ESCALONADO ANÁLISIS ESTRUCTURAL I DR. OLARTE UNI

27 de junio de 2018

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ÍNDICE 1.

2.

3.

DESCRIPCIÓN DE PROYECTO:  ......................................................................................... 3 1.1

Ubicación del puente peatonal  ......................................................................................... 3

1.2

Detalles del puente  ............................................................................................................. 3

METRADO DE CARGAS:  ...................................................................................................... 6 2.1

Carga muerta  ..................................................................................................................... 6

2.2

Carga viva  ........................................................................................................................ 11

2.3

Carga ultima  .................................................................................................................... 11

ANÁLISIS Y CÁLCULO DE FUERZAS AXIALES Y DEFLEXIONES ......................... 12 3.1 Hallando las cargas axiales y deflexiones con el programa SAP 2000 ............................. 12 3.2 Hallando las cargas axiales y deflexiones por un método analítico  .................................. 13

4.

ANÁLISIS COMPARATIVO  ................................................................................................ 16

5.

CONCLUSIONES  ................................................................................................................... 16

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1. DESCRIPCIÓN DE PROYECTO: 1.1Ubicación del puente peatonal El puente peatonal asignado al grupo se encuentra en el cruce de la av. Javier prado este con la Vía Expresa Paseo de la Republica. Al frente del hotel Westin como se puede apreciar en la figura N°1.

F igura N° 1: Mapa del puente Javier prado 2.

1.2Detalles del puente 

Al nuestro grupo se nos asignó la primera parte del puente que mide 11.30m y es horizontal, esta apoyado en columnas de concreto armado con apoyos simple y fijo como se puede ver en la figura N°3 y figura 4 respectivamente.

F igura N° 2: Tramo asignado al grupo (G6).

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

En la inspección del puente se logró ver el detalle de los apoyos que garantizaba que se trata de una estructura con apoyos simple y fijo.

F igura N°3:  Detalle del apoyo simple.

F igura N° 4: Detalle del apoyo fijo.

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Para comprobar que se trata de una estructura se observó que en cada nodo se unen con una  plancha metálica de poca área como se muestra en la figura 5.

F igura N°5:  Detalle del nudo de la armadura. 



El acero utilizado para la estructura del puente esta soldado en los nudos para las barras horizontales, verticales y viguetas se trata de un acero de sección tipo C soldado. También se puede ver oxido en algunos elementos estructurales como se muestra en la figura 6.

F igura N° 6: Detalle de la viga de piso y oxido.

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2. METRADO DE CARGAS: 2.1Carga muerta 

PLACA COLABORANTE (Acero-deck)

F igura N°:  Placa colaboraste (Acero-Deck)

Ancho: 2.4m Largo: 11.3m Área: 27.12 m2 CARGA LOZA: 233.3 Kg/m2x27.12 m2 CARGA LOZA: 6056 Kg PARA UN TRAMO: 3028 Kg

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

VIGAS DE PISO:

VIGA DE PISO

F igura N°:  Viga de piso (vigueta).

Cantidad: 2x12 Longitud: 2.7m Peso:

3.82 Kg/m

CARGA VIGUETA: 2x12x2.7mx3.82 Kg/m CARGA VIGUETA: 248 Kg PARA UN TRAMO: 124 Kg 27 de junio de 2018

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

ARRIOSTRES:

VIGA DE PISO

ARRIOSTRES

F igura N°:  Viga de piso y Arriostres.

Cantidad: 8 Longitud: 2.7m Peso:

3.04 Kg/m

CARGA VIGUETA: 8x2.7mx3.04 Kg/m CARGA VIGUETA: 66 Kg PARA UN TRAMO: 33 Kg

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

ESTRUCTURA

APOYO MÓVIL

APOYO FIJO

F igura N°:  Estructura.

Longitud total Barras verticales y horizontales: 2x35.8 m Longitud total Barras inclinadas: 15.6 m

Peso: Peso:

3.82 Kg/m 3.04 Kg/m

CARGA ESTRUCTURA: 2x35.8x3.82 Kg/m + 15.6 mx3.82 Kg/m CARGA ESTRUCTURA: 333 Kg

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

OTROS ELEMENTOS

Baranda

Malla metálica

F igura N°:  Baranda y malla metálica.

CARGA OTROS ELEMENTOS: 30%CARGA ESTRUCTURA: CARGA OTROS ELEMENTOS: 100 Kg

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2.2Carga viva 

De la norma E 020

CARGA VIVA: 500 Kg/m2 Ancho: 2.4m Largo: 11.3m Área: 27.12 m2 CARGA VIVA: 500 Kg/m2x27.12 m2 CARGA VIVA: 13560 Kg

2.3Carga ultima CARGA ULTIMA = 1.2xC.M + 1.6xC.V CARGA ULTIMA = 1.2x(3028+124+33+333+100)+ 1.6x13560 CARGA ULTIMA = 2603.8 Kg Distribuyendo la carga en los nodos inferiores se tiene:

=

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K 

2603.8K  2603.8K 

F igura N°:  Estructura para analizar.

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3. ANÁLISIS Y CÁLCULO DE FUERZAS AXIALES Y DEFLEXIONES 3.1 Hallando las cargas axiales y deflexiones con el programa SAP 2000

F igura N°:  Fuerzas axial con SAP 2000.

F igura N°:  Deflexiones con SAP 2000.

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

Analizando la sección más critica

BARRA FG compresión 28327.3 Kg BARRA RS tracción 28316.7 Kg Máxima deflexión = 0.00928 m

3.2 Hallando las cargas axiales y deflexiones por un método analítico 

Método de la CARGA UNITARIA

Hallando las fuerzas axiales

2603.8Kg 2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg

2603.8Kg 2603.8Kg

Tabla N°1 Valores de las fuerzas axiales para la carga ultima

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Hallando la deflexión Para una carga unitaria en el nodo R.

Tabla N°2 Valores de las fuerzas axiales para la carga unitaria

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Tabla N°3 Hoja de calcula para la carga unitaria Elemento AB BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL MN NO OP PQ QR RS ST TV VW WX XY AM BN CO DP EQ FR GS HT IV JW KX LY MB BO CP DQ ER RG SH TI VJ WK KY

Área(m2) 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0046 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023

Longitud(m) 0.38 0.68 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.67 0.38 0.38 0.68 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.67 0.38 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.14 1.2 1.33 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.33 1.2

S (Kg) 0 -10543.6 -19440.7 -25368.6 -28327.3 -28327.3 -28316.7 -25336.9 -19387.8 -10469.4 0 4336.57 4336.57 10543.6 19440.7 25368.6 28316.7 25336.86 19387.8 10469.4 4342.8 4342.76 0 2603.8 -7802.1 -5198.3 -2594.5 0.0 -9.29 -2613.1 -5216.9 -7820.7 2603.8 0 -13713.4 12116.5 11833.5 7884.3 3935.1 14.1 3963.3 7912.5 11861.7 12091.6 -13733.0

u

S xuxL/A 0 -0.52 -1.15 -1.79 -2.43 -2.43 -1.92 -1.42 -0.91 -0.41 0 0.19 0.19 0.52 1.15 1.79 1.92 1.42 0.91 0.41 0.15 0.15 0.00 0.00 -0.56 -0.56 -0.56 0.00 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 0.00 0.00 -0.59 0.65 0.85 0.85 0.85 0.67 0.67 0.67 0.67 0.51 -0.47

0.0 810481.9 6318240.5 12833222.9 19453458.5 19453458.5 15364887.7 10167792.1 4986028.7 625207.6 0.0 68065.3 121801.1 1549450.8 6318240.5 12833222.9 15364887.7 10167792.1 4986028.7 1213089.5 94879.9 53812.5 0.0 0.0 1082797.2 721435.0 360072.9 0.0 1013.0 284940.4 568867.8 852795.2 0.0 0.0 4221354.6 4554234.9 7565728.9 5040816.5 2515904.0 7100.7 1997325.8 3987556.0 5977781.1 3565961.7 3367575.3

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BARRA FG compresión 28327.3 Kg

(SuL/A) = 189457310.2

Σ

Δv = Δv =

BARRA RS tracción 28316.7 Kg

(/) 

189457310.2 210

Máxima deflexión = 0.00947 m

 = 0.00947287 m

4. ANÁLISIS COMPARATIVO Tabla N°4 Cuadro comparativo para el análisis estructural CARGA COMPRESIÓN

CARGA TRACCIÓN

FLECHA

SAP 2000 (Estructura)

28327.3 Kg

28316.7 Kg

0.00928 m

SAP 2000 (Pórtico)

26444.9 Kg

26532.0 Kg

0.00803 m

M. CARGA UNITARIA

28327.3 Kg

28316.7 Kg

0.00947 m

0%

0%

2%

% DE VARIACIÓN

5. CONCLUSIONES 





Los métodos analíticos desarrollados en clase se pueden considerar fiable debido a que solo  presenta un 2% de variación como lo muestra la tabla N°4. Si la estructura se comporta como armadura el valor de la flecha es mayor a que si se comporta como pórtico como se muestra en la figura N°4. El peso del material no estructural como mayas metálicas, barandas y la falta de mantenimiento del puente influyen en el análisis de la estructura. Por lo que se considera un 30 % del peso de la armadura.

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