n HOJA Nº 01 AREA : Elaborado : MEMORIA DE CALCULO DE ESTRUCTURAS: SUPERESTRUCTURA - PUENTE Aprobado: MABEY (Carga Máxima por Eje=14.5 Ton) TECNICA Fecha: 29/03/2017 1.0 GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA CORREDOR VIAL INTEROCEANICO SUR TRAMO 4: TRAMO AZANGARO - PUENTE INAMBARI
1.01 Dimensiones de la estructura L= Nº=
36.58 m.
Longi tu tud total de del pu puente en en tre ej ejes ddee apoyos.
1.00
Número de vias.
S/C= HS-20
Sobrecarga movil.
36.58 m
1.02 Carga que Resiste el Puente: En función al número y espaciamiento de ejes, la carga de cada eje y la máxima carga por rueda.
Sobrecarga Vehicular de Diseño: Usamos el camión de diseño HS-20
Determinacion de la distancia "e" para ubicar la carga máxima:
R=P+4P+4P R= 9.0 P Tomamos momentos momentos del sistema de cargas con respecto aall punto A
Tomamos m momentos omentos ddel el sistema de R con respect respectoo al apoyo A
M=P(L/2-4.27-e)+4P(L/2-e)+4P(L/2+4.27-e)
M=9P(L/2+e)
M=P(12.8+9L/2)-9Pe Igualando ambas expresiones:
e=
0.7116 m
1.03 Momento máximo de la sobrecarga: Longitudes:
Cargas al al 11 115%:
L1=
13.31 m.
L2=
4.27
L/2= 18.29 m.
RA+RB=
P =
m. 4 P= 4P=
3.63
Ton
13.31
14.52 Ton 14.52 Ton
18.29
18.29
bri o de fuerzas vertic al al es es . 32.66 To n Equi li br
RB =
16.97 Ton
Reacción en B.
RA =
15.69 Ton
Reacción en A.
RB(L)=L1*P+(L1+L2)4P+(L1+L2+L2)4P
Mb= Mb= 271.53 To Ton. n.m m
Mome Moment ntoo m máx áxim imoo ssup upon onie iend ndoo qque ue un unoo ddee los los ejes ejes es está tá ub ubic icad adoo en en (b) (b).. Mb=L Mb=L/2 /2(R (RA) A)-4 -4.2 .27* 7*P P
Mc Mc= = 373.87 Ton.m Ton.m
Mo Mome ment ntoo m máx áxim imoo ssup upon onien iendo do que que uuno no de los ejes ejes está está ubica ubicado do en (b). (b). Mc=( Mc=(L1 L1+L +L2+ 2+L2 L2)* )*RA RA-(L -(L2+ 2+L2 L2)* )*P+ P+(L (L2) 2)*4 *4P P
Mc= 373.87 Ton.m
Momento máximo del sistema.
1.25Mc= 430.0 Ton.m
25% Impacto
1.04 Cortante máximo de la sobrecarga: Longitudes:
Cargas al al 11 115%:
L1=
0.00
m.
L2=
4.27
m. 4 P=
L/2= 18.29 m. RB = RA = Vmax=
2.54
Ton
30.12 Ton 30.12 Ton
P = 4P=
3 .6 3
Ton
1 8 .2 9
14.52 Ton 14.52 Ton Reacción en B.
RB(L)=L2*4P+(L2+L2)P
Reacción en A. Cortante máximo del sistema.
(Reacción hacia el estribo)
18.29
MC MABEY n HOJA Nº 01 Elaborado : MEMORIA DE CALCULO DE ESTRUCTURAS: SUPERESTRUCTURA - PUENTE Aprobado: MABEY (Carga Máxima por Eje=14.5 Ton) Fecha: 29/03/2017 PROYECTO:
Altu Altura ra de to tota tall de de rel rellen lenoo
0.80 m
Ancho de talón
0.80 m
Ancho de talón
0.00 m
Ancho de talón
4.27 m
Ancho de zapata
5.00 m
Longitud de zapata
0.76 m
Punto de aplicación de carga
0.70 m
Punto de aplicación de carga
3.54 0.60
0.60
0.00 1.50
2.0 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES T/m3 Densidad del Concreto : 2.40 f'c : 210.00 Kg/cm Resistencia a la compresión concreto Ec : 217371 Kg/cm Modulo de elasticidad del concreto Ec 15000 fy : 4200 Kg/cm Límite de fluencia acero
0.00 0.80 B=
c
0.80
1.50 0 .0 0
4.27
'
He= 0.77
f c
3
asf :
easf :
2.25 0.075
T/m m
Densidad de la superficie de rodadura Espesor de la capa de rodadura
Peso volumetrico del material de relleno Angu Angulo lo ddee fricc fricción ión del del mate materi rial al de relle relleno no Angu Angulo lo de fric fricció ciónn int inter erna na su suel eloo-co conc ncre reto to Angu Angulo lo de incli inclinació n aciónn del del relle relleno no Angu Angulo lo ddee in incli clinació n aciónn de llaa cara cara ppos oste teri rior or
3.2 Suelo de Fundacion: 2 30.00 T/m Cohesion C : 3 T/m Peso volumetrico del material de fundacion s : 2.10 º : 30.00 Angulo de fricción del material de fundacion 0.70 Df : m Profundidad de Cimentación: σult : 102.78 Kg/c Capacidad portante última del terreno
Coeficiente de presión activo (Coulomb) K a
sen2 ( )
sen( ). sen( )
sen( ). sen( )
sen2 . sen( ).1
4.0 CAR CARGAS GAS ●
2
Cargas Permanentes:
●
DC: Peso propio de l os os elementos estructur al al es es y no
Cargas Transitorias: LS: Sobrecarga vi vvaa.
estructurales. DW: Peso propio de las superf superficies icies de rodam rodamiento iento e
WA: Ca Carga hidráulica y presión de flujo de agua. EQ: Efectos Efectos sismico sismicoss
instalaciones para servicios públicos. EH: Empuje horizontal del suelo. ES: Sobre Sobrecarga carga del suelo. EV: Empuje vertical del suelo debido el empuje del suelo de relleno.
4.1 Carga Muerta Muerta (DC) (DC) Peso del Estribo: Peso Pi
PROYECTO: CORREDOR VIAL INTEROCEANICO SUR TRAMO 4: TRAMO AZANGARO - PUENTE INAMBARI AREA :
MEMORIA DE CALCULO CALCUL O DE ES ESTRUCTURAS TRUCTURAS ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEO
TECNICA 4.2 Peso de la Super-Estructura: Pi Peso
Brazo(x)
DC8
21.17
(Carga muerta de superestructura)
= 21.17 T
1 .3 6
DC9
30.12
(Carga viva LL+IM)
= 30.12 T
1 .3 6
Superficie de rodamiento (DW) 4.3 Cargas de Superficie DW : 0.00 T Peso produ producido cido po porr la superf superficie icie ddee roda rodamient mientoo que influye en el muro. DWH : 0.00 T Empuje Empuje prod produci ucido do ppor or la superf superficie icie de ro rodam damien iento. to. 4.4 Empuje horizontal horizontal (EH) (EH) E : 7.13 T Com Compon ponent entee hori horizon zontal tal del empuje empuje act activo. ivo. E 0.50 Ka. s . H m Bra Brazo zo de palanc palancaa del empuje empuje act activo. ivo. Br : 1.43 Mea : 10.23 T.m Momento Momento ppor or empuje empuje activo. activo.
2
DW= asf .B.esp
cos
4.5 Empuje Vertical Vertical (EV) (EV) Pi
1
Brazo (x)
Peso
DC5
(
0.80
x
4.30
) x
1.80
DC6
(
1 .0 7
x
4 .3 0
) x
1.8 0
=
6.19
T
1.20
=
4.14
T
2.23
O
/
2.00
6.19 T
EV =
4.6 Carga Vehicular Vehicular (LS) (LS) H muro h eq q s/c LS LS H Br LS M LS
: : : : : : :
Altura del muro
4.30 m
(M)
A lt ura ura d e rell rellee nnoo
0.77 m Altura de relleno equivalente 1.4 T/m sobrecarga vehicular
mas de
0.83 T 2.6 T
Peso Peso pr prod oduci ucido d o por por la so sobr breca ecarg rgaa viv viva. a. Empuje Empuje produc producido ido por la sob sobrec recarg argaa vviva iva..
0.80 m
Bra Brazo zo de palanc palancaa del empuje empuje de sobrec sobrecarg argaa
LS
LS H
h eq .
S
.B
heq ( mm )
1.50
1200.00
3.00
900.00
6.00
600.00
Altura de suelo equivalente para vehicular sobre muros de sostenimiento paralelos al tráfico. ( AASHTO LRFD 2007 - TABLA 3.11.6.4-1)
qS / C . H .K a
2.04 T.m Mom Moment entoo por sobre sobrecar carga ga
Efectos os Sísmicos Sísmicos (EQ) 4.6 Efect Se toma en consideración el peligro sísmico, la aceleración del suelo A 0 es la correspondiente a la zonificación sísmica y es indicada como sigue: A 0 Csh 0.50 A0
Csv 0.70Csh
arctan[ Csh /(1 Csv)]
Aceleración de dell suelo (valor (valor considerad consideradoo para la zo zona na en es estudio) tudio).. 0.12 G Aceleración : : Coeficiente sísmico horizontal. 0.06 : 0.042 Coeficiente sísmico vertical. : 3.58 º Angulo formado por las componentes sísmicas. Brazo (x) Brazo (y) Mx(T-m) My(T-m)
Braz Brazoo ddee ppala alanc ncaa ppor or el el apor aporte te del del peso peso pro propi pioo al sismo sismo..
2.85 T
Fu eerr za za S Síísmi ca ca po por pe pes o propi oo..EQ1
4.84 T.m T.m
Mo Mome ment ntoo sís sísmic micoo por por peso peso prop propio. io.
Coeficiente de Presión Dinámica Activa Kas (Mononobe Okabe) º An Angu gulo lo de fric fricci ción ón de dell mate materi rial al de rell rellen enoo : 33.00 º =2/3 An Angu gulo lo de fric fricci ción ón inte intern rnaa su suel eloo-co conc ncre reto to : 22.00 º º 0.00 º Angul o de in incl in aacc ión de del re rell eenno : º : 71.57 º An Angu gulo lo de incl inclin inac ació iónn de la cara cara po post ster erio ior r sen 2 ( )
CORREDOR VIAL INTEROCEANICO SUR TRAMO 4: TRAMO AZANGARO - PUENTE INAMBARI AREA :
MEMORIA DE CALCULO CALCUL O DE ES ESTRUCTURAS TRUCTURAS ESTRIBO DE CONCRETO CICLOPEO
TECNICA
K as DE a
2
0 . 5 . H .( k as
k a ).(1 Cw )
B sis = 2/3H DE M sis a .B sis a
E
: : : :
Coeficiente de Presión Dinámica Activa.
0.490
Increm Increment entoo del em empuj pujee diná dinámico mico de de la tier tierra. ra. EQ2 Brazo de de palanca palanca para el inncremento cremento de eempuje mpuje ddinámic inámicoo de tierr tierra. a.
0.98 2.87
T m
2.81
T.m Momento po porr empuje sísmico.
E Fspp DE : 10.96 T a
Wpp+r M as M ea Mspp
Resultant antee de la lass fuerza fuerzass vertic verticales ales.. : 53.62 T Result M sis ctuantes del suelo. : 17.87 T.m Momentos AActuantes
5.2 VERFICACIONES DE ESTABILIDAD 5.2. Chequeo al Vuelco ΣFH
ΣFV
M. Re Resist. M. V.
M. Ac Act. M. H.
2.00
FSV =
Resistencia I
15.172 148.27
210.315
24.950
1.25
0. 88 88 5
1 .0 .0 6677 5
17.10
8.43
OK
Resistencia I-a
10 10.8 .891 91 122. 122.09 09
172.091
18.815
1.255
0.88
1.0675
17.56
9.15
OK
Resistencia IV
10.701 109.09
160.101
15.338
1.327
0.808
1.0675
24.31
10.44 OK
Evento Extremo I
17.081 125.06
179.004
28.475
1 .2 0 4
0.931
1.0675
12.79
6.29
OK
Evento Extremo I-a 11.523
83.41
119.906
19.594
1.203
0.932
1.0675
12.69
6 .1 2
OK
Servicio I
105.74
150.958
15.718
1.279
0.856
1 .0 .0 6677 5
19 .8 .8 1
9.60
OK
9.689
5.2. Chequeo de Deslizamient Deslizamientoo :
0.80
Factor de resistencia al corte entre el suelo y la fundación.
tan
0.58
Rozamiento entre el concreto y el suelo. FSD= ΣFV
V.tan
tan V.
c'.B
1.5
FHResist. ΣFH Eval (%) FSD
Ep
Resistencia I
1 4488 ..227
8 55..6 0
6 8 .4 8
64.05
0.00
1 3 2 .5 3
15.17
88.55
8.70
Resistencia I-a
122.09
70.49
5 6 .3 9
64.05
0 .0 0
1 2 0 .4 4
10.89
90.96
11.10 OK
Resistencia IV
109.09
62.98
5 0 .3 9
64.05
0.00
114.44
10.70
90.65
10.70 OK
Evento Extremo I
125.06
72.20
5 7 .7 6
64.05
0.00
121.81
17.08
85.98
7.10
OK
Evento Extremo I-a 83.41
48.15
3 8 .5 2
64.05
0 .0 0
1 0 2 .5 7
11.52
88.77
8.90
OK
Servicio I
6 11..0 5
48.84
64.05
0 .0 0
1 1 2 .8 9
9 .6 9
91.42
11.70 OK
1 0055 ..774
OK
5.2. Capaci Capacidad dad de Carga Por tratarse de una grava arcillosa, y al haberse usado ensayos de laboratorio para la determinación de sus parámetros de suelo el factor de resistencia varía entre 0.50 - 0.60.
Factores de Resistencia Resist. ist. I Ser Servici vicioo Ext Extrem remoo Estado Res 0.50 0.50 Presión 0.50
qULT= 1,027.82 T/m Capacidad de carga última.
FH Σ FH
Σ FV FV
FH//ΣF σmax qADM FH
Eval (%)
Resistencia I
15.172 148.27
0.102
77.905
513.9
84.84 OK
Resistencia I-a
10.891 122.09
0.089
63.951
513.9
87.56 OK
Resistencia IV
10.701 109.09
0.098
54.554
513.9
89.38 OK
Evento Extremo I 17.081 125.06 Evento Extremo I-a 11.523 83.41 9.689 105.74 Servicio I
0.137 0.138 0.092
67.602 45.114 54.550
513.9 513.9 513.9
86.85 OK 91.22 OK 89.39 OK
MC CAP. PORT. RE REVI VISI SION ON : HO HOJA JA Nº 01 Elabora Revisa Fe ch cha: 29/03/2017
PROYECTO: CORREDOR VIAL INTEROCEANICO SUR TRAMO 4: TRAMO AZANGARO - PUENTE INAMBARI AREA :
MEMORIA DE CALCULO DE CAPACIDAD PORTANTE DE SUELO
TECNICA
4.0 ANEXO I : CÁLCULO DE LA CAPACIDAD CAPACIDAD ADMISIBLE 4.1 CAPACIDAD ADMISIBLE ADMISIBLE POR TERZAGHI Cime Ciment ntac ació iónn Corr Corrid idaa o Re Rect ctan angu gula larr qu = 1.0 c Nc + Df Nq + 0.5 ' B N Para Cimentación Cuadrada qu = 1.3 c Nc + Df Nq + 0.4 ' B N Cimentación Circular qu = 1.3 c Nc + Df Nq + 0.3 ' B N
Peso específico del suelo debajo de la cimentación.
B=
Ancho de cimentación. Para zapata circular B = diametro diametro
L=
4.27 m 5.00 m
Df =
0.70 m
Profundidad de Cimentación
1.17
R ela elaci cióó n larg largoo e nntt rree a nnch choo. Pa ra ra L //B B> 1 con con ssid ideerar rar cim cime nntta cció iónn rect rectaa nngg uula lar. r.
c=
L/ B =
Angulo de fricción del suelo Cohesión Peso específico del suelo sobre la cimentación
Longitud de cimentación. Para zapata cuadrada o circular L = B
Ti po =
Tipo de cimentación : Corrida o Rectangular, Cuadrada, Circular
Nc =
30.14
Nq =
18.40
F ac actor ddee ccaapaci da dad Nq Nq = ( ta tan (4 (45 + f/2) )^ )^2 x exp ( p ta tan f ) (s (s eg egún Ve Ves ic , 1973)
Ng =
22.40
Factor de capacidad Ng = 2 (Nq + 1) tan f (según Vesic,1973)
Factor de capacidad Nc = (Nq - 1) / tan f (según Vesic, 1973)
qu = 1,027.8 /m2 3.0
FS =
Factor ddee seguridad pa para condiciones eesstaticas
342.6 /m2
qadm =
Capacidad última (Fórmulas I.1 al I.3) Capacidad admisible o Presión admisible para condiciones estáticas (Fórmula I.4)
4.2 CAPACIDAD ADMISIBLE ADMISIBLE POR MEYERHOF MEYERHOF
º= 0
qu = 1.0 c NcFcsFcdFci + Df NqFqsFqdFqi + 0.5 ' B N F sF dF i
Fcs=
1.52
(I.5) Factor de de forma Fcs=1+BNq/LNc ((ssegún Beer y Hansen, 1970)
Fqs=
1.49
Factor de forma Fqs=1+B/Ltan (según Beer y Hansen, 1970)
Fs=
0.66
Factor de forma Fs=1-0.40B/L
Fcd=
1.00
Factor de Profundidad si Df/B≤1 Fcd=1+0.40Df/B; si Df/B>1 Fcd=1+0.40tan (Df/B) (según Hansen, 1970)
(según Beer y Hansen, 1970) -1
2
2
Fqd=
1.05
Factor de Profundidad si Df/B≤1 Fqd=1+2tan(1-sen) Df/B; si Df/B>1 Fqd=1+2tan(1-sen) tan(Df/B) (según
Fd=
1.00
Fci=
1.00
Factor de Profundidad Fd=1 (según Hansen, 1970) Factor de Inclinación de carga Fci=Fqi=(1- /90) (según Hanna y Meyerhof, 1981)
Fqi=
1.00
Fi=
1.00
Factor de Inclinación de carga F i=(1-/) (según Hanna y Meyerhof, 1981) ( es la inclinacion de la carga sobre la cimentación con respecto a la vertical)
qu = 1,478.0 /m2 3.0
FS =
Factor ddee seguridad pa para condiciones eesstaticas
492.7 /m2
qadm =
Capacidad última (Fórmula I.5) Capacidad admisible o Presión admisible para condiciones estáticas (Fórmula I.4)
4.3 VERIFICACIÓN POR ASENTAMIENTO ASENTAMIENTO
Si = qo B (1-u^ (1-u^2) 2) If / EEss
Es = 1.E+06 T/m2 u = 0.30
Módulo de elasticidad Coeficiente de Poisson
2.54
cm
Asentamiento permisible
cm/m
Factor de forma para cimentación rígida. (Gráfico I.1)
Si per =
88
If =
( I.5 )
Gráfico I.1 230 210 190
) m / m c ( f I
Para cimentación circular :
170 150
If = 8 8
*Para cimentació cimentaciónn rectangu rectangular lar L/B>1 L/B>1IfIf = 254
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