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UNIVERSIDAD NACONAL DE HUANCAVELICA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL HUANCAVELICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
E. A. P. INGENIERIA CIVIL HVCA
Alumno: Jose Antonio Quinto De La Cruz
Codigo: 2008151082,
mail: [email protected]
DISEÑO DE UN PUENTE TIPO LOSA
I. CARACTERISTICAS TECNICAS EL PUENTE
I.1. GEOMETRICAS
Luz del Puente =
Ancho del Carril =
Espesor del Asfalto =
Espesor de Losa =
Altura de Sardinel =
Ancho de Sardinel =
Numero de carriles =
Ancho del puente =
6
3.6
0.05
0.45
0.4
0.25
1
6.6
I.2. SOBRECARGAS
Vehicular HS=
Baranda peatonal =
25
100
Kg/m
I.3. MATERIALES
Concreto Armado
Resistencia a la compresion:
F´c =
210
Kg/cm2
Esfuerzo Permisible en compresion:
Fc =
84
Kg/cm2
m
m
m
m
m
m
4.2
4.2
m
P=
2.5
Ton
Modulo de elasticidad del concreto:
Ec =
217370.651 Kg/cm2
Acero con Esfuerzo
Resistencia a la Fluencia:
Fy =
4200
Kg/cm2
Esfuerzo Permisible en Traccion:
Fs =
1680
Kg/m2
Modulo de elasticidad del Acero:
Es =
2100000
Kg/cm2
Peso Especifico de Materiales
Concreto Armado =
Asfalto =
Kg/m3
Kg/m3
2400
2000
II. DETERMINACION DE LA SECCION TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL
II.1. ANCHO DEL CARRIL DE TRAFICO DEL PUENTE
Según la Norma AASHTO el ancho de diseño de la via es de 3.60m medido
entre los bordes de la viga de borde
II.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA
Peralte de la Losa
Para un puente tipo losa simplemente apoyada, el espesor h de la losa se estima asi:
a) Longitud >
b) Longitud <
6
6
h = Luz/15
h = Luz/12
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
h=
0.4
m
JOSE ANTONIO QUINTO DE LA CRUZ
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III. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DE BORDE
a) Ancho de viga de Borde:
El ancho de la viga de borde se puede asumir entre 0.25m a 0.30m
b=
0.25
cm
b) Altura de la viga de Borde:
la viga de borde debe sobresalir un minimo de 0.20m y preferiblemente no mas de 0.25m
no conveniendo por otro lado que sea muy alta por razones esteticos.
h(sobresalida) =
0.4
cm
IV. DETALLES CONSTRUCTIVOS
a) Pendiente de la Losa:
Se considerara una pendiente transversal de 2% (Bombeo) en la losa.
V. AUMENTO DE LA LONGITUD DE LA LOSA EN LOS EXTREMOS:
Considerando para los puentes tipo losa 0.25m a partir del eje de apoyo a cada extremo,
por lo tanto la longitud total de la losa sera:
Aumento =
0.25
Lt =
6.25
m
VI. DISEÑO DE LA LOSA
VI.1. PREDIMENSIONAMIENTO:
h=
0.45
m
VI.2. METRADO DE CARGAS:
a) Carga muerta
Peso propio de la Losa =
Capa de asfalto =
WD =
1.08 ton/m
0.1 ton/m
1.18 ton/m
b) Carga viva
Peso de la rueda trasera =
10 ton
c) Carga por Impacto
tomamos:
I=
I=
0.346
0.3
I=
15.24
𝐿+38
VI.3. DETERMINACION DE LOS MOMENTOS:
a) Carga muerta: (MD)
WD = 1.18 ton/m
3
3
1.5
MD =
5.31
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
ton/m
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b) Carga viva: (Ms/c)
b.1. Se tomara la posicion mas critica planteadas a continuacion:
Según TEOREMA BARET
CASO A:
4P
3
3
1.500
Ms/c =
6
P
CASO B:
R
4P
1.95
1.05
1.05
3
4P
2.1
3
-0.15
-0.049
1.316
Ms/c =
5.068
P
Tomamos el mayor:
Ms/c =
6
P
Ms/c =
15
Ton-m
b.2. Determinamos el ancho efectivo:
E=
1.579
E = 1.219+0.06L
Este valor no debe ser mayor que:
Emax =
E=
E=
3.05
1.579
𝑊
2𝑁
b.3. El valor del momento maximo por metro de losa sera:
Ms/c =
9.5
Ton-m/metro de ancho de losa
b.3. Momento por sobrecarga equivalente:
P=
10.2 ton
3
WD = 1.19 ton/m ton/m
3
1.5
Meq =
20.655
ton-m
Meq =
6.772
ton-m/m por ancho de losa
Finalmente tomaremos el Momento por carga viva que tenga mayor valor
Ms/c =
9.5
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
Ton-m/mto de s/c para diseño
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c) Por Impacto: (MI)
MI =
2.85
Ton-m
MI = 0.3xMs/c
VI.5. DISEÑO DE LA LOSA POR FLEXION:
b
b=
100
0.4
cm
h
a) Verificacion del peralte en servicio:
Ms =
17.66
Fc =
Fs =
r=
n=
k=
j=
84
1680
20
10
0.333
0.889
d=
37.688
37.69
<
Tomamos:
40
Ton-m
Ms = MD+Ms/c+MI
d=
2𝑥𝑀𝑠
𝐹𝑐𝑥𝑘𝑥𝑗𝑥𝑏
cm
45
OK
cm
b) Determinacion del area del acero:
b.1) Por Servicio:
𝐴𝑠
As =
29.561
cm2
d=
Mu =
33.715
ton-m/m
Mu = 1.3x(MD+1.67x(Ms/c+MI))
As =
23.991
cm2/m
Mu = 0.9xAsxFy(d-
𝐹𝑠𝑥𝑗𝑥𝑑
b.2) Por rotura:
Asumiendo varillas de
Tomamos:
Φ1"(As = 5.07cm2)
𝐹𝑦𝑥𝐴𝑠
)
1.7𝑥𝐹𝑐𝑥𝑏
S = 21.13 cm2
Φ1"@ 0.22m
c) Acero de reparticion:
%=
22.45
22.45
<
%
%=
50
55
𝑆
OK
El acero de reparticion sera:
Asr =
5.39
Asumiendo varillas de
Tomamos:
cm2
Φ1/2" (As = 1.27cm2)
Asr = %xAs
S = 23.56 cm2
Φ1/2"@ 0.24m
d) Acero de temperatura:
Ast =
4
Asumiendo varillas de
Tomamos:
cm2
Φ1/2" (As = 1.27cm2)
Ast = 0.001xbxd
S = 31.75 cm2
Φ1/2"@ 0.32m
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
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VI.6. DISEÑO POR CORTANTE DE LA LOSA:
a) Por carga muerta: (VD)
WD = 1.18 ton/m
0.2
0.4
6
0.9
0.1
0.6
VD =
5.4
2.832
Ton
VD = WDx(-A1)+WDx(A2)
b) Por carga viva: (Vs/c)
4P
4P
0.6
1
4.2
0.9
1.2
0.2
VDs/c =
4.4
VDs/c =
11
P
Ton (Por eje de ruega)
El valor del cortante por metro de losa sera:
Vs/c =
6.966
Ton/metro de ancho de losa
VI =
2.09
Ton
2.83
6.966
2.09
Ton
Ton
Ton
23.342
Ton
c) Por impacto: (VI)
MI = 0.3xVs/c
d) Verificacion de la losa por Corte:
Datos:
VD =
Vs/c =
VI =
Esfuerzo cortante ultimo
Vu =
Vu = 1.3x(VD+1.67x(Vs/c+VI))
Esfuerzo admisible del concreto:
ΦVc =
26113.461 Kg
ΦVc =
26.113
26.113
>
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
ΦVc = Φx0.52x 𝐹𝑐xbxd
Ton
23.342
OK
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VI.7. DISEÑO DE LA VIGA DE BORDE LONGITUDINAL:
a) Dimensiones:
0.25
0.4
0.45
b) Metrado de cargas:
b.1) Carga muerta:
Peso Propio =
Baranda =
WD =
0.51 ton/m
0.1 ton/m
0.61 ton/m
b.2) Carga viva:
P
a
0.3
E
a=
0.49
m
0.31
P
E=
1.579
m
Emax =
3.05
m
Se tomara:
E=
1.579
𝐸
a = 2 - 0.30
Se tiene:
P' =
c) Determinacion de los momentos:
c.1) Por carga muerta: (MD)
MD =
2.745
ton-m
c.2) Por carga viva: (Ms/c)
Ms/c =
6
P'
Hallando por eje de rueda sera:
Ms/c =
1.86
P'
Ms/c =
4.65
ton-m
P=
2.5
ton
El momento por sobrecarga según AASHTO tambien sera.
Ms/c =
adptamos:
6
Ms/c =
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
ton-m
6
ton-m
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c.3) Por impacto: (MI)
MI =
1.8
ton-m
MI = 0.3xMs/c
d) Calculo del peralte necesario por Servicio:
Ms =
10.545
ton-m
Ms = MD+Ms/c+MI
d=
58.245
cm
d=
58
<
Asumiendo :
80
85
𝐴𝑠
𝐹𝑠𝑥𝑗𝑥𝑑
OK
cm
e) Calculo del area de acero por rotura:
Asumiendo:
entonces:
Mu =
20.502
As =
7.07
ton-m
Mu = 1.3x(MD+1.67x(Ms/c+MI))
cm2
Mu = 0.9xAsxFy(d-1.7𝑥𝐹𝑐𝑥𝑏)
𝐹𝑦𝑥𝐴𝑠
Φ3/4" (As = 2.85cm2)
Φ3/8" (As = 0.71cm2)
2Φ3/4" +2Φ3/8" (As = 7.12cm2)
As =
7.12
VI.8. VERIFICACION DE CUANTIA DE VIGA:
Ρdeviga =
0.00356
Ρbalanceada =
0.02125
Ρmax =
0.0159
Ρmin 1 =
Ρmin 2 =
0.0028
0.0033
Pmin < P < Pmax …………… OK
VI.9. DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL POR CORTE:
a) Cortante por peso Propio:
########### 0.8
5
0.833
###########
VD =
1.321
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
ton
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b) Cortante por carga viva:
4P'
4P'
1
4.2
0.8
1
0.833
Pero:
0.133
Vs/c =
3.864
P'
P' =
0.31
P
Vs/c =
2.995
ton
0.899
ton
y
P=
2.5
ton
c) Cortante por impacto:
VI =
D) Verificacion de la viga sardinel por Corte:
Datos:
VD =
Vs/c =
VI =
1.321
2.995
0.899
ton
ton
ton
Esfuerzo cortante ultimo:
Vu =
10.171
Vu = 1.3x(VD+1.67x(Vs/c+VI))
Esfuerzo admisible del concreto:
ΦVc =
13056.7304 Kg
ΦVc =
13.057
ΦVc
13.057
>
ΦVc = Φx0.52x 𝐹𝑐xbxd
ton
Vu
10.171
OK
27.264
OK
VI.10. DISEÑO DE LOS ESTRIBOS:
Smax 1 ≤
40
Para estribos Φ3/8" As =
cm
0.71
S3/8" =
27.264
40
>
cm
Colocaremos estribos Φ3/8" @.30m
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
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VISTA GENERAL ARMADURA
Φ1/2"@ 0.32m
Φ1/2"@ 0.32m
2Φ1/2"
c
2Φ3/4"
2Φ3/8"
Φ1"@ 0.22m
c c
c
c c
c
c
Φ1/2"@ 0.24m
0.25
0.85
2Φ1/2"
2Φ3/4"
VIGA BORDE
DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA
2Φ3/8"
JOSE ANTONIO QUINTO DE LA CRUZ