQ
RESISTENCIA 1 78.76 23.28
EV. EXTREMO 1b 10.19 1.48EV. EXTREMO 1c 10.19 1.48
Mh
11.66
31.43
11.66EV. EXTREMO 1 10.19 1.48
EV. EXTREMO 1a 10.19 1.48
RESISTENCIA 1b 26.25 5.17RESISTENCIA 1c 26.25 5.17
11.66
31.43
Fh
31.43
7.19
RESISTENCIA 1 26.25 5.17RESISTENCIA 1a 26.25 5.17
EV. EXTREMO 1c 69.02 204.485
EQEstado EH LSH BR31.43
280.70204.485
261.377.19
280.70
25.18
EV. EXTREMO 1a 49.69 204.485
EV. EXTREMO 1b 69.02 7.19
RESISTENCIA 1c 69.02 204.485204.485 7.19EV. EXTREMO 1 49.69
261.37
298.69204.485
279.3625.18
298.69
LSV
RESISTENCIA 1a 49.69 204.485RESISTENCIA 1b 69.02 25.18
Estado DC DW LL PL EV204.485 25.18RESISTENCIA 1 49.69
279.36
Mv
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
155/161
Presiones sobre el sueloB/2
e Xo
Fv
TALON PIE
min
m x
Donde:Xo =
e = B/2 - Xo em x = B/6
4 ANALISIS ESTRUCTURAL4.1 Calculo del cortante y momento de dise o en la base de la pantalla
q
y
ty
LSH
EH
a
min m x
h = m
Empuje activo - Teor a de Coulomb
E = r KA H2 = = t/m
8.00
1/2 1/2 1.80 0.000 8.00 13.83
EV. EXTREMO 1b 2.60 0.000 0.001 OK 16.12 OK 16.24 OKEV. EXTREMO 1c 2.60 0.000 0.001 OK 16.12 OK 16.24 OK
15.06 OK
9.46 OK
OK 14.20
OKOK
OK
OKEV. EXTREMO 1 2.63 0.000 0.001 OK 14.20
EV. EXTREMO 1a 2.63 0.000 0.001 OK 15.06
0.000 0.001 OK 8.28OK 22.79 OKRESISTENCIA 1b 2.21 0.000 0.001 OK 24.71 OKRESISTENCIA 1a 2.20
24.71 OK 9.46RESISTENCIA 1c 2.21 0.000 0.001
Mv - MhFv
Estado Xo e emx qmax8.28 OK
qminRESISTENCIA 1 2.20 0.000 0.001 OK 22.79 OK
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
156/161
EH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe Okabe
EAE = r KAE H2 (1 - Kv) = 1 -
EAE = t/mEAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)
wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
Cortante Vd (t)
Momento M (t.m) Mximo
Altura de corte para M/2y =ty = mMu = t.m
Mu/2= t.m
Empuje activo - Teor a de Coulomb
E = r KA H2 = = t/m
EH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAE H
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/mEAE= tEHe = t y = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH
= KA
wL
H = = t/m y = m
Momento M/2 (t.m)
4.2 Calculo del cortante y momento de dise o en la base del parapetoh = m1.30
EV. EXTREMO 1b 4.06 1.17 5.49EV. EXTREMO 1c 4.06 1.17 5.49
RESISTENCIA 1c 5.81 4.095.49
9.419.41
5.49EV. EXTREMO 1 4.06 1.17
EV. EXTREMO 1a 4.06 1.17
RESISTENCIA 1a 5.81 4.09RESISTENCIA 1
9.41RESISTENCIA 1b 5.81 4.09
nM/2Estado EH LSH BR EQ5.81 4.09 9.41
3.08 1.26
1/2 1/2 1.80 0.000 3.77 0.00
1.89
4.271.191.19 2.26
0.76 1.80 1.37
0.000 1.37 3.77 1.24
70.03
EV. EXTREMO 1c 38.63 5.26
35.02 OK
1/2 1/2 1.80 0.000 3.77 3.08
EV. EXTREMO 1b 38.63 5.26EV. EXTREMO 1a 38.63 5.26
46.0846.08
46.08
3.770.54
70.03
46.08RESISTENCIA 1c 55.32 18.39EV. EXTREMO 1 38.63 5.26
RESISTENCIA 1a 55.32 18.39RESISTENCIA 1b 55.32 18.39
70.03
70.03
9.83
70.03Estado EH LSH BR EQ
RESISTENCIA 1 55.32 18.39
EV. EXTREMO 1b 8.05 1.31EV. EXTREMO 1c 8.05 1.31
nM
9.83
RESISTENCIA 1c 20.74 4.609.83
24.0824.08
9.83EV. EXTREMO 1 8.05 1.31
EV. EXTREMO 1a 8.05 1.31
RESISTENCIA 1a 20.74 4.60RESISTENCIA 1
24.08RESISTENCIA 1b 20.74 4.60
nVdEstado EH LSH BR EQ20.74 4.60 24.08
13.83 2.67
1/2 1/2 1.80 0.000 8.00
4.00
0.0019.195.375.37 4.80
0.76 1.80 1.37
0.000 1.37 8.00 2.63
2
2
2
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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Empuje activo - Teor a de CoulombE = r KA H = = t/mEH = t y = m
Empuje de tierras con sismo - Mononobe OkabeEAE = r KAE H
(1 - Kv) = 1 -EAE = t/mEAE= t
EHe = t y = mCarga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSH = KA wL H = = t/m y = m
Cortante Vdparapeto(t)
Momento Mparapeto(t.m) M ximo
4.3 Calculo de cortante y momento en el tal n de la zapata
DC, EV, LSV
TALON 1 2 PIE
min
1 m xQ 2
Q
Peso propio del tal n de la zapata (DC)DC = = t/m x = m
Carga viva superficial (LS)wL = heqr = = t/m2
LSV = wL (ancho de taln) = = t/m x = m
Peso del suelo de relleno (EV)EV = = t/m x = m
0.03 1.00 2.40 0.07 1.38
0.03 0.01 0.02
0.76 1.80 1.37
1.37 2.75
0.05
1.38
0.03 8.00 1.80 0.40 1.38
3.76
0.32
0.32EV. EXTREMO 1b 0.16 0.14
1.00
0.32EV. EXTREMO 1c 0.16 0.14
EV. EXTREMO 1 0.16 0.14 0.32EV. EXTREMO 1a 0.16 0.14
0.68
0.68RESISTENCIA 1b 0.23 0.48RESISTENCIA 1c 0.23 0.48
RESISTENCIA 1 0.23 0.48RESISTENCIA 1a 0.23 0.48
0.68
0.68
0.44
nM
EV. EXTREMO 1c 0.21 0.21
Estado EH LSH BR
EV. EXTREMO 1a 0.21 0.21
EV. EXTREMO 1b 0.21 0.21 0.44
0.44
1.22
0.44RESISTENCIA 1c 0.54 0.74EV. EXTREMO 1 0.21 0.21
RESISTENCIA 1a 0.54 0.74RESISTENCIA 1b 0.54 0.74
1.22
1.22
0.000 1.37 1.30 0.43
EH LSH BR nVdRESISTENCIA 1 0.54 0.74
Estado1.22
1/2 1/2 1.80 0.000 1.30 0.360.36 0.43
1/2 1/2 1.80 0.000 1.30
0.65
0.000.500.14
0.14 0.78
0.76 1.80 1.37
2
2
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5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
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Cortante Vd (t)
Momento M (t) M ximo
4.4 Calculo de cortante y momento en el pie de la zapata
Peso propio del pie de la zapata (DC)DC = = x = m
Cortante Vd (t)
Momento M (t) M ximo
5 DISE O ESTRUCTURAL5.1 Consideraciones inicialesConcreto f'c = kg/cm2
Acero fy = kg/cm2
Recubrimientos:Contacto directo con el suelo cmExterior diferente al anterior cm
Factores de resistenciaFlexi n =Corte =
5.2 Dise o de la PantallaPeralte efectivo para barra de: = cm
Refuerzo interiord = - - = cm
4200
0.80.5
210
EV. EXTREMO 1c 16.16 -4.08
0.90
2.54
80 0.8 1/2 2.54 71.23
0.90
1
26.6026.60 -0.33
-0.33EV. EXTREMO 1a 14.47 -2.94EV. EXTREMO 1b 16.16 -4.08
26.84
24.4926.84
29.6929.69 -0.05
-0.05
36.5236.52 5.93
RESISTENCIA 1c 19.87 -4.08EV. EXTREMO 1 14.47 -2.94 24.49
5.93 36.44
33.4233.42 5.64
RESISTENCIA 1a 18.19 -2.94RESISTENCIA 1b 19.87 -4.08 36.44
5.64 34.32
Q1
35.99 -0.04
Estado V2 DCRESISTENCIA 1 18.19 -2.94 34.32
Q2 nMd
35.9932.24 -0.30
EV. EXTREMO 1b 16.16 -4.95EV. EXTREMO 1c 16.16 -4.95 32.55
-0.04 32.55
32.2444.26 5.39
EV. EXTREMO 1 14.47 -3.56EV. EXTREMO 1a 14.47 -3.56 29.79
-0.30 29.79
44.2640.51 5.13
RESISTENCIA 1b 19.87 -4.95RESISTENCIA 1c 19.87 -4.95 42.46
5.39 42.46
40.51Q1 Q2
RESISTENCIA 1 18.19 -3.56RESISTENCIA 1a 18.19 -3.56 39.97
5.13 39.97
82.92 -0.11EV. EXTREMO 1c 16.18 -11.34 -2.59EV. EXTREMO 1b 16.18 -11.34 -2.59
82.92-7.4-7.4 -4.86
-0.11 -4.86
nVd
0.02 1.00 2.40 0.04 0.83
Estado V2 DC
76.86-7.4
EV. EXTREMO 1a 14.61 -8.17 -2.59EV. EXTREMO 1 14.61 -8.17 -2.59
-7.4 -8.58-0.77 -8.58-7.4
76.86 -0.77
17.53 -11.34 -9.05 -7.442.25
-9.05
48.31-7.4
-30.2913.72 -30.2913.72RESISTENCIA 1c 17.53 -11.34 -9.05
RESISTENCIA 1b48.31
RESISTENCIA 1a 15.95 -8.17 -9.05RESISTENCIA 1 15.95 -8.17
-33.6513.06 -33.6542.2513.06
-7.4nMd
-0.12 -3.58
Q2V1 DC LSV
EV. EXTREMO 1c
Q1
-0.12
EVEstado
EV. EXTREMO 1b
60.30
-53.46 -3.58-0.84 -6.5355.90-53.46
16.18 -8.25 -1.88 -53.46
60.30-1.88
16.18 -8.25 -1.88
RESISTENCIA 1c55.90
14.96
-53.46EV. EXTREMO 1 -6.5314.96 -17.29
EV. EXTREMO 1a 14.61 -5.9414.61 -5.94 -1.88
35.13-53.46 -17.29
14.25 -19.9630.73
-0.84
-53.46
17.53 -8.25 -6.58 -53.4635.13
-6.5815.95 -5.94 -6.58
V1 DC LSV-19.96
Q2 nVd30.73 14.25-53.46
RESISTENCIA 1b 17.53 -8.25 -6.58RESISTENCIA 1a 15.95 -5.94RESISTENCIA 1
Estado EV Q1
-
5/22/2018 1.2 .Hoja de Calculo Puente Viga Losa Diseno de Viga Configurado 14 Mayo 2014
159/161
1. Refuerzo vertical (cara interior)d = cm Mu = t-m
Ku = = 10 =
m = = =
= 1 1 - 1 - = 1 - 1 - 2m
=
Refuerzo M nimoMin = f'c = =
fy
As = bd =
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