diseÑo puente tipo losa
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DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSADatos:
NUMERO DE VIAS : 2 LUZ DEL PUENTE: 13 m ANCHO DEL PUENTE: 6m TREN DE CARGA: HS-15 Fc: 280 Kg/cm3
Fy: 4200 Kg/cm3
Acera 0.70 m RESISTENCIA (FATIGA) 2 SERVICIO 2
TREN DE CARGA O CAMION DE DISEÑO HS - 15
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
DISEÑO DEL PUENTE TIPO LOSA
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
1. CALCULO DEL ESPESOR DE LA LOSA
Según la norma peruana:
h=1.2(L+3.05)30
DONDE:
L en metros = 13
h=1.2(13+3.05)30
h=0.642m
h=65cm
2. DETERMINACION DE FRANJA
Según la norma peruana:
Para dos o más carriles:
a) Franja central
E=84+1.44∗√L1∗W
L1 = 13 m = 42.65’’
W1 = 4.80 m = 15.75 ‘’
E=84+1.44∗√13∗4.80
E=121.32∗2.54=308.1528 cm
E=3.08m
b) Franja de Borde:
E=0.60+0.30+ 3.082≤1.80mt
E=2.44>1.80mt
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
E=1.80mt
3. LINEA DE INFLUENCIA DE CORTES
4.-Diseñar por flexión las vigas principales.
L/4=7.5m
B= bw+s=0.80+2.47=3.27m (utilizamos este valor)
bw+16*t=0.80+16*0.18 =3.68m
A. Diseño por cargas de servicio
fc=0.4*f´c=0.4*280=112.00kg/cm2
fs=0.6*fy=0.6*4200= 2520 kg/cm2
exterior
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
n=2∗106
15000∗√280≈8
r=fsfc
=2520112
=23
K=nn+r
=823+8
=0 .26
J=1−K3
=1−0 .263
=0. 91
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
interior
Por lo tanto área de acero para ambos casos es la siguiente:
Exterior
Interior
B. Verificando Cuantía.
Pb=0. 85∗β1∗(60006000+ fy
)∗f ´ cfy
Pmax=0 .75 Pb=0 . 75∗(0 .852(60006000+4200
))∗2804200
Pmax=0 .021
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
d=√2∗Mtotalfc∗K∗J∗b
d=√2∗809 .86∗105
112∗0 . 26∗0.91∗327d=136.72cm≤190 cm . . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..OKPor . .. . .Recomendacion . .. . ..d=1 .70m
d=√2∗Mtotalfc∗K∗J∗b
d=√2∗790 .795∗105
112∗0 .26∗0.91∗327d=135cm≤190cm . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .OKPor . .. . .Recomendacion . .. . ..d=1 .70m
Δs=Mufs∗J∗d
Δs=809 .86∗105
2520∗0 .91∗170Δs=207 .74 cm2
Δs=Mufs∗J∗d
Δs=790. 795∗105
2520∗0 .91∗170Δs=202. 85cm2
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Cuantía Real=
Δsbd
Exterior =
207 .74327∗170
=0. 0037
Interior =
179 .20330∗100
=0. 0054
C. Diseño por resistencia última
Exterior
MU=1.3 [M D+53 (M L+M I )]
MU=1.3 [678.98+ 53
(109.74+24.14 )]MU=1172.75Tn−m
ÁREA DE ACERO a=10
a=∆s×f y
0.85×f ' c ×B
a= 188.05×42000.85×280×327
=10.15
pmin=14fy
=144200
=0 .0033
0 . 0034≥0 .0033 . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..OK Interior
MU=1.3 [M D+53 (M L+M I )]
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
Δs=Mu0 .9∗fy∗(d−a/2)
Δs=1172. 75∗105
0 .9∗4200∗(170−5 )Δs=188.05cm2
P=188 . 05327∗170
=0 . 0034≤0 .021 .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. ..OK
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
MU=1.3 [647.925+ 53
(117.11+25.76 )]MU=1151.85Tn−m
Área de Acero a=10
a=∆s×f y
0.85×f ' c ×B
a= 184.68×42000.85×280×327
=9.97
pmin=14fy
=144200
=0 . 003
0 . 0033≥0 .003 .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .OK
Para no chequear deflexiones debe ser menor que:
P=0.18∗fc / fy=0 .18∗280/4200=0 . 012 Exterior
0 .0034≤0 .012 . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..no .. se . .chequea . .defleciones Interior
0 .0033≤0 . 012 .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .no. . se ..chequea . .defleciones
Verificando el valor de “a”
Exterior
Interior
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
Δs=Mu0 .9∗fy∗(d−a/2)
Δs=1151.85∗105
0 .9∗4200∗(170−5 )Δs=184 .68 cm2
a= Δs∗fy0. 85∗fc∗d
=188 .05∗42000 . 85∗280∗327
=10 . 15cm
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Representación Grafica
Exterior
Interior
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
a= Δs∗fy0. 85∗fc∗d
=184 . 68∗42000 . 85∗280∗327
=9. 97cm
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
D. Diseño por Corte y vigas principales
a.- Corte por carga permanente
Exterior
Vcp=5. 49∗30∗12
+4 . 09∗(1+0 . 75+0 .5+0 .25 )
Vcp=92.58 tn
Interior
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
b.- Corte por sobre carga
Exterior
Vs/c=(7 .256∗1+7 .256∗0 .86+1.814∗0 .56)∗2.53Vs/c=36 .72 tn
Interior
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
Vcp=5. 21∗30∗12
+4 .09∗(1+0 .75+0 .5+0 .25)
Vcp=88 .38 tn
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Vs/c=(7 .256∗1+7 .256∗0 .86+1.814∗0 .56)∗1.35Vs/c=19. 59 tn
c. Corte por impacto
Exterior
Como Vc>Vu teoricamente no requiere estribos
Interior
Como Vc>Vu teoricamente no requiere estribos
d. Calculo de espaciamiento (Usando estribos de ∅=3 /8 )
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
%VI=15 . 24L+38
=15 .2430+38
=0 .22
VI=0 . 22∗36 . 72=8 .08tnVu=1 .3∗( 92.58+5/3∗(36 . 72+8. 08 ))=217. 42tn
Vc=0 . 85(0 .53∗√280+175∗0 .0034 (217 . 42∗1701172.75∗105 ))∗327∗170
Vc=419 .06 tn
%VI=15 . 24L+38
=15 .2430+38
=0 .22
VI=0 . 22∗19 .59=4 . 30 tnVu=1 .3∗( 88. 38+5 /3∗(19 . 59+4 .30 ))=166 . 65 tn
Vc=0 . 85(0 .53∗√280+175∗0 .0035(166 . 65∗1701151. 85∗105 ))∗327∗170
Vc=419 . 06 tn
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Usando ϕ 3/8´´. .. .. . .@35cm
Sin embargo se debe cumplir que:
Exterior
L=2∗170=280cmS=¿ {d /4=170/4=42.5cm ¿ } {8db=8(2.54∗1 .3 /8 )≈25 cm ¿}¿{}smax=d /2=170/2=85 cm1ϕ3 /8´´@10cm ,10ϕ3 /8 ´´@20 cm ,rϕ3 /8 ´´@35 cm
Interior
L=2∗170=280cmS=¿ {d /4=170/4=42.5cm ¿ } {8db=8(2.54∗1 .3 /8 )≈25 cm ¿}¿{}smax=d /2=170/2=85 cm1ϕ3 /8´´@10cm ,10ϕ3 /8 ´´@20 cm ,rϕ3 /8 ´´@35 cm
e. Diseño de las vigas diafragma
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
AV=3 . 5∗b∗sfy
s=Av∗fy3. 5∗b
=2∗0 .71∗42003.5∗90
≈20 cm
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Mu=30%M=0.30*809.86=242.958tn-m
Espaciamiento de estribos
Smax=d/2=85cm
f. Diseño de las losa de tablero
a.-carga permanente
P.P.losa=0.18*1*2.4=0.432tn/m
Asfalto=0.05*1*2=0.10tn/m
Total=0.532tn/m
Mcp=w∗S2
10=0 .532∗1. 672
10=0 .15 tn−m
b.- Sobre carga
Ms /c=(S+0 .6110
)∗P
Ms /c=(1 . 67+0 . 6110
)∗7 .256=1 .65 tn−m
Ms /c (+)=0 . 8∗1.65=1 .32tn−mMs /c (−)=0 .9∗1 .65=1. 49tn−m
c.- Impacto
%MI=15 .24L+38
=15 .243 . 2+38
=0 .37≥0 .30 . .. . .. .. . .. tomamos . .el . . min imo
MI (+)=0. 30∗1. 32=0 .396 tn−mMI (−)=0 .30∗1 . 49=0 . 447 tn−m
Mu (+)=1 .3(0 .15+(5 /3 )∗(1.32+0 .396))=3 .91tn−mMu (−)=1 . 3(0 .15+(5/3 )∗(1 . 49+0 . 447 ))=4 .39 tn−m
Mu= 3.91 Tn-m
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
Δs=242.958∗105
2520∗0 . 91∗170=62 . 32cm 2
1ϕ3 /8´´@10 cm ,10ϕ3 /8´´@20 cm , rϕ3 /8 ´´@60 cm
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
a=1. 4
Δs=3. 91∗105
0 .9∗4200∗(15−0 . 70)=7 .23cm2
a=7 .23∗42000 .85∗280∗100
=1.27cm .. .OK !!
Usando φ5 /8
@=
1. 987 .23
∗100=27 . 39≈25cm
Mu= 4.39 Tn-m
a=1. 6
Δs=4 .39∗105
0 .9∗4200∗(15−0 . 8)=8 .18cm2
a=8 .18∗42000 . 85∗280∗100
=1. 44 cm . ..OK !!
Usando φ5 /8
@=
1. 988 .18
∗100=24 . 2≈25 cm
g.- Diseño de losa en voladizo
seccion carga distancia M Tn-m
1 0.15*0.35*1*2.4=0.126 1.055 0.133
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
2 0.43*0.30*1*2.4=0.31 0.73 0.226
3 0.5*(0.25*0.05)*1*2.4=0.015 0.56 0.0084
4 0.18*0.58*1*2.4=0.25 0.29 0.0725
Asfalto 0.05*0.53*1*2 =0.053 0.265 0.014
Baranda 0.15*1=0.15 1.18 0.177
Mcp 0.631
H. Momento por sobrecarga
M s /c=P∗XE
X=0.23
E=0.8∗X+1.143=0.8∗0.23+1.143
E=4.327
M s /c=7.256∗0.23
1.327=1.258Tn−m
M I=0.3∗1.258=0.377Tn−m
MU=1.3 [0.631+ 53
(1.258+0.377 )]MU=4.363Tn−m
Calculo del área de acero
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
a=1.6
Δs=4 .363∗105
0 .9∗4200∗(15−0 .8)=8 .13cm2
a=8 .13∗42000 .85∗280∗100
=1. 43cm .. .OK !!
Usando φ5 /8
@=
1. 988 .13
∗100=24 .2≈25cm
∅ 5 /8 @ 25 c
ANA B. POSTIGO FARFAN HELMUT HERCILLA BERRIO
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