Lineas de Influencia - Diseño de Puentes

 

TRABAJO T1 PUENTES Y OBRAS DE ARTE

INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE 2021-2 CÓDIGO DEL ESTUDIANTE: N00114482 NÚMERO DE CLASE: ICIV1503 2214345938 APELLIDOS Y NOMBRES DEL ESTUDIANTE: LUIS NANFARO FECHA: 09 – 10 – 2021 DOCENTE: Wilmer Rojas Armas Duración del examen: 60 min

Diseñar el refuerzo (por RESISTENCIA I) para la franja interior y franja exterior de la superestructura superestructu ra simplemente apoyada de un puente tipo LOSA ALIGERADA de concreto armado con las características que a continuación se detallan: Característicass geométricas: Característica Luz entre apoyos: 12.00m. Calzada: 8.80 m.  Ancho de vereda: vereda: 0.60 m. Peralte de vereda: 0.25 m. Carpeta asfáltica: 0.075 m. Concreto f’c: 280 kg/cm2. NO SE CONSIDERA TANDEM Camión de diseño: MOSTRADO EN EL GRÁFICO. CARGA VIVA DISTRIBUIDA A TODO LO LARGO DEL PUENTE: 1.2 Ton/m

 

DESARROLLO ANÁLISIS DEL CAMIÓN DE DISEÑO

La Resultante R es:  R =5 Tn + 5 Tn + 9 Tn + 9 Tn + 8 Tn + 8 Tn−−−−→ R= 44 Tn

Tomando como referencia a la carga de 5 Toneladas de la izquierda para hallar el centro de cargas. 44 Tn x

X = ( 8 x 1.2+ 9 x 5.7 + 9 x 6.9 + 5 x 10.9 + 5 x 12.10 ) Tn− m

Resolviendo:  X = 5.41 m

Con este valor de distancia entre la carga del extremo derecho y la resultante ( X = 5.41 .). Para agilizar el desarrollo del ejercicio se procederá formar un bloque de configuración de cargas puntuales que representan al camión de diseño de este ejercicio, en donde figurarán las cargas puntuales, la Resultante calculada y su posición determinada. Esto es:

 

Se ubica el Centro de Luz del puente; es decir, C.L. Posteriormente, el bloque de configuración de cargas será trasladado a sobre el gráfico del puente, teniéndose como criterio que el Centro de Luz del puente deberá quedar  equidistante entre la Resultante R y la carga de 9 Tn.

Nótese que la Resultante R = 44 Tn  y la Carga de 9 Tn están separadas por  una distancia de 0.29 m, por lo que estas dos cargas deberán quedar a N = 0.145 m. del Centro de Luz del puente.

 

Graficando el diagrama de línea de influencia para momento y reacciones:

El momento generado por el camión será:  M camión =0.336  x 5 + 2.385  x 9 + 3.00 x 9 + 0.803  x 8 + 0.217  x 8

 M camión =58.305 Tn .− m .

NO SE CONSIDERA TANDEM

 

PREDIMENSIONAMIENTO t s=

1.2

( S + 3000 ) 30

=

(

1.2 12000

+ 3000)

30

=600 mm . =0.60 m .

El peralte de la losa del puente es Ts = 0.60 m.

(DC) CARGA DE COMPONENTES ESTRUCTURALES 2

W  DC =1 m . x 0.4586 m  x 2.4

 Tn 3

=1.10

Tn m

m  M  DC =1.10

Tn  x ¿¿ m

(DW) CARGA MUERTA DE SUPERFICIE DE RODADURA Y DISP. AUXILIARES. 2

W  DW =1 m . x 0.075 m  x 2.25

Tn 3

m

= 0.1688

Tn m

 M  DW =0.1688

 Tn  x¿¿ m

 

CARRIL DE DISEÑO (SOBRECARGA DISTRIBUIDA)

 M  DW =1.20

Tn  x ¿¿ m

FRANJA EQUIVALENTE INTERIOR UN CARRIL CARGADO: L1 x W 1  E =250 + 0.42 √   L  L1= Elegir el menor en : { 12000|18000 }−−−→ L1=12000 mm .   Ancho de puente =8.80 m .+ 0.60 m . + 0.60 m .=10 m . =10000 mm . 

W 1= Elegir el menor en : {10000|9000 }−−−→ W 1= 9000 mm .  E =250 + 0.42 √ 12000 12000  x 9000−−−→ E= 4614.768 mm

MÁS DE UN CARRIL CARGADO:  E =2100 + 0.12 √  L  L1 x W 1 ≤

  W   N  L

 L1=12000 mm . 

W 1= Elegir el menor en : {10000|18000 }−−−→W 1= 10000 mm . W = Ancho físico entre bordes=CALZADA =8800 mm .=8.80 m .

 E =2100 + 0.12 √ 12000 12000  x 10000 −−−→ E =3414.534 mm .  Entonces , utilizar utilizar −−−→ E =3414.534 mm .=3.414 m .

 

EFECTO DINÁMICO DE CARGA VEHICULAR Factor de Impacto (FI) = 33%  M ¿ +ℑ = 58.305 x 1.33 =77.545 Tn −

 m via

=77.545+ 21.60= 99.145 Tn −

 M 

 m via

 MAX ( ¿ +ℑ)

Factor de Carga Múltiple (m) Múltiple (m)

 PARA  PARA : N  L =2 carriles. −−−−−→ m=1.00

 M ¿ +ℑ =99.145 x 1.00 =99.145 Tn−

 m via

FRANJA EQUIVALENTE INTERIOR  M ¿ +ℑ =

 M  MAX   E

  = 99.145  =29.041 Tn− 3.414

m m

alor de carga carga en enfra franjainte njainteior ior de ancho ancho E= 3.414 m . ) ( Valor

MODIFICADORES DE CARGA CONSIDERANDO : n D =1 , n R = 1 , nT = 1−−−−−→ n= 1.00

MOMENTO ÚLTIMO ( M ¿ ¿ u ) ¿  M u=n ( γ  DC  x M  DC + γ  DW  x M  DW + γ ¿ + ℑ x M ¿ +ℑ ) 

 M u=1 x ( 1.25 x 19.80 + 1.5 x 3.04 + 1.75 x 29.041 )=80.132 Tn−m

 

CÁLCULO DEL AREA DE ACERO PRINCIPAL (AS)  ENTONCES :−−−−−→ M u=8013200 kg− cm.

Cálculo Cálc ulo de d y a : ❑ d = 60− ¿ a=

d 2

=

56 5

= 11.20 cm cm..

b =1.00 m=100 cm .

' 

 A S=

0.85 x f 

c xbx d   x fy

( √

 A S= 0.85 x 280 x 100 x  56 x 4800

2 x M u

 

1− 1−

(

0.9 x 0.85 x f

( √

1− 1−

'cxb xd

2

 )

)

  2 x 8013200 2 0.9 x 0.85 x 280 x 100 x 56

(

 RESOLVIENDO  RESOL VIENDO :−−−−−→ A S =35.377 cm

2

UTILIZANDOV UTILIZANDO VARILLAS DE 1 PULG . DE DIAMETRO : S=

5.10 x 100

56

35.377

5

  =   =14.416 cm .

' ' 

 REFUERZO  REFUERZ O PRINCIPAL PRINCIPAL : 1 ∅ 1 cada 14 cm . 

 ARMADURA DE REPARTICIÓN  REPARTICIÓN   % :

1 ∅ 1/ 2

' ' 

  1750 12000 √ 12000

=15 15.98% .98%

cada 20 cm . 

PARA LA FRANJA DE BORDE SE OBTIENE: ' ' 

 REFUERZO PRINCIPAL PRINCIPAL : 1 ∅ 1 cada 10 cm .  REFUERZO  REFUERZ O REPARTICIÓN  REPARTICIÓN : ∅ 5 / 8 ' ' cada 20 cm cm..

 REFUERZO TEMPERATURA TEMPERATURA : ∅ 1 / 2 ' ' ccada ada 10 cm .

)

)