Memoria de Calculo de Desmontaje de Puente Reticulado - Cusipata Cusco PDF
March 7, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURA JPC-018-2018 Se presenta a continuación la memoria de cálculo correspondiente al proyect proyectoo “DESMONTAJE DE PUENTE RETICULADO DE 60 m – CUSIPATA CUSCO” en la cual se sigue de acuerdo a las normas vigentes del Perú.
S.A.C CLIENTE: SGM SERVICIOS GENERALES Y MONTAJES S.A.C PROYECTO: DESMONTAJE DE PUENTE RETICULADO DE 60 m – CUSIPATA CUSCO PREPARADO POR: Ing. POR: Ing. Jean Piers Chavez Aguirre (FIC-UNI) (FIC-UNI)
LIMA - 2018 PERÚ Lima, Agosto 2018 JPC BUILDING
GRUPO JPC
1
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... ...................................................................................................................... 3 .............................................................................................................. 3 2. CODIGOS Y NORMAS ...............................................................................................................
3. MATERIALES Y CARGAS DE DISEÑO ....................................................................... .................................................................................... ............. 3 3.1
............................................................................................................................ 3 Materiales ............................................................................................................................
3.2
Cargas de análisis ............................................................................................................. .............................................................................................................. .. 4
................................................................................................. 4 3.2.1 Cargas Muertas (CM) .................................................................................................. ........................................................................................................ 4 3.2.2 Cargas vivas (CV) ........................................................................................................
4
SISTEMA ESTRUCTURAL ....................................................................................................... 5
5
CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESTRUTURAL ..................................................................... 11
.................................................................................................... 12 6 ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL .....................................................................................................
6.1. PUENTE EN ETAPAS DE DESPLAZAMIENTO ................................................................... 13 .................................................................................... 30 7 ANÁLISIS DE TORRES METÁLICOS .....................................................................................
8
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................ 39
GRUPO JPC
2
1. INTRODUCCIÓN Los puentes pre fabricados reticulados construidos in situ y lanzados o desmontados a la posición final del proyecto, conllevan una serie de pasos para determinar la resistencia de sus elementos estructurales. Dentro de todo ello implica llevar un correcto proceso y supervisión permanente para evitar la falta de uno de sus elementos, los controles de calidad como el torque y certificación de los materiales, cumpliendo todo lo antes mencionado y de acuerdo a las recomendaciones y conclusiones de presente informe, no se tendrá problema alguno para la ejecución del proyecto con el desplazamiento del puente existente. En la presente memoria de cálculo se determinará si el puente reticulado al momento de ser desplazado y por ende tener una parte de la misma en el aire, los esfuerzos generados no superan la resistencia de los elementos estructurales, con el fin de no tener inconvenientes como el posible riesgo de que el puente se parta en dos secciones al momento de ser desmotado. De ser el resultado satisfactorio, el puente podrá desplazarse sin problema alguno, de lo contrario se muestra las propuestas de solución más factibles en campo, optimizando el procedimiento y economía, llegándose al objetivo deseado.
2. CODIGOS Y NORMAS El análisis estructural del puente reticulado se ha realizado de acuerdo a las siguientes normativas vigentes en Perú. -
AISC 360-10 STEEL
-
ASTM
-
AASHTO LRFD 2017
3. MATERIALES Y CARGAS DE DISEÑO 3.1 Materiales Materiales Acero de refuerzo ASTM A36 – G36 -
Peso específico del acero = 7850 kg/m 3
-
Esfuerzo de fluencia del acero Fy=2531 Kg/cm2
-
Módulo de elasticidad del acero E=20389019 kg/cm2
GRUPO JPC
3
Figura N°01.- Diagrama Esfuerzo deformación para el acero grado 36
3.2 Cargas de análisis
Las cargas para el análisis del puente serán tomadas como adicionales de seguridad, ya que se recomienda no permitir personal por encima del mismo al momento del desplazamiento del puente. 3.2.1 Cargas Muertas (CM) Son cargas provenientes del peso de los materiales, dispositivos de servicio, y otros elementos que forman parte de la estructura se consideran permanentes. permanentes. El peso de los component componentes es restantes como la losa de concreto, capa de asfalto, pasamanos, etc. no se consideran en el análisis puesto que éstos son el complemento cuando el puente se sitúe en su posición final del proceso constructivo y no intervienen en la distribución de masas para el análisis estático. es tático. 3.2.2 Cargas vivas (CV) No existirá carga viva al momento del lanzamiento, pero por seguridad y condiciones excepcionales se va a considerar carga puntual repartida de 0.10 Tnf en 4 puntos distantes en la parte suspendida del puente.
GRUPO JPC
4
Nota: a. No se consideran cargas de viento debido a la corta longitud de la estructura de desmontaje. La estructura de lanzamiento tendrá contravientos laterales y arriostramientos contra el deslizamiento vertical perpendicular al eje del puente para controlar la rigidez lateral y torsional, y es poco probable que sean afectados por los esfuerzos calculados que origina el viento. b. El análisis proporcionado en este documento no presenta cargas dinámicas como las producidas por sismo debido a su excesiva probabilidad de No ocurrencia de un evento sísmico en el momento de la realización de la maniobra a ejecutarse. c. Se desprecian las cargas dinámicas producidas por el movimiento del puente, debido a que el procedimiento de montaje se ejecutará a una velocidad relativamente baja (Movimiento Cuasi estático). d. No se considera el efecto de sobrecargas por encima de la estructura en cantiléver debido al aumento de esfuerzos en la estructura portante. e. No se tomará en cuenta el efecto de fuerzas térmicas debido a que el incremento de temperatura no supera los 30°C (Norma E020, RNE) durante todo el lanzamiento.
COMBINACIONES DE CARGA A continuación, se presenta los estados de carga más crítica dada en la norma AASHTO LRFD 2017: a) Estado límite de resistencia I = DESMONTAJE SGM b) Estado límite de servicio = SERVICIO
4 SISTEMA ESTRUCTURAL La estructura es un puente metálico Reticulado de 60.90 metros de Luz de tramo, se muestra a continuación las secciones de los elementos estructurales que conforman el puente existente de Cusipata – Cusco.
GRUPO JPC
5
Puente existente en vista longitudinal: 3 1 7
6
4
5
Sección A
2
Sección B
La sección A será igual a la sección B ya que es la otra mitad del puente. Elemento Tipo 01
e = 1 cm 0.30 m
0.11 m
Elemento Tipo 02 0.30 m e = 2.5 cm
0.24 m
GRUPO JPC
6
Elemento Tipo 03 0.30 m
e = 2.0 cm
0.30 m
Elemento Tipo 04 0.09 m e = 1.0 cm
0.28 m
Elemento Tipo 05 0.18 m e = 1.5 cm
0.16 m
Elemento Tipo 06 0.08 m e = 8 mm mm
0.22 m
GRUPO JPC
7
Elemento Tipo 07 0.065 m e = 8 mm mm
0.16 m
En la parte superior del puente: 2
1
3
Elemento superior tipo 01
0.30 m
e = 2.5 cm
0.24 m
GRUPO JPC
8
Elemento superior tipo 02
e = 5 mm
0.10 m
0.20 m
Elemento superior tipo 03
0.05 m e = 5 mm
0.30 m
En la parte inferior del puente:
1
2
GRUPO JPC
9
Elemento inferior tipo 01
e = 1.2 cm 0.35 m
0.23 m
Elemento inferior tipo 02 0.25 m e alma = 1.0 cm e ala = 2.0 cm 0.57 m
0.30 m
se muestra una imagen asistida por el software SAP2000.
Figura N°02.- Puente Reticulado Cusipata - Cusco en SAP2000
GRUPO JPC
1 0
METRADO DE CARGAS Las cargas que soportará la estructura de puente a desmontar se deben a diversos factores, los mismos que afectan su resistencia como lo son las cargas estáticas y dinámicas. Las cargas estáticas son causadas por el peso de los elementos constitutivos y las cargas dinámicas, por el movimiento de la estructura durante el lanzamiento del puente.
5 CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESTRUTURAL Se presentarán las deflexiones máximas posibles que muestra el sistema estructural para cada fase de desplazamiento planteado, los mismos que revelan el probable nivel de daño al que estaría expuesta la estructura. El análisis de los resultados resultados nos dará una idea del comportamiento frente a las solicitaciones actuantes del cual serán limitadas por la norma de diseño. En el proceso de desplazamiento, cuando la superestructura se desliza sobre apoyos provisionales, el patín inferior de la superestructura debe ser analizado bajo los siguientes aspectos:
Esfuerzos longitudinales y ortogonales que se producen durante el empuje.
Esfuerzos que se producen por diferencias en elevación de los apoyos de deslizamiento.
Esfuerzos locales de compresión debidos a la reacción en el apoyo GRUPO JPC
1 1
Esfuerzos locales producidos por la fricción y la pendiente longitudinal de la superficie de empuje.
Se verificarán las secciones de la superestructura así como también se determinará
el se seccionamiento ccionamiento de los elementos mecánicos que conforman la
estructuraa de lanzamiento para las diversas etapas sucesivas de construcción estructur
6 ANÁLISIS ESTRUCTURAL La estructura fue modelada y analizada con el software SAP2000 V19 extrayendo del mismo los esfuerzos máximos para evaluar de manera local y global la estructura, así como también las deflexiones que se suscitaran al momento del desplazamiento del puente. El comportamiento estático de la estructura se determina mediante la generación de modelos matemáticos que consideren la contribución de los elementos estructurales en la determinación de la rigidez a la flexión de la estructura, los cuales son básicamente perfiles de acero idealizados como elementos tipo barra. La estructura ha sido analizada considerando la carga por peso propio, amplificada por un factor según las combinaciones descritas anteriormente. Los apoyos han sido considerados según las etapas constructivas. El modelo estructural para evaluar el comportamientoo estático se presenta en las siguientes figuras: comportamient
Figura N°03.- Puente Reticulado Cusipata Cusco vista delantera en SAP2000
GRUPO JPC
1 2
Figura N°04.- Puente Reticulado Cusipata vista delantera y lateral en SAP2000
6.1. PUENTE EN ETAPAS DE DESPLAZAMIENTO Se procede a realizar el análisis del puente, se evaluará si sus elementos son capaces de resistir el momento giro global producto del volado que estará expuesto el puente antes de encontrarse con el estribo y los esfuerzos de tracción y compresión c ompresión en sus elementos.
FASE 01
60.90 m
Figura N°05.- Puente Cusipata en primera fase de lanzamiento
GRUPO JPC
1 3
Para que el puente Cusipata sea desplazado se ha de realizar una nariz de lanzamiento, el cual será parte del modelo con ayuda del software SAP2000 y con ello se procederá a su desplazamiento. La nariz de lanzamiento será una estructura ACROW y su modelo se muestra a continuación:
Figura N°06.- Nariz de lanzamiento para el puente Cusipata en SAP 2000 Constará de dos secciones doble simple y tres secciones simple simple unidos con vigas circulares SCH40 de 8’’ de diámetro con 8 mm
de espesor a la estructura del puente
principal reticulado de Cusipata - Cusco.
GRUPO JPC
1 4
FASE 02
60.90 m
15.00 m
Figura N°07.- Puente Cusipata en segunda fase de lanzamiento
FASE 03
34.75 m
Como máxima
se
Rio
aprecia, cuando
la la
deflexión nariz
de
lanzamiento se encuentra en las torres es de 2.65 cm lo cual no afecta en ningún sentido estructural al puente
Cusipata
–
Cusco,
procediendo así con la siguiente fase de lanzamiento.
Figura N°08.- Puente Cusipata en tercera fase de lanzamiento GRUPO JPC
1 5
FASE 04
43.50 m ya
en
terreno
32.40 m en
firme
voladizo
Rio
a
estribo 27.60 m
Como
se
aprecia,
la
deflexión máxima cuando la nariz de
lanzamiento se
encuentra en voladizo es de 7.3 cm lo cual no afecta en ningún sentido estructural al puente Cusipata
–
procediendo
así
siguiente
fase
Cusco,
con
de
lanzamiento.
Figura N°09.- Puente Cusipata en cuarta fase de lanzamiento
De las cuatro fases asignadas para el modelamiento se verifica como se esfuerzan los elementos estructurales que conforman el puente RETICULADO CUSIPATA - CUSCO.
GRUPO JPC
la
1 6
FUERZAS AXIALES:
Figura N°10.- Puente Cusipata con apoyos en SAP2000 en fase final
Figura N°11.- Fuerzas axiales en puente Cusipata SAP2000
El modelo muestra por lógica que las máximas axiales serán en los elementos cercanos al primero apoyo a 32.40 m de izquierda a derecha. Frame Te x t
Station OutputCase m
Te x t
CaseType
P
V2
V3
T
M2
M3
Te x t
Tonf
Tonf
Tonf
Tonf- m
Tonf -m
Tonf -m
442
0 RETIRADO
Combi nati on
-1.9407
-0.4185
0.0539
-0.00268
0.18608
-1. 28809
442
3.66512 RETIRADO
Co Combi nati on
-1.6166
-0.1795
0.0539
-0.00268
- 0.01148
-0. 19228
442
7.33025 RETIRADO
Combi nati on
-1.2924
0.0595
0.0539
-0.00268
- 0.20903
0.02755
Co Combi nati on
-1.3862
-0.2989
0.0385
-0.00192
0.13291
-0. 92006
442
0 SERV ICIO
442
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
-1.1547
-0.1282
0.0385
-0.00192
- 0.0082
-0. 13734
442
7.33025 SERV ICIO
Combi nati on
-0.9232
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0.0385
-0.00192
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443
0 RETIRADO
Combi nati on
- 1.776
0.394
- 0.1395
0.000004639
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443
2.95 RETIRADO
Combi nati on
-2.4162
0.394
- 0.1395
0.000004639
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443
5.9 RETIRADO
Combi nati on
-3.0564
0.394
- 0.1395
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443
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Combi nati on
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443
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
-1.7258
0.2814
- 0.0997
0.000003313
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443
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
-2.1831
0.2814
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444
0 RETIRADO
Combi nati on
- 7.561
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444
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Combi nati on
-7.8462
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- 0.0311
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GRUPO JPC
1 7
445
0 RETIRADO
Combi nati on
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445
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Combi nati on on
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445
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Combi n na ati o on n
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0.067
-0 0..04101
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445
0 SERVICIO
Combi nati on
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0.0479
- 0.0293
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445 445
3.66512 SERVICIO 7.33025 SERVICIO
Combi nati on on Combi nati on on
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446
0 RETIRADO
Combi nati on on
- 7.4834
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- 0.039
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- 0.14574
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446
2.95 RETIRADO
Combi n na ati o on n
-7 7..7217
-0.2046
-0 0..039
0.00004825 0.
-0 0..03082
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446
5.9 RETIRADO
Combi nati on
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446
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Combi nati on
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- 0.0278
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446
2.95 SERVICIO
Combi n na ati o on n
-5 5..5155
-0.1461
- 0. 0.0278
0 0..00003447
-0 0..02201
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446
5.9 SERVICIO
Combi nati on on
- 5.6857
-0.1461
- 0.0278
0.00003447 0.
0.06008
0.54793
448
0 RETIRADO
Combi nati on
-17.4103
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- 0.031
0.02479
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448
3.66512 RETIRADO
Combi n na ati o on n
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0.02479
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448
7.33025 RETIRADO
Combi nati on on
-17.0327
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448
0 SERVICIO
C om ombi nati on
-12.4359
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0.01771
- 0.05825
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448
3.66512 SERVICIO
Combi nati on on
- 12.301
- 0.081
- 0.0222
0.01771
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448
7.33025 SERVICIO
Combi n na ati o on n
-12.1662
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- 0. 0.0222
0.01771
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449
0 RETIRADO
Combi nati on
8.0427
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- 0.0323
0.10014
0.31843
449
3.66512 RETIRADO
Combi nati on on
8.2315
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0.0421
- 0.0323
- 0.05432
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449
7.33025 RETIRADO
Combi nati on on
8.4202
0.2299
0.0421
- 0.0323
- 0.20878
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449
0 SERVICIO
C Co ombi nati on
5.7448
-0.0347
0.0301
- 0.02307
0.07153
0.22745
449
3.66512 SERVICIO
C om ombi nati on on
5.8796
0.0648
0.0301
- 0.02307
- 0.0388
0.17226
449
7.33025 SERVICIO
Combi nati on on
6.0145
0.1642
0.0301
- 0.02307
- 0.14913
- 0.24733
450
0 RETIRADO
Combi nati on on
5.6321
-0.0569
- 0.0477
0. 0.00002703
- 0.18892
- 0.17674
450
2.95 RETIRADO
Combi n na ati o on n
5.3938
-0.0569
- 0. 0.0477
0.00002703 0.
-0 0..04808
-0 0..00896
450
5.9 RETIRADO
Combi nati on on
5.1556
-0.0569
- 0.0477
0. 0.00002703
0.09276
0.15881
450
0 SERVICIO
C om ombi nati on on
4.0229
-0.0406
- 0.0341
0 0..00001931
- 0.13494
- 0.12624
450
2.95 SERVICIO
Combi nati on on
3.8527
-0.0406
- 0.0341
0.00001931 0.
- 0.03434
-0.0064
450
5.9 SERVICIO
C om ombi nati on on
3.6825
-0.0406
- 0.0341
0 0..00001931
0.06626
0.11344
451
0 RETIRADO
Combi nati on
-27.5018
-0.1948
- 0.0192
0.01555
- 0.09427
- 0.35888
451
3.66512 RETIRADO
Combi nati on on
- 27.644
- 0.09
- 0.0192
0.01555
- 0.02395
0.16305
451
7.33025 RETIRADO
Combi n na ati o on n
-27.7861
0.0148
- 0. 0.0192
0.01555
0.04637
0.30095
451
0 SERVICIO
C om ombi nati on
-19.6442
-0.1391
- 0.0137
0.01111
- 0.06734
- 0.25634
451
3.66512 SERVICIO
Combi n na ati o on n
-19.7457
-0.0643
- 0. 0.0137
0.01111
-0 0..01711
0.11646
451
7.33025 SERVICIO
Combi n na ati o on n
-19.8472
0.0105
- 0. 0.0137
0.01111
0.03312
0.21496
452
0 RETIRADO
Combi nati on
13.8674
-0.2141
0.0227
- 0.01766
0.05307
- 0.63021
452
3.66512 RETIRADO
Combi n na ati o on n
14.0095
-0.1093
0.0227
-0 0..01766
-0 0..03008
-0 0..03758
452
7.33025 RETIRADO
Combi n na ati o on n
14.1516
-0.0045
0.0227
-0 0..01766
-0 0..11323
0.17103
452
0 SERVICIO
C Co ombi nati on
9.9053
-0.1529
0.0162
- 0.01261
0.03791
- 0.45015
452
3.66512 SERVICIO
Combi n na ati o on n
10.0068
-0.0781
0.0162
-0 0..01261
-0 0..02148
-0 0..02684
452
7.33025 SERVICIO
Combi n na ati o on n
10.1083
-0.0032
0.0162
-0 0..01261
-0 0..08088
0.12216
453
0 RETIRADO
Combi nati on on
-11.9658
0.1128
- 0.0541
0. 0.00001431
- 0.21793
0.09603
453
2.95 RETIRADO
Combi n na ati o on n
-12.2041
0.1128
- 0. 0.0541
0.00001431
-0 0..05831
-0 0..23665
GRUPO JPC
1 8
FUERZAS DE CORTE:
Figura N°12.- Fuerzas de corte en puente Cusipata SAP2000
Las máximas fuerzas de corte de igual manera se dan en el área cercano al primer apoyo a 32.40 m del voladizo. Frame
Station
OutputCase
Case Type
P
Te xt
m
Te xt
Te xt
Tonf
V2 Tonf
442
0 RETIRADO
Combi nati on
- 1.9407
- 0.4185
442
3.66512 RETIRADO
C Co ombi na nati on on
-1 1..6166
-0 0..1795
442
7.33025 RETIRADO
C Co ombi na nati on
- 1.2924
0.0595
442
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
- 1.3862
- 0.2989
442
3.66512 SERV ICIO
Combi na nati on
- 1.1547
- 0.1282
442
7.33025 SERV ICIO
Combi na nati on
- 0.9232
0.0425
443
0 RETIRADO
Combi nati on
- 1.776
0.394
443
2.95 RETIRADO
Combi nati on
- 2.4162
0.394
443
5.9 RETIRADO
Combi nati on
- 3.0564
0.394
443
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
- 1.2685
0.2814
443
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
- 1.7258
0.2814
443
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
- 2.1831
0.2814
444
0 RETIRADO
Combi nati on
- 7.561
- 0.1499
444
3.66512 RETIRADO
C Co ombi na nati on
- 7.8462
0.0604
GRUPO JPC
1 9
444
7.33025 RETI RADO
Co om mbi nati on
- 8.1315
0.2707
444
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
- 5.4007
- 0.1071
444
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
- 5.6045
0.0431
444
7.33025 SERV ICIO
Combi nati on
- 5.8082
0.1934
445
0 RETI RADO
Combi nati on
13.5875
- 0.2137
445
3.66512 RETI RADO
Co om mbi n na ati o on n
13.8728
- 0. 0.0034
445
7.33025 RETI RADO
C Co ombi n na ati o on n
14.1581
0.2069
445
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
9.7054
- 0.1527
445
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
9.9091
- 0.0024
445
7.33025 SERV ICIO
Combi nati on
10.1129
0.1478
446
0 RETI RADO
Combi nati on
- 7.4834
- 0.2046
446
2.95 RETI RADO
Combi nati on
- 7.7217
- 0.2046
446
5.9 RETI RADO
Combi nati on
- 7.9599
- 0.2046
446
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
- 5.3453
- 0.1461
446
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
- 5.5155
- 0.1461
446
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
- 5.6857
- 0.1461
448
0 RETI RADO
Combi nati on
-17.4103
- 0.2526
448
3.66512 RETI RADO
Combi n na ati o on n
-17.2215
- 0. 0.1134
448
7.33025 RETI RADO
Co om mbi n na ati o on n
-17.0327
0.0258
448
0 SERV ICIO
Co C ombi nati on
-12.4359
- 0.1804
448
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
- 12.301
- 0.081
448
7.33025 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
-12.1662
0.0184
449
0 RETI RADO
Combi nati on
8.0427
- 0.0485
449
3.66512 RETI RADO
C Co ombi nati on
8.2315
0.0907
449
7.33025 RETI RADO
C Co ombi nati on
8.4202
0.2299
449
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
5.7448
- 0.0347
449
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
5.8796
0.0648
449
7.33025 SERV ICIO
Combi nati on
6.0145
0.1642
450
0 RETI RADO
Combi nati on
5.6321
- 0.0569
450
2.95 RETI RADO
Combi nati on
5.3938
- 0.0569
450
5.9 RETI RADO
Combi nati on
5.1556
- 0.0569
450
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
4.0229
- 0.0406
450
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
3.8527
- 0.0406
450
5.9 SERV ICIO
Co C ombi nati on
3.6825
- 0.0406
451
0 RETI RADO
Combi nati on
-27.5018
- 0.1948
451
3.66512 RETI RADO
C Co ombi nati on
- 27.644
-0.09
451
7.33025 RETI RADO
Co om mbi n na ati o on n
-27.7861
0.0148
451
0 SERV ICIO
Co C ombi nati on
-19.6442
- 0.1391
451
3.66512 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
-19.7457
- 0. 0.0643
451
7.33025 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
-19.8472
0.0105
452
0 RETI RADO
Combi nati on
13.8674
- 0.2141
452
3.66512 RETI RADO
Co om mbi n na ati o on n
14.0095
- 0. 0.1093
452
7.33025 RETI RADO
Co om mbi n na ati o on n
14.1516
- 0. 0.0045
452
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
9.9053
- 0.1529
452
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
10.0068
- 0.0781
452
7.33025 SERV ICIO
Combi nati on
10.1083
- 0.0032
453
0 RETI RADO
Combi nati on
-11.9658
0.1128
453
2.95 RETI RADO
Combi nati on
-12.2041
0.1128
453
5.9 RETI RADO
Combi nati on
-12.4423
0.1128
453
0 SERV ICIO
Co Combi nati on
-8.547
0.0806
453
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
- 8.7172
0.0806
453
5.9 SERV ICIO
Co C ombi nati on
- 8.8874
0.0806
GRUPO JPC
2 0
MOMENTOS FLECTORES:
Figura N°13.- Momentos flectores en puente Cusipata SAP2000
Las máximas fuerzas de momento se dan en los 32.40 m de voladizo y cercano al apoyo. A modo de resumen se muestra la siguiente tabla:
Frame Te xt 442
Station m
OutputCase
CaseType
M3
Te x t 0 RETIRADO
Te x t Combi nati on
Tonf-m - 1.28809
442
3.66512 RETIRADO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.19228
442
7.33025 RETIRADO
C om ombi n na ati o on n
0.02755
442
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
- 0.92006
442
3.66512 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.13734
442
7.33025 SERV ICIO
Combi n na ati on
0.01968
443
0 RETIRADO
Combi nati on
0.98762
443
2.95 RETIRADO
Co Combi nati on
- 0.17473
443
5.9 RETIRADO
Combi nati on
- 1.33707
443
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
0.70544
443
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
- 0.1248
443
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
- 0.95505
444
0 RETIRADO
Combi nati on
- 0.00192
444
3.66512 RETIRADO
C om ombi n na ati o on n
0.16221
444
7.33025 RETIRADO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.44452
444
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
- 0.00137
444
3.66512 SERV ICIO
Combi n na ati on
0.11587
444
7.33025 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.31751
445
0 RETIRADO
Combi nati on
- 0.21905
445
3.66512 RETIRADO
C om ombi n na ati o on n
0.17885
445
7.33025 RETIRADO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.19411
445
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
- 0.15646
445
3.66512 SERV ICIO
Combi n na ati on
0.12775
445
7.33025 SERV IC ICIO
Combi n na ati o on n
- 0. 0.13865
GRUPO JPC
2 1
446
0 RETIRADO
Combi nati on
-0.43984
446
2.95 RETIRADO
Combi nati on
0.16363
446
5.9 RETIRADO
Combi nati on
0.7671
446
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
-0.31417
446
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
0.11688
446
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
0.54793
448 448
0 RETIRADO 3.66512 RETIRADO
Combi nati on Combi na nati o on n
-0.74691 -0.07617
448
7.33025 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.08441
448
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
-0.53351
448
3.66512 SERV ICIO
Combi na nati o on n
-0.0544
448
7.33025 SERV ICIO
Combi na nati o on n
0.06029
449
0 RETIRADO
Combi nati on
0.31843
449
3.66512 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.24117
449
7.33025 RETIRADO
Combi na nati o on n
-0.34626
449
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
0.22745
449
3.66512 SERV ICIO
Combi na nati o on n
0.17226
449
7.33025 SERV IIC CIO
Combi na nati o on n
-0.24733
450
0 RETIRADO
Combi nati on
-0.17674
450
2.95 RETIRADO
C Co ombi nati on
-0.00896
450 450
5.9 RETIRADO 0 SERV ICIO
Combi nati on C Co ombi nati on
0.15881 -0.12624
450
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
-0.0064
450
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
0.11344
451
0 RETIRADO
Combi nati on
-0.35888
451
3.66512 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.16305
451
7.33025 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.30095
451
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
-0.25634
451
3.66512 SERV ICIO
Combi na nati o on n
0.11646
451
7.33025 SERV ICIO
Combi na nati o on n
0.21496
452
0 RETIRADO
Combi nati on
-0.63021
452
3.66512 RETIRADO
Combi na nati o on n
-0.03758
452
7.33025 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.17103
452
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
-0.45015
452 452
3.66512 SERV IIC CIO 7.33025 SERV ICIO
Combi na nati o on n Combi na nati o on n
-0.02684 0.12216
453
0 RETIRADO
Combi nati on
0.09603
453
2.95 RETIRADO
C Co ombi nati on
-0.23665
453
5.9 RETIRADO
Combi nati on
-0.56932
453
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
0.06859
453
2.95 SERV ICIO
Combi nati on
-0.16903
453
5.9 SERV ICIO
Combi nati on
-0.40666
454
0 RETIRADO
Combi nati on
-0.18567
454
3.66512 RETIRADO
Co om mbi na nati o on n
0.01485
454
7.33025 RETIRADO
Combi na nati o on n
-0.16866
454
0 SERV ICIO
C Co ombi nati on
-0.13262
454
3.66512 SERV ICIO
Combi nati on
0.0106
454
7.33025 SERV IIC CIO
Combi na nati o on n
-0.12047
GRUPO JPC
2 2
Se verifica el estrés máximo que sufren los elementos y si son capaces de resistir las cargas que genera el voladizo en la última fase 4 más desfavora desfavorable. ble.
Figura N°14.- Esfuerzos en todo el puente Cusipata SAP2000 GRUPO JPC
2 3
En la imagen previa se muestra que todos los elementos estructurales del puente en la fase más crítica lanzamiento no superan su capacidad máxima de resistencia, por ende, se puede decir que, respetando la memoria de cálculo del presente, el desplazamiento del puente reticulado será de manera correcta y segura. DEFLEXIÓN MÁXIMA
Figura N°15.- Deflexión del puente reticulado en fase crítica 4 en SAP2000
El puente cuando se encuentre a 32.40 m tendrá una deflexión de -7.3 cm en la punta más lejana al primer apoyo (estribo), se muestra en círculo rojo.
Figura N°16.- Deflexión del puente reticulado Cusipata en SAP2000
GRUPO JPC
2 4
El software SAP2000 muestra los resultados producto del análisis del puente y a modo de resumen se aprecia a continuación elementos seleccionados aleatoriamente y que previamente ya se demostró que ningún elemento sobrepasa su capacidad máxima de resistencia.
GRUPO JPC
2 5
GRUPO JPC
2 6
El elemento más esforzado cumple correctamente correctamente..
GRUPO JPC
2 7
REACCIÓN EN LOS APOYOS
Figura N°17.- Reacción en los apoyos primarios del puente Cusipata en SAP2000
Figura N°18.- Reacción en los apoyos del puente reticulado Cusipata en SAP2000
GRUPO JPC
2 8
APOYO
REACCIONES (TNF)
A1
2.97
A1-1
2.91
A2
11.03
A2-2
11.04
A3
8.99
A3-3
9.03
A4
6.70
A4-4
6.73
A5
0.96
A5-5
1.01
A6
46.55
A6-6
46.47
De ello se puede deducir que se requiere un contrapeso de mínimo 5.88 tnf en el extremo lejano al voladizo para evitar que mencionados apoyos empiecen a levantarse producto del momento giro global que genera el voladizo de 32.40 m del puente.
GRUPO JPC
2 9
7 ANÁLISIS DE TORRES METÁLICOS Los puentes pre fabricados construidos in situ, lanzados o desmontados a la posición final del proyecto, conllevan una serie de pasos para determinar la resistencia de los apoyos provisionales. Dentro de los apoyos usualmente usados en diversos proyectos, implica el tipo de puente, las dimensiones y el peso máximo que esta tiene al momento de desplazarse, siendo los pórticos de concreto armado el más usado y seguro del medio. En la presente memoria de cálculo se determinará si las torres metálicas a usar para el desplazamiento del puente Cusipata, serian capaz de soportar al momento de dicha actividad en su fase ms crítica para ello. De ser el resultado satisfactorio, el puente podrá desmontarse sin problema alguno, de lo contrario se muestra las propuestas de solución más factibles en campo, optimizando el procedimiento y encomia, llegándose al objetivo o bjetivo deseado.
Acero ASTM A53 – A53 – GB GB -
Peso específico del acero = 7850 kg/m3
-
Esfuerzo de fluencia del acero Fy=2461 Kg/cm2
-
Módulo de elasticidad del acero E=2 x 10 6
Figura N°19.- Torres metálicas para desmontaje del puente Cusipata en ETABS
GRUPO JPC
3 0
3.0 m 3.0 m
3.0 m
3.0 m
3.0 m
3.0 m
COLUMNAS
VIGAS Y RIOSTRAS DIAGONALES
GRUPO JPC
3 1
VIGAS PARA CAMA DE APOYO
Figura N°20.- Dimensiones y secciones de elementos del puente Cusipata en ETABS
Se procede a definir el material a emplear para los elementos estructurales que conforman las torres.
Figura N°21.- Creación del material para el puente Cusipata en ETABS
GRUPO JPC
3 2
Figura N°22.- Creación de secciones para el puente Cusipata en ETABS
Se procede a crear la combinación de carga para el desplazamiento de 1.4 CM siendo esta la más crítica y conservadora.
Figura N°23.- Creación de combinación para el puente Cusipata en ETABS
GRUPO JPC
3 3
Cargas de análisis Las cargas para el análisis de las torres serán distribuidas generadas a la hora del puente desplazarse en la fase 02, siendo dicha fase en donde las torres serán esforzadas a carga máxima.
Cargas Muertas (CM) El puente se apoyará en 2 torres, se extraen las reacciones para dicha fase del modelo asistido por el SAP2000 del puente y dichas reacciones se adicionarán a las torres.
Figura N°24.- Reacciones del puente Cusipata en SAP2000
Tomando como valor redondeado de 41 tn repartidos en 3 m cada torre como carga máxima a soportar al momento del desplazamiento se tiene 13.67 tn/m, de igual manera se asignará carga lateral en dirección a la maniobra de jalado y esta será del 15% de la carga ultima, siendo así de 6.15 tn en dirección Y.
GRUPO JPC
3 4
Figura N°25.- Asignación de cargas a las torres en ETABS
Cargas vivas (CV) Se considera que, a la hora del lanzado, existirán operadores manipulando las gatas hidráulicas o haciendo trabajos de guía y supervisión de alineamiento para evitar que puente se incline.
GRUPO JPC
3 5
Siendo así, se está considerando una carga de 0.10 tn/m2 como carga viva arbitraria en las torres. Del análisis se tiene lo siguiente:
Deformación por combinación de cargas producto
del
desplazamiento
del
puente.
Figura N°26.- Resultados de análisis de las torres en ETABS
GRUPO JPC
3 6
En las columnas se tiene los siguientes resultados, a modo de ejemplo se seleccionó una columna ya que en la imagen previa se observa que ninguna supera su capacidad de resistencia.
GRUPO JPC
3 7
En las vigas y riostras laterales se tiene:
GRUPO JPC
3 8
8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El puente Reticulado Cusipata - Cusco soportara estructuralmente el proceso de desplazamiento con los 32.40 m de voladizo en fase crítica, siempre y cuando se coloque la nariz de desplazamiento que se detalla en los primeros ítem.
La punta de la nariz de desplazamiento del puente en la etapa 4 critica de voladizo tendrá una deflexión máxima de 5.80 cm lo cual no afectará en ningún caso la estructura.
El contrapeso será de mínimo 5.88 tn en el extremo lejano al voladizo a fin de evitar que el puente empiece a desprenderse de los rodillos.
Los esfuerzos en toda la estructura no superan su capacidad resistente no llegando a fluir (color rojo) si no manteniéndose en el rango elástico (color verde, amarillo y fucsia).
GRUPO JPC
3 9
Se tendrá que tener la supervisión constante y permanente a la hora del desplazamiento del puente, verificando previo a ello que todos los elementos estén bien colocados y que no exista ninguna falta de ellos, así como también la nariz de lanzamiento que indica el presente informe.
Es importante que la velocidad de operación del desplazamiento del puente sea lenta para evitar vibraciones en la estructura en conjunto.
Por ningún motivo colocar sobrecarga sobrecar ga que no estén indicados en la presente memoria de cálculo.
Las torres son capaces de soportar el puente a la hora de su desplazamiento en las diversas fases.
GRUPO JPC
4 0
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