p. carrozable tf
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PUENTE CARROZABLEDISEÑO DE VIGAS
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DISEÑO PUENTE VIGA-LOSAPROYECTO :
Puente simplemente apoyado OFICINA : fidelomvLUZ DEL PUENTE L (m) = 18.50PERALTE VIGA H = L/15 (m) = 1.23 1.20ESPESOR LOSA E (m) = 0.200
AREA DE INFLUENCIA DE VIGA
Metrado de cargasAncho de via ( A ) = 3.60 3.60 mancho de vereda ( c ) = 0.60 0.60 mAncho de viga ( bw ) = 0.45 mseparacion ejes vigas ( S ) = 2.10 2.10 mespesor de losa ( E ) = 0.165 0.200 m
( g ) = 0.15 0.15 m( y ) = 0.25 0.25 m( f ) = 1.00 m
( D ) = 0.35 m( x ) = 0.75 m( a ) = 0.78 m
Aporte de losa viga principal, asfalto, aceraPeso losa = E * (a+b/2+S/2) * (2,4 T/m3) 0.984 T/mPeso viga = f * bw * (2.4 T/m3) 1.080 T/masfalto = 0.05 * A/2 * ( 2 T/m3) 0.180 T/macera = c * g * (2.4 T/m3) 0.216 T/motros = 0.290 T/m
2.750 T/m
Aporte de vigas diafragma N = 5
Espaciamiento vigas diaf. e = L / ( N - 1 ) 4.625Ancho viga diafragma bd = 0.250Peralte viga diaframa hd = ( f - y ) 0.750
PP Diafragma Pdf = hd.bd.(S/2-b/2).(2.4) = 0.473 T
1-MOMENTO POR PESO PROPIO
Aporte de losa viga principal, asfalto, acera Mpp = 117.648 T - m Aporte de vigas diafragma Mdf = 4.371 T - m
122.019 T - m
2-MOMENTO POR SOBRECARGA Sobrecarga Semitrailer AASHTO HS-20 Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)
P = 4000 kg 1/2 ( 2.25L - 10.675 ) P= 61.900 T - m ( 2S + 2x - 3.05 ) / S = 1.262
Mom. por sobrecarga M S/C = Ms/c . Ccc = 78.112 T - m
3-MOMENTO POR SOBRECARGA EQUIVALENTE Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)
1/2 (2,25 P (L/4) + 0,262 P(L/4) (L/2)) = 43.230 T - m
4-CARGAS POR EJE TANDEM Por viga (se divide entre 2 por que analizamos 1 sola viga)
1/2 ( 3P / 2 ( L - 1,20 ) Ccc ) = 65.493 T - m
Momento Total por Carga Movil ( ML) ML = 78.112 T - m
5-MOMENTO POR IMPACTO I = 15,24 / (L+38) = 0.27 < 0.300 OK!
Momento de impacto Mi= 21.069 T-m
Momento Total Por Impacto ( Mi) Mi = 21.069 T - m
B1- DISEÑO POR SERVICIO1 Verificacion del peralte
221.20 T-mf´y = 4200f´c= 210fc = 0,4 f´c = 84fs = 0,4 f´y = 1680 Determinacion de ancho colaboranter = fs / fc = 20 b = L/4 4.63
9.661 b = 16*E + bw 3.65k = n/(n+r) = 0.326 b = S 2.10j = 1 - k/3 = 0.8914 b = 2*a + bw 2.00H= 120.00 b = min valor = 2.00 m
d = = 95.23 cm
d servicio < d rotura = H - x OK !95.23 104.88
104.88 cm
A- PREDIMENSIONAMIENTO
B- DISEÑO DE VIGAS
WD =
Numero de vigas diafragma
( WD * L2 ) / 8 =
Momento Total Carga Muerta (MD) = MD =
Momento = Ms/c = Coef. concent. de carga Ccc =
Mom. por sobrecarga equiv. M eq=
Mom. por eje tandem Mtand =
ML . I
M = MD+ML+MI =
n = 2100000/(15000.f´c1/2)
d =
L/2
4P4PP
L/2
4.27
LL
4.27
LL
Sobrecarga Crítica Semitrailer AASHTO HS-20Ms/c = (2,25 L -10,675) P
L/2
PM = 2,25P
L/2
Sobrecarga Equiv. Semitrailer AASHTO HS-20Meq = PM (L/4) + w (L/4)(L/2)
w = 0,262P
√ 2Mfckjb
A
E
Hf
g
a
bw
c
S
hd
bw
x x
y
D
L/2
3P3P
L/2
1.20
LL
Eje TandemMtand = 3P/2 ( L - 1.20 )
wD
LLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
Peso propio
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B2-DISEÑO POR ROTURA
373.95 T - m
Calculo del Area de acero a = 222.35b colab. (cm)= 200 b = -396,446.40
recub (cm)= 5 c = 37,394,756.02
d (cm) = H - x = 104.88 99.93Mu =
As = 99.92513 cm² 0.0048
Verificamos posición del eje neutro:
a = 11.76 cm a < = 20.00 OK ! : Diseño como viga rectangular
As + 1/3 As = 133.23 cm² 0.0064 (RNC 11,5,3)
50.66 cm²
Adoptamos: A s = 133.23 cm²
Area de barra de fierro = 5.10 diámetro = 1 "
Acero principal: número de barras = 27 1 "
As = 137.70 cm2= 0.0066
Verificamos la cuantía:
= x 6300 / (6300 + fy) = 0.022 = 0.85
= 0.0163
> = 0.0066 No requiere As a compresión
Para no verificar deflexiones:
= = 0.0090 > 0.0066 OK !
B3-VERIFICACION POR AGRIETAMIENTONº de columnas de acero: M = 3
Nº de filas de acero: N = 3 RNC 7.7.1 OK!, varillas si alcanzan N° de barras de acero por paquete: n = 4 (max. 4 barras por paquete)
2.54 cm EXPOSICION A AMBIENTE AGRESIVO
5.08 cm Z = 30000 kg/cm2 MODERADORecubrimiento: recub. = 5.00 cm Z = 26000 kg/cm2 SEVERO
6.27 cmx = recub. + ( 2.5 * (N - 1) + Deq*N ) * 0.5 15.12 cm
A = 2.X.bw / (# de barras) = 50.40 cm² Espaciamiento minimo entre paquetesZ = 26,000.00 kg/cm² 1.5*Diam.Equiv. = 7.62 cm
fs máx adm = = 3,817.16 kg/cm²
1718.20 kg/cm²
fs máx adm > 0.6 fy COMPARAR CON 0.6 fy3,817.16 2,520.00 kg/cm²
fs máx adm > fs máx actuante OK !2,520.00 1,718.20 kg/cm²
B4-VERIFICACION POR FATIGA EN SERVICIO
Ma = Mmax = 221.20 T - m
Mb = Mmin = 122.02 T - m
fs máx = 1,718.20 kg/cm² fs mín = = 947.79 kg/cm²
= 770.401 kg/cm²
= 1294.154 kg/cm²
>OK!.... Cumple: Rango real es menor que admisible
B5-VERIFICACION POR CORTE
Por peso propio : 27.800 T
Por sobrecarga HS 20 Ccc. P/2 . (9-25,62 / L ) = 19.219 T
Por impacto Vi = 5.184 T
Mu =1,3*( MD+1,67*(ML+MI) ) =
a As2 + b As + c = 0
As = [-b - (b2-4ac)^0,5]/(2a) =
r = As / (b . d) =
r = (As+1/3 As)/(b.d) =
As min = . b . d = = 0,7 f´c / fy
f =
0.75 rb =
Diametro de barras de acero: f =Diam. Equiv. del paquete de acero: Deq = n1/2 . f =
dc = recub. + 0.5 . f =
fs actuante = Mu / (As . j . d) =
MD + ML + MI=
MD =
Rango real entre esfuerzos maximo y minimo :
Df =Rango admisible entre esfuerzos maximo y minimo :
ff =
ff Df
VD = wD . Le/2 + Pdf . N/2 =
VL=
VL . I =
Z3√dcA
0 .18f ' cfyρ max
0 .9 Asfy (d−fyAs
1 .7 f ' cb)
ρ min
ρ
0 .85 f ' cβ 1fyρ b
β 1
ρ max
ρ max ρ
MaAsjd
MbAsjd
1 ,635 .36−0 .36 fsmin
fsmax−fsmin wD
LLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
PdfLL
P4P4P4.27
LL
4.27
LL
VL
VD
bw
d
x
centroide del refuerzo
dc
Asfy0 .85 f ' cb
ρ min
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Vu = 1,3(VD+1,67*(VL+Vi)) = 89.12 T
= = 5.00 kg/cm²
= = 6.40 kg/cm²
Vu < Vc teóricamente no se requiere refuerzo en el alma, colocaremos acero mínimo con estribos de 3/8".
3/8 " área de acero por varilla= 0.71 cm²
Av = 1.42 cm²
s = = 94.362 cm
Debe cumpirse : s < 0.5 d = 52.440
s < 60 cm = 60.000
3/8 " con espaciamiento s = 52 cm
Acero lateral
10% As = 13.77 cm²
Debido a que h > 60 cm, el espaciamiento entre barras será:1 - No mayor de 30 cm. 30.02 - No mayor del ancho de bw = 45.0
Escogemos s maximo= 30.00 cm
h = 120.00 cmrecub = 5.00 cmLs = 30.48 cmt = 20.00 cmLr = h - (t + recub + Ls) = 64.52 cm
VALORES SUGERIDOS:# fierros por cara= 1.15 = 1
Cantidad total de fierro (ambas caras) : 2 Selección automática del diámetro = ACERO > 1 Area necesaria de cada varilla = 6.89 cm2
VALORES PARA DISEÑO:Escoger diametro de varilla a utilizar = 3/4 " Area de cada var 2.85 cm²
Cantidad de varillas a utilizar por cara = 3 Area total de acero lateral = 17.1 cm² OK, es mayor a 10% AsEspaciamiento s = Lr / (cantidad de varillas por cara + 1) 16.13 cm OK, s < s maximo
Así colocaremos 3 fierros de 3/4 " a ambos lados del nervio de laviga a 16.13 cm de espaciamiento.
C.1.- DISEÑO DE TRAMO INTERIOR.-
Momento por peso propio
SS = S - bw = 1.65 m
Metrado de cargas para un metro de ancho:
Peso propio: (1m)*(E)*(2,4 T/m3) = 0.48 T/mAsfalto: (1m)*(0,05m)*(2 T/m3) = 0.100 T/m
0.58 T/m
Suponemos un coeficiente de 1/10 para momentos negativos y positivos.
0.158 T - m
Momento por sobrecarga Para losas armadas perpendicularmente al sentido del trafico
( SS + 0,61 ) / 9,74 . 2P = 1.856 T - m 2P : peso de una rueda del eje mas pesado (medio o posterior : 4P)
1.485 T - m
1.671 T - m
Momento por impactoI = 15,24 / (SS+38) = 0.384 > 0.300I = 0.30
0.446 T - m
0.501 T - m
Diseño por rotura:
El esfuerzo cortante nominal en rotura es:
El esfuerzo cortante resistente del concreto:
f =
Colocar estribos de f =
C- DISEÑO DE LA LOSA
w PP:
MD = w PP . SS2 . ( 1/10 ) =
ML=
ML + = Momento positivo = 0.8 ML =
ML - = Momento negativo = 0.9 ML =
Mi + = Momento positivo = I ( ML+ ) =
Mi - = Momento negativo = I ( ML - ) =
Vuf bd
u u
A v f y(u u−u c)b
u c f [0 .5√ f ' c+175 ρV u d /M u ]
t
recub.
Lr
Ls
h Acero lateral
Acero principal
bw
E
w PP
SS = S - bw
SS
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Determinación de peralte
Hallando los momentos por servicio :
M + = 1.643 T - m
M - = 1.829 T - m
El peralte mínimo con el momento maximo en servicio es:Recub = 4 cm
7.34 cm dt < E - Recub = 16.00 cm fc . k . j . b OK !
Usamos E = 20.00 cm, por tanto 16.00 cm
Determinamos acero por rotura:
Hallando los momentos a la rotura :
4.396 T - m
4.920 T - m
Acero Positivo en tramo interior ( As+ )As (+) = 7.71 cm²
As(+) + 1/3As(+) = 10.27 cm² = 0.0064
0.0024
A s = 10.27 cm²
2.85 diámetro = 3/4 "
27.74 = 27 cmEl espaciamiento de las barras debera ser:
s < 3E = 60 cm s < 45 = 45 cm
3/4 " con espaciamiento s = 27 cm
Acero Negativo en tramo interior ( As- )As ( - ) = 8.69 cm²
As(-) + 1/3As(-) = 11.59 cm² = 0.0072
0.0024
A s = 11.59 cm²
2.85 diámetro = 3/4 "
24.59 = 24 cm
El espaciamiento de las barras será: s < 3E = 60 cm s < 45 = 45 cm
3/4 " con espaciamiento s = 24 cm
Acero de repartición
%Asr = = 28.13% < 67%
Por tanto usar %Asr = 28.13%
Asr = %Asr . As principal = 2.89 cm² por metro de ancho de losa
2.85 diámetro = 3/4 "
3/4 " con espaciamiento s = 99 cm
Acero de temperaturaAst = 0.0018bE
Ast = 3.60
2.85 diámetro = 3/4 "
79.17 = 79 cm
El espaciamiento de las barras será: s < 5t = 100 cm s < 45 = 45 cm
3/4 " con espaciamiento s = 45.00 cm
MD + ( ML + ) + ( Mi + ) =
MD + ( ML - ) + ( Mi - ) =
d t = 2 . M+ =
d t = E - Recub =
Mu + = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( (ML +) + (Mi +) ) ] =
Mu - = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( (ML -) + (Mi -) ) ] =
= 0,7 f´c / fy =
Area de barra de fierro Af=
s = Af . B / As =
Luego : acero positivo de f =
= 0,7 f´c / fy =
Area de barra de fierro Af=
s = Af . B / As =
Luego : acero negativo de f =
Area de barra de fierro Af=
Luego : acero de reparticion de f =
cm² por metro de ancho de losa
Area de barra de fierro Af=
s = Af . B / Ast =
Luego : acero de temperatura de f =
ρ min
121
√L
ρ
ρ
ρ min
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C.2.-DISEÑO DE TRAMO EN VOLADIZO
Momento por peso propio
Metrado de cargas:
Sección Distancia ( m ) Momento ( T-m )
A = c * g 0.216 0.825 0.178
B = E * a 0.155 0.388 0.060
Asfalto=(x-bw/2)*0.05 0.053 0.263 0.014
Baranda 0.150 1.025 0.154
0.406La distancia es medida del centro de la sección a la cara de la viga.
Momento por sobrecarga
a - 0.305 = 0.47 m Para losas armadas perpendicularmente al sentido del trafico
1.519
2.48 T-m 2P : peso de una rueda del eje mas pesado (medio o posterior : 4P)
Momento por impactoI = 15,24 / (SS+38) = 0.384 > 0.30I = 0.30
Mi = 0.74 T-m
Determinamos acero por rotura:
Hallando los momentos a la rotura :
7.51 T - m
Acero Negativo de tramo en voladizo ( As - )As (+) = 13.83 cm²
As(+) + 1/3As(+) = 18.44 cm² = 0.0115
0.0024
A s = 18.44 cm²
2.85 diámetro = 3/4 "
15.46 = 15 cm
3/4 " con espaciamiento s = 15 cm
JAMO
Carga x 1 m de ancho ( T )
MD =
XL =
Ancho efectivo E= 0.8XL + 1.143 =
ML= 2P*XL / E =
I * ML =
Mu = 1.3 x [ MD+ 1.67 x ( ML + Mi ) ] =
= 0,7 f´c / fy =
Area de barra de fierro Af=
s = Af . B / As =
Luego : acero del tramo en volado de f =
x-w/2
E
g
a
bw
c
BB
AA
x
0.305
E
a
2P
XL
ρ min
ρ
bw
E
Acero de repartoAcero de reparto
Acero positivoAcero de reparto
Acero de temperaturaAcero de reparto
Acero negativo
Acero de reparto
Acero negativo
Acero de repartoen volado
Acero de reparto
en tramo interior
LUZ
VIGAS DIAFRAGMA ACERO PRINCIPAL VIGAS ESTRIBOS ACERO LATERAL LOSA: TRAMO INTERIOR LOSA: TRAMO EN VOLADIZO
CANTIDAD ESPACIAMIENTO NUMERO DE VARILLAS DIAMETRO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTOPOSITIVO NEGATIVO REPARTICION TEMPERATURA NEGATIVO
DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO DIAMETRO ESPACIAMIENTO
18.5 1.20 0.45 0.2 5 4.625 27 1 3 4 4 3/8 52 3/4 3 16.13 3/4 27 3/4 24 3/4 99 3/4 45.00 0.75 15
PERALTE VIGA
ANCHO VIGA (bw)
ESPESOR LOSA
NUMERO DE FILAS DE REFUERZO
NUMERO DE COLUMNAS DE
REFUERZO
NUMERO DE BARRAS POR PAQUETE
CANTIDAD EN CADA CARA
estribo derecho
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DISEÑO DE ESTRIBOS - DERECHO
DATOSALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 1.00TIPO DE TERRENO (Kg/m2) d = 1.20ANCHO DE PUENTE (m) A = 3.60LUZ DEL PUENTE (m) L = 18.50ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 5.10ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) =f 29.00
ALTURA EQUIV, DE SOBRE CARGA (m) h' = 0.60PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.70PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.30
M = 0.60N = 0.60E = 0.70G = 2.05a = 1.20b = 1.00c = 1.05B = 3.95
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
1-Empuje de terreno,h= 1.20h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C = 0.849 TN
0.2130.822
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 0.50
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 2.760 0.5 1.380Ev 0.213 1.00 0.213Total 2.973 1.593
Xv=Mt/Pi 0.536 mZ=Eh*Dh/Pi 0.138 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)e=b/2-(Xv-Z) 0.103 m F`c= 700 Tn/m2
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 4.80 < 700 Tn/m2 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.87 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.53 >2 CONFORME
g1 =g2 =
TAN 2 ( 45- f /2 ) =
Ev=E*Sen ( f / 2 )=Eh=E*Cos ( f / 2 )=
NIVEL DE AGUA
B
c
NEM
b
H h
h´
1
10 a 25 f / 2
G
a
d
estribo derecho
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B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:H= 5.10h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 9.476 TnEv=E*Sen (o/2)= 2.373 TnEh=E*Cos (o/2)= 9.174 Tn
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.86 m
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 11.730 2.25 26.393P2 9.418 1.225 11.538P3 3.139 0.47 1.465Ev 2.373 1.86 4.418Total 26.661 43.813
Xv=Mt/Pi 1.64 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)Z=Eh*Dh/Pi 0.64 F`c= 700 Tn/m2e=b/2-(Xv-Z) 0.37 m
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 17.57 < 700 Tn/m2 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 2.56 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.03 > 2 CONFORME
2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,Peso propio 42.8159375Reacción del puente debido a peso propio,R1= 11.89 tn/m P= 4.00 T
Rodadura -fuerza HorizontalR2=5% de s/c equivalente, 0.327 Tn/M
Reaccion por sobrecargaR3= 16.97 Tn
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 11.893 1.225 14.569R3 16.973 1.23 20.792P vertical tot, 26.661 1.64 43.813Total 55.527 79.174
Xv=Mt/Pi 1.426 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 9.174 1.86 17.082R2 0.327 6.90 2.258Total 9.501 19.339
Yh=Mi/Pi 2.035Z= 0.348e= 0.297
estribo derecho
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VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 33.29 < 700 Tn/m2 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.09 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 4.09 > 2 CONFORME
C- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION C-C
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:B= 3.95H= 6.10h'= 0.60C= 0.35E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 13.133Ev=E*Sen (o/2)= 3.288Eh=E*Cos (o/2)= 12.715
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 2.20
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 11.730 2.85 33.430P2 9.418 1.825 17.189P3 3.139 1.07 3.349P4 9.085 1.975 17.943P5 3.060 3.65 11.169Ev 3.288 3.95 12.989Total 39.721 96.069
Xv=Mt/Pi 2.419 mZ=Eh*Dh/Pi 0.704 me=b/2-(Xv-Z) 0.261 m >b/6 b/6= 0.658
e<b/6, CONFORMEVERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 14.04 > d RECALCULAR
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.43 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.19 > 2 CONFORME
2-ESTADO:Estribo con puente y relleno sobrecargado,
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 11.893 1.825 21.705R3 16.973 1.82 30.976P vertical tot, 39.721 2.42 96.069Total 68.588 148.750
Xv=Mt/Pi 2.169 m
estribo derecho
Página 10
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 12.715 2.20 27.979R2 0.327 7.90 2.585Total 13.042 30.564
Yh=Mi/Pi 2.34Z= 0.45e= 0.25 <b/6 CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 24.01 > d RECALCULAR
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.87 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 3.68 > 2 CONFORME
JAMO
estribo izquierdo
Página 11
DISEÑO DE ESTRIBOS - DERECHO
DATOSALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 0.00TIPO DE TERRENO (Kg/m2) d = 3.62ANCHO DE PUENTE (m) A = 3.60LUZ DEL PUENTE (m) L = 18.50ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 2.70ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) =f 36.50
ALTURA EQUIV, DE SOBRE CARGA (m) h' = 0.60PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.95PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.30
M = 0.00N = 0.00E = 0.50G = 1.50a = 1.20b = 0.80c = 0.70B = 2.00
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
1-Empuje de terreno,h= 1.20h'= 0.60C= TAN 2(45-f/2) = 0.25E= 0,5*W*h (h+2h")*C = 0.713 TN
Ev=E*Sen (o/2)= 0.223Eh=E*Cos (o/2)= 0.678
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 0.50
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)P1 2.208 0.4 0.883Ev 0.223 0.80 0.179Total 2.431 1.062
Xv=Mt/Pi 0.437 mZ=Eh*Dh/Pi 0.139 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)e=b/2-(Xv-Z) 0.103 m F`c= 700 Tn/m2
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.38 < 700 Tn/m2 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.13 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.51 >2 CONFORME
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,a-Empuje terreno:H= 2.70h'= 0.60C= 0.25E= 0,5*W*h (h+2h")*C= 2.608 TnEv=E*Sen (o/2)= 0.817 TnEh=E*Cos (o/2)= 2.477 Tn
Punto de aplicación de empuje Ea Dh=h*(h+3*h')/(h+2h')/3 1.04 m
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
g1 =g2 =
NIVEL DE AGUA
B
c
NEM
b
H h
h´
1
10 a 25 f / 2
G
a
d
estribo izquierdo
Página 12
P1 4.968 1.6 7.949P2 2.415 0.85 2.053P3 0.863 0.33 0.288Ev 0.817 1.04 0.848Total 9.062 11.137
Xv=Mt/Pi 1.23 m Esfuerzo a compresión del concreto F`c= 0,4(Fc)Z=Eh*Dh/Pi 0.28 F`c= 700 Tn/m2e=b/2-(Xv-Z) 0.05 m
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 5.28 < 700 Tn/m2 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.33 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.56 > 2 CONFORME
2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,Peso propio 42.8159375Reacción del puente debido a peso propio,R1= 11.89 tn/m P= 4.00 T
Rodadura -fuerza HorizontalR2=5% de s/c equivalente, 0.327 Tn/M
Reaccion por sobrecargaR3= 16.97 Tn
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)R1 11.893 0.85 10.109R3 16.973 0.85 14.427P vertical tot, 9.062 1.23 11.137Total 37.929 35.674
Xv=Mt/Pi 0.941 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)Eh 2.477 1.04 2.572R2 0.327 4.50 1.473Total 2.804 4.045
Yh=Mi/Pi 1.442Z= 0.107e= 0.166
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 28.41 < d CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 8.82 > 2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 9.47 > 2 CONFORME
aletas1
Página 13
DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 1
fc' = 175 kg/cm²fc = 70 kg/cm²Altura total de aleta = 5.90 mf = 34 °
0.4h2 = 4.90 mh' = 0
= 1.86 T/m²Presion de trabajo (Pt) = 4.07 Kg/cm²
Predimensionamiento:
b1 = 2.36 = 2.50 mb2 = 1.96 = 2.00 mb3 = 1.51 = 1.65 m
Trabajamos sección por metro de ancho:
SECCIÓN A-A
h = 4.90 mb = 2.00 m
1.- Empuje .-c = 0.28271E = 6.33 T
Ev = 1.85 TEh = 6.05 T
Punto de aplicación de E : dh = 1.63 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-
Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 18.60 1.18 21.85P2 1.97 0.23 0.46 xv = 1.16 mEv 1.85 2.00 3.70
22.42 26.01
Mv = 26.01 T - mMh = 9.88 T - m
x = 0.72 m
e = 0.28 m e < b/6 = 0.33 OK !
factor de acuerdo a f =
g
NIVEL DE AGUA
b1
b2
b3
A
B
aletas1
Página 14
Verificaciones
1.-Compresiones y tracciones
P = 2.06 kg/cm²
fc > P OK!
2.- Volteo
fs = 2.63 > 2 OK!
3.- Deslizamiento
factor = 0.70
fs = 2.59 > 2 OK!
SECCIÓN B-B
h = 5.90 mb = 2.50 m
h cim. = 1.00 mxc1 = 0.25 mxc2 = 0.25 m
1.- Empuje .-c = 0.28271E = 9.17 T
Ev = 2.68 TEh = 8.77 T
Punto de aplicación de E : dh = 1.97 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-
Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 18.60 1.43 26.50P2 1.97 0.48 0.95P3 5.75 1.25 7.19 xv = 1.49 mP4 2.28 2.38 5.42Ev 2.68 2.50 6.70
31.28 46.77
Mv = 46.77 T - mMh = 17.25 T - m
aletas1
Página 15
x = 0.94 m
e = 0.31 m e < b/6 = 0.42 OK !
Verificaciones
1.-Compresiones y tracciones
P = 2.17 kg/cm²Pt > P OK!
2.- Volteo
fs = 2.71 > 2 OK!
3.- Deslizamiento
factor = 0.60
fs = 2.14 > 2 OK!
aletas1
Página 16
DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 1
NIVEL DE AGUA
B
A
aletas2
Página 17
DISEÑO DE PUENTE CARROZABLE - ALETAS 2
fc' = 175 kg/cm²fc = 70 kg/cm²Altura total de aleta = 3.30 mf = 34 °
0.4h2 = 2.50 mh' = 0
= 1.86 T/m²Presion de trabajo (Pt) = 4.07 Kg/cm²
Predimensionamiento:
b1 = 1.32 = 1.60 mb2 = 1.00 = 1.00 mb3 = 0.75 = 0.50 m
Trabajamos sección por metro de ancho:
SECCIÓN A-A
h = 2.50 mb = 1.00 m
1.- Empuje .-c = 0.28271E = 1.65 T
Ev = 0.48 TEh = 1.57 T
Punto de aplicación de E : dh = 0.83 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-
Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 2.88 0.75 2.16P2 1.44 0.33 0.48 xv = 0.65 mEv 0.48 1.00 0.48
4.79 3.12
Mv = 3.12 T - mMh = 1.31 T - m
x = 0.38 m
e = 0.12 m e < b/6 = 0.17 OK !
Verificaciones
factor de acuerdo a f =
g
NIVEL DE AGUA
b1
b2
b3
A
B
aletas2
Página 18
1.-Compresiones y tracciones
P = 0.83 kg/cm²
fc > P OK!
2.- Volteo
fs = 2.37 > 2 OK!
3.- Deslizamiento
factor = 0.70
fs = 2.13 > 2 OK!
SECCIÓN B-B
h = 3.30 mb = 1.60 m
h cim. = 0.80 mxc1 = 0.30 mxc2 = 0.30 m
1.- Empuje .-c = 0.28271E = 2.87 T
Ev = 0.84 TEh = 2.74 T
Punto de aplicación de E : dh = 1.10 m
2.- Fuerzas verticales estabilizadoras .-
Pi ( T ) xi ( m ) M ( T - m )P1 2.88 1.05 3.02P2 1.44 0.63 0.91P3 2.94 0.80 2.36 xv = 1.02 mP4 1.40 1.45 2.03Ev 0.84 1.60 1.34
9.49 9.65
Mv = 9.65 T - mMh = 3.02 T - m
x = 0.70 m
e = 0.10 m e < b/6 = 0.27 OK !
Verificaciones
1.-Compresiones y tracciones
aletas2
Página 19
P = 0.82 kg/cm²Pt > P OK!
2.- Volteofs = 3.20 > 2 OK!
3.- Deslizamiento
factor = 0.65
fs = 2.25 > 2 OK!
aletas2
Página 20
e < b/6 = OK !e > b/6 = VERIFICAR !
NIVEL DE AGUA
h2 ht
B
A
aletas2
Página 21
fc > P OK!fc < P VERIFICAR !
> 2 OK!< 2 MODIFICAR!
> 2 OK!
e < b/6 = OK !e > b/6 = VERIFICAR !
aletas2
Página 22
Pt > P OK!Pt < P VERIFICAR !
> 2 OK!< 2 MODIFICAR!
> 2 OK!< 2 MODIFICAR!
JUSTIFICACION DE METRADOSProyecto : CONSTRUCCION CARRETERA VECINAL PAVAYACU - NUEVA ASPUZANA
Propietario : INADE - PEAHUbicación : Dist. Jose Crespo y Castillo, Prov. Leoncio Prado, Dpto. Huanuco Consultor : Ing. Efrain Martinez Fabian
Fecha : 2/29/2008
FORMULA 03 : CONSTRUCCION DE 02 PONTON CARROZABLE L=8.00 M
PARTIDA DESCRIPCIÓN CANT. MEDIDAS
PARCIAL TOTAL UNID.LARGO ANCHO ALTURA AREA
01.00.00 TRABAJOS PRELIMINARES
01.01.00 Limpieza del terreno manual 200.00 m2
- Puente sector de estribos 2 10.00 10.00 200.00
01.02.00 Trazo, niveles y replanteo preliminar 325.00 m2
- Prog. 0+305 - 0+370 2 65.00 5.00 325.00
01.03.00 Trazo, niveles y replanteo durante el proceso 1.00 mes
- Tiempo de ejecucion de Obra 2 1.00
01.03.04 Falso Puente 57.60
Falso Puente de madera 2 8.00 3.60 57.60 m2
02.02.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS
02.02.01 Acondicionamiento de cauce
2 30.00 60.00 60.00 m
02.02.02 Excavacion de zanjas en seco y en agua
02.02.03 - Estribo Derecho
en seco 2 8.60 4.00 1.30 89.44
en agua 2 8.60 4.00 1.60 110.08
en seco 178.88 m3
en agua 220.16 m3
- Estribo Izquierdo
en seco 2 8.60 4.00 1.30 89.44
en agua 2 8.60 4.00 1.60 110.08
02.03.00 Relleno compactado con mat. propio con maquinaria 184.38 m3
- Estribo Derecho 2 Volumen de corte 399.04 399.04
-2 Area concreto 6.26 8.60 -107.67
- Estribo Izquierdo
-2 Area concreto 6.22 8.60 -106.98
02.03.00 Eliminacion de Mat. Excedente a Orillas del Cauce 215.91 m3
- Volumen de excavacion proveniente de la excav. de estructuras 399.04
- Volumen de Relleno 184.38
214.66
+ 25% de esponjamiento 1.25
Vol. de Eliminacion total = 215.91
03.00.00 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE
03.01.00 Solado en Zapata f'c=100 kg/cm2 E=4" 93.48 m2
- Area 1 4.00 23.37 93.48
03.02.00 Concreto Ciclopeo en zapatas f'c = 140kg/cm2 93.48 m3
+30%PM.
- Area 4.00 1.00 23.37 93.48
03.03.00 Encofrado y desencofrado de zapatas 85.52 m2
4 21.38 1.00 85.52
03.04.00 Concreto Ciclopeo en Estribos f'c = 140kg/cm2
+30%PM.
Concreto en pantalla y alas f'c=210 kg/cm2 147.31 m3
- Parapeto 4 0.550 3.22 7.08
- Cuerpo 4 4.65 5.35 99.51
- Alas 4 2.52 1.43 2.83 40.72
03.05.00 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE ESTRIBOS
Encofrado y desencofrado en pantalla y alas 310.99 m2
- Parapeto 4 4.65 0.550 10.23
4 4.25 0.550 9.35
8 1.15 0.550 5.06
8 0.50 0.550 2.20
8 0.20 0.550 0.88
- Cuerpo 4 4.65 2.95 54.87
4 4.65 3.26 60.64
- Alas 16 2.87 2.83 129.72
8 1.68 2.83 38.04
03.06.00 Cimiento de señalizacion 1:12 +30% PG
4.10 m3
8.00 0.80 0.80 0.80 4.10
04.00.00 OBRAS DE CONCRETO ARMADO04.01.00 VIGAS
04.01.01 Concreto en vigas f'c= 280 kg/cm2 7.20 m3
- Viga principal
4.00 8.00 0.30 0.75 7.20
04.01.02 Encofrado y desencofrado en vigas 41.60 m2
- Viga principal
8.00 8.00 0.75 48.00
4.00 8.00 0.30 9.60
Descuento
Lateral de Losa -4.00 8.00 0.50 -16.00
04.01.03 Acero en vigas 511.92 Kg
04.02.00 LOSA
04.02.01 Concreto en losas f'c= 210 kg/cm2 28.80 m3
Losa 2.00 8.00 3.60 0.50 28.80
04.02.02 Encofrado y desencofrado de losas 64.80 m2
Losa 2.00 8.00 3.60 57.60
4.00 3.60 0.50 7.20
04.02.03 Acero en losas f'y=4,200 kg/cm2 2063.42 Kg
04.03.00 COLUMNETA DE SEÑALIZACION
04.03.01 Concreto en columnetas de señalizacion f'c=140kg/cm2 1.54 m3
COLUMNETA 8.00 0.40 0.60 0.80 1.54
04.03.02 Encofrado y desencofrado de columnetas de señalizacion 17.92 m2
COLUMNETA 16.00 0.60 0.80 7.68
16.00 0.80 0.80 10.24
04.03.03 Acero en columnetas de señalizacion f'y=4,200 kg/cm2 48.16 Kg
05.00.00 VARIOS
05.01.00 Baranda de fierro galvanizado 16.00 m
05.02.00 Aparatos de apoyo 8.00 8.00 8.00 Und
05.03.00 Juntas de dilatación 14.40 m
4.00 3.60 14.40
05.04.00 Tubos de drenaje PVC SAP Ø 3" 8.00 M
- Lado derecho 4.00 4.00
- Lado izquierdo 4.00 4.00
05.05.00 Tubos de drenaje de pantalla PVC Ø 2" 6.80 m
- Long. 01 8.00 0.85 6.80
05.06.00 Señalización informativa I-1 2210x950mm 4.00 Und
- Antes del puente 2.00 2.00
- Despues del puente 2.00 2.00
05.07.00 Diseño de mezclas 2.00 Und
F'C=210Kg/cm2 2.00 2.00
05.08.00 Prueba de calidad de concreto (prueba a la compresión) 30.00 30.00 30.00 Und
JUSTIFICACION DE METRADOSProyecto : CONSTRUCCION CARRETERA VECINAL PAVAYACU - NUEVA ASPUZANA
Propietario : INADE - PEAHUbicación : Dist. Jose Crespo y Castillo, Prov. Leoncio Prado, Dpto. Huanuco Consultor : Ing. Efrain Martinez Fabian
Fecha : 2/29/2008
FORMULA 03 : CONSTRUCCION DE 02 PONTON CARROZABLE L=18.50 M
PARTIDA DESCRIPCIÓN CANT. MEDIDAS
PARCIAL TOTAL UNID.LARGO ANCHO ALTURA AREA
01.00.00 TRABAJOS PRELIMINARES
01.01.00 Limpieza del terreno manual 400.00 m2
- Puente sector de estribos 2 20.00 10.00 400.00
01.02.00 Trazo, niveles y replanteo preliminar 325.00 m2
- Prog. 0+305 - 0+370 2 65.00 5.00 325.00
01.03.00 Trazo, niveles y replanteo durante el proceso 1.00 mes
- Tiempo de ejecucion de Obra 2 1.00
01.03.04 Falso Puente 133.20
Falso Puente de madera 2 18.50 3.60 133.20 m2
02.02.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS
02.02.01 Acondicionamiento de cauce
2 30.00 60.00 60.00 m
02.02.02 Excavacion de zanjas en seco y en agua
02.02.03 - Estribo Derecho
en seco 2 8.60 4.00 1.30 89.44
en agua 2 8.60 4.00 1.60 110.08
en seco 178.88 m3
en agua 220.16 m3
- Estribo Izquierdo
en seco 2 8.60 4.00 1.30 89.44
en agua 2 8.60 4.00 1.60 110.08
02.03.00 Relleno compactado con mat. propio con maquinaria 184.38 m3
- Estribo Derecho 2 Volumen de corte 399.04 399.04
-2 Area concreto 6.26 8.60 -107.67
- Estribo Izquierdo
-2 Area concreto 6.22 8.60 -106.98
02.03.00 Eliminacion de Mat. Excedente a Orillas del Cauce 215.91 m3
- Volumen de excavacion proveniente de la excav. de estructuras 399.04
- Volumen de Relleno 184.38
214.66
+ 25% de esponjamiento 1.25
Vol. de Eliminacion total = 215.91
03.00.00 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE
03.01.00 Solado en Zapata f'c=100 kg/cm2 E=4" 93.48 m2
- Area 1 4.00 23.37 93.48
03.02.00 Concreto Ciclopeo en zapatas f'c = 140kg/cm2 93.48 m3
+30%PM.
- Area 4.00 1.00 23.37 93.48
03.03.00 Encofrado y desencofrado de zapatas 85.52 m2
4 21.38 1.00 85.52
03.04.00 Concreto Ciclopeo en Estribos f'c = 140kg/cm2
+30%PM.
Concreto en pantalla y alas f'c=210 kg/cm2 147.31 m3
- Parapeto 4 0.550 3.22 7.08
- Cuerpo 4 4.65 5.35 99.51
- Alas 4 2.52 1.43 2.83 40.72
03.05.00 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE ESTRIBOS
Encofrado y desencofrado en pantalla y alas 310.99 m2
- Parapeto 4 4.65 0.550 10.23
4 4.25 0.550 9.35
8 1.15 0.550 5.06
8 0.50 0.550 2.20
8 0.20 0.550 0.88
- Cuerpo 4 4.65 2.95 54.87
4 4.65 3.26 60.64
- Alas 16 2.87 2.83 129.72
8 1.68 2.83 38.04
03.06.00 Cimiento de señalizacion 1:12 +30% PG
4.10 m3
8.00 0.80 0.80 0.80 4.10
04.00.00 OBRAS DE CONCRETO ARMADO04.01.00 VIGAS
04.01.01 Concreto en vigas f'c= 280 kg/cm2 7.20 m3
- Viga principal
4.00 8.00 0.30 0.75 7.20
04.01.02 Encofrado y desencofrado en vigas 41.60 m2
- Viga principal
8.00 8.00 0.75 48.00
4.00 8.00 0.30 9.60
Descuento
Lateral de Losa -4.00 8.00 0.50 -16.00
04.01.03 Acero en vigas 511.92 Kg
04.02.00 LOSA
04.02.01 Concreto en losas f'c= 210 kg/cm2 28.80 m3
Losa 2.00 8.00 3.60 0.50 28.80
.80
.80
04.02.02 Encofrado y desencofrado de losas 64.80 m2
Losa 2.00 8.00 3.60 57.60
4.00 3.60 0.50 7.20
04.02.03 Acero en losas f'y=4,200 kg/cm2 2063.42 Kg
04.03.00 COLUMNETA DE SEÑALIZACION
04.03.01 Concreto en columnetas de señalizacion f'c=140kg/cm2 1.54 m3
COLUMNETA 8.00 0.40 0.60 0.80 1.54
04.03.02 Encofrado y desencofrado de columnetas de señalizacion 17.92 m2
COLUMNETA 16.00 0.60 0.80 7.68
16.00 0.80 0.80 10.24
04.03.03 Acero en columnetas de señalizacion f'y=4,200 kg/cm2 48.16 Kg
05.00.00 VARIOS
05.01.00 Baranda de fierro galvanizado 16.00 m
05.02.00 Aparatos de apoyo 8.00 8.00 8.00 Und
05.03.00 Juntas de dilatación 14.40 m
4.00 3.60 14.40
.80
.60
.60
.80.80
.80
1 PIEZA 1/2"x6"x3.60m.
L=1/4"x4"x4"x3.60m.
F°C°Ø1/2"
SOLDADURA 1/4"
F°C°Ø1/2"
.10
.30
.05
EJE
05.04.00 Tubos de drenaje PVC SAP Ø 3" 8.00 M
- Lado derecho 4.00 4.00
- Lado izquierdo 4.00 4.00
05.05.00 Tubos de drenaje de pantalla PVC Ø 2" 6.80 m
- Long. 01 8.00 0.85 6.80
05.06.00 Señalización informativa I-1 2210x950mm 4.00 Und
- Antes del puente 2.00 2.00
- Despues del puente 2.00 2.00
05.07.00 Diseño de mezclas 2.00 Und
F'C=210Kg/cm2 2.00 2.00
05.08.00 Prueba de calidad de concreto (prueba a la compresión) 30.00 30.00 30.00 Und
1 PIEZA 1/2"x6"x3.60m.
L=1/4"x4"x4"x3.60m.
F°C°Ø1/2"
SOLDADURA 1/4"
F°C°Ø1/2"
.10
.30
.05
EJE