UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

Segunda Prctica EC 323 H

Tema : DISEO DE PUENTE TIPO LOSA Profesor : Ing. Csar Arans Garca-Rosell Estudiante : Isla Pelez, Erick R. 20020112 C

- 29 de Setiembre del 2006 -

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

DISEO DE PUENTE TIPO LOSA

PROBLEMA 1:

Se desea disear el puente tipo losa que se muestra en la figura 1. El puente cuenta con un tramo apoyado y dos volados. Las cargas vivas vehiculares corresponden a los indicados en la Norma AASHTO LRFD.

HL - 93

1

1+100.00

+94.00

+91.00

3.0010.003.00

Espesor carpeta asfltica: 3"

1.20 7.20 1.20

SECCIN 1 - 1

Figura 1

Ancho = 9.60 m Luz principal (S) = 10.00 m Ancho vereda = 1.20 m

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

Desarrollo del problema

ESPESOR DE LA LOSA (tS)

0.43330

31030

3Ss

t =+

=

+ m Se opta por el valor de: 0.45

st = m

CLCULO DE ANCHO DE FRANJA PARA LA CARGA VIVA El ancho transversal equivalente de la franja longitudinal por carril (E):

Un carril cargado L1 = mn (Luz principal , 18 000) = 10 000 mm. W1 = mn (Ancho , 9 000) = 9 000 mm.

1W1L0.422501E += E1 = 4 234 mm.

Dos o ms carriles cargados L1 = mn (Luz principal , 18 000) = 10 000 mm. W1 = mn (Ancho , 18 000) = 9 600 mm.

NL = Nmero de carriles de diseo = entero

3600Ancho

= 2

Lm N

Ancho1W1L0.122100E += Em = 3275.8 mm.

FRANJA INTERIOR: EINT = mn (E1 , Em) EINT = 3275.8 mm

FRANJA DE BORDE: EBORDE = mn (Ancho vereda (mm) + 300 +0.5EINT , 1 800) EBORDE = 1 800 mm

UBICACIN DE CARGAS MVILES Y CLCULO DE SUS EFECTOS MXIMOS

1. MOMENTO POSITIVO CAMIN DE DISEO: Se obtiene el diagrama de Lneas de Influencia de Momentos en el centro de la luz principal y luego se la carga con los valores especificados:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

4.30 m4.30 m

3C

C21C

3.63 t 14.51 t14.51 t

0.353.632.514.510.3514.51iCiPMCD ++= =+

42.62MCD =+ t-m

TDEM DE DISEO:

2CC1

1.20 m

11.21 t 11.21 t

2.2011.212.2011.21iCiPMTD += =+

49.90MTD =+ t-m

CARGA DE CARRIL

0.954 t/m

C

==

+

22.5100.954reaWMCC 11.93MCC =+ t-m

( )++++=+TDCDCC93-HL

M,MmxMM 61.83M 93-HL =+ t-m

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

2. MOMENTO NEGATIVO

TNDEM DE DISEO Se construye la Lnea de Influencia de Momentos en uno de los apoyos.

= 1.80

= 3.00

C1

2C

1C C2

11.21 t 11.21 t

1.20 m

3.0011.211.8011.21iCiPMTD += =

53.81MTD = t-m

CARGA DE CARRIL

0.954 t/m

C = 3.00 C

==

2330.954reaWMCC 294MCC .= t-m

( )++++=+TDCDCC93-HL

M,MmxMM 58.10M 93-HL = t-m

MODIFICADORES DE CARGA

DUCTILIDAD : nDUCTILIDAD = 0.95 REDUNDANCIA : nREDUNDANCIA = 1.05 IMPORTANCIA : nIMPORTANCIA = 1.00

n = nD . nR . nI n = 1.00

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

EFECTOS DE CARGA VIVA POR FRANJAS

FRANJA INTERIOR

Momento positivo:

18.93.27661.83

EM

MINT

93HLLL ==

+

=+

t-m/m

5.033.276

49.900.33E

)M,33%mx(MM

INT

TDCDIM =

=

++

=+

t-m/m

Momento negativo:

17.743.27658.10

EM

MINT

93HLLL ==

=

t-m/m

5.423.276

53.810.33E

)M,33%mx(MM

INT

TDCDIM =

=

=

t-m/m

FRANJA DE BORDE

Momento positivo: ( )

20.611.80

61.830.51.2E

M0.51.2M

BORDE

93HLLL =

=

+

=+

t-m/m

( )5.49

1.8049.900.330.51.2

E)M,33%mx(M0.51.2

MBORDE

TDCDIM =

=

++

=+

t-m/m

Momento negativo: ( )

19.41.8

58.100.51.2E

M0.51.2M

BORDE

93HLLL =

=

=

t-m/m

( )5.92

1.8053.810.330.51.2

E)M,33%mx(M0.51.2

MBORDE

TDCDIM =

=

=

t-m/m

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

EFECTOS DE CARGAS PERMANENTES

FRANJA INTERIOR DE 1.00 METROS DE ANCHO

Losa : 2.41.000.45WDC

= 1.08WDC

= t/m

Carpeta asfltica : 2.251.000.075WDW

= 0.17WDW

= t/m

MDMF

M

8w

4.5w4.5w

8w8w

w

8.64W8DCM DC ==+ t-m/m 1.36W8DWM DW ==

+ t-m/m

4.86W4.5DCM DC == t-m/m 0.77W4.5M

DWDW==

t-m/m

FRANJA DE BORDE

Peso de vereda = 0.582.41.200.20 = t/m

Peso de losa y vereda para 1.00 m. de ancho: 1.581.800.901.08W

DC=+=

Peso de asfalto en 1.00 m. de ancho: 0.061.80

1.201.800.17WDW

=

=

12.64W8DCM DC ==+

t-m/m 0.72W8DWM DW ==+

t-m/m

7.11W4.5DCM DC ==

t-m/m 0.27W4.5MDWDW

==

t-m/m

MOMENTOS LTIMOS DEBIDO A ESTADO LMITE DE RESISTENCIA 1 [ ]

IMLLDWDCU1.75M1.50M1.25MnM

+++=

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

FRANJA INTERIOR

( )[ ]5.0318.901.751.361.508.641.251.00MU

+++=+

54.72MU

=+

t-m/m

( )[ ]5.4217.741.750.771.504.861.251.00MU

+++=

47.76MU

=

t-m/m

FRANJA DE BORDE

( )[ ]5.4920.611.750.721.5012.641.251.00MU

+++=+ 62.56MU

=+

t-m/m

( )[ ]5.9219.401.750.271.507.111.251.00MU

+++=

53.60MU

=

t-m/m

DISEO DE LOSA Usando las relaciones:

( )PRINC0.5torecubrimen45d += , 2

UU db

MK

=

'f0.85

Fm

c

y

= ,

=

y

U

FmK2

11m

1 , dbAS =

S

S

A100a

S

= ,

y

cMIN F

'f0.03 = ,

b'f0.85

FAa

c

yS

=

1a

c = , dc

MAX =

FRANJA INTERIOR

1. MOMENTO POSITIVO (recubrimiento = 2.5 cm)

DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax

1 41.23 54.72 35.77 17.647 0.009275 38.24 13.25 0.0015 6.75 7.94 0.193

1 3/8 40.75 54.72 36.61 17.647 0.009515 38.78 24.71 0.0015 6.84 8.05 0.198

Usar : 1 @ 0.13 m.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

2. MOMENTO NEGATIVO (recubrimiento = 5.0 cm)

DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax

1 38.73 47.76 35.38 17.647 0.009164 35.49 26.99 0.0015 6.26 7.37 0.190

1 3/8 38.25 47.76 36.26 17.647 0.009417 36.02 26.59 0.0015 6.36 7.48 0.196

Usar : 1 @ 0.27 m.

FRANJA DE BORDE

1. MOMENTO POSITIVO (recubrimiento = 2.5 cm)

DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax

1 41.23 62.56 40.89 17.647 0.010757 44.35 11.42 0.0015 7.83 9.21 0.223

1 3/8 40.75 62.56 41.85 17.647 0.011040 44.99 21.29 0.0015 7.94 9.34 0.229

Usar : 1 @ 0.11 m.

2. MOMENTO NEGATIVO (recubrimiento = 5.0 cm)

DIAM. ACERO d Mu Ku m r As S rmin a c rmax

1 38.73 47.76 53.60 17.647 0.014658 56.77 16.88 0.0015 10.02 11.79 0.304

1 3/8 38.25 47.76 53.60 17.647 0.014658 56.07 17.09 0.0015 9.89 11.64 0.304

Usar : 1 @ 0.16 m.

ACERO DE DISTRIBUCIN

17.46%%10

55.250%,mn%

S55.2

50%,mnK ===

SSD AKA =

1. FRANJA INTERIOR

6.68A0.1746ASSD

=+

= cm2/m

Ensayando acero de 5/8: 30.006.68

1002.00 S == cm

Usar : 5/8 @ 0.30 m.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL DEPARTAMENTO ACADMICO DE ESTRUCTURAS

________________________________________________________________________

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

2. FRANJA DE BORDE

7.74A0.1746ASSD

=+

= cm2/m

Ensayando acero de 5/8: 25.007.74

1002.00 S == cm

Usar : 5/8 @ 0.25 m.

ACERO DE TEMPERATURA Para 1.00 de ancho de losa:

Sgt100A = ,

y

gST F

A7.645A

8.20A ST cm2/m

Para acero de 5/8: 24.408.20

1002.00 S == cm

Usar: 5/8 @ 0.24 m.