Metodos de Carga Lrfd vs Asd

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA NORMA AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS (AASHTOLoad and Resista Resistance nce Factor Factor Design Design (LRFD), (LRFD), Factores de Carga y LRFD): Load

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Resistencia de Diseño. •

NORMA NORMA AASHTO AASHTO STAN STANDARD DARD SPECIFICA SPECIFICATI TIONS ONS FOR HIGHW HIGHWAY BRIDGES (ASD): Método de diseño por esfuerzos o tensiones admisibes.

METODOLOGÍA: metodoo oog"a g"a se di#ide di#ide en dos partes partes b$sicas b$sicas.. La primera primera se AASHTO-LRFD:   !u metod refie refiere re a as as soi soici citac tacio iones nes y a obte obtenc nci% i%n n de os os esfue esfuerz rzos os m$&i m$&imo mos, s, a segu segund ndaa comprende e an$isis de a distribuci%n de carga, a introducci%n de os factores de carga para obtener os momentos y cortantes 'timos.

Obtencin !e "#$ e$%&e'#$ *+i#$ n e diseño de puentes tienen gran apicaci%n as "neas de infuencia, ue son gr$ficos a escaa escaa ue permiten permiten cacu cacuar ar soici soicitaci tacione oness ya sea de momen momento to fector fector,, corte corte o norma normaes es en seccion secciones es espec"f espec"ficas icas para para cargas cargas distri distribui buidas das o puntua puntuaes es ubicad ubicadas as en  posiciones di#ersas, di#ersa s, o ue permite estabecer m$&imos positi#os y m$&imos negati#os de dic*as soicitaciones por efecto de a carga muerta y a carga #i#a en su mo#imiento. sta metodoog"a resuta m$s apicabe cuando se trata de puentes isost$ticos.

metodoog og"a "a e&presa e&presa ue toda estruct estructura ura est$ AASHTO-EST,NDAR AASHTO-EST,NDAR (ASD): !u metodo some someti tida da a dist distin into toss tipo tiposs de carg cargas as dura durant ntee su #ida #ida 'ti 'ti.. sta stass carg cargas as #ar" #ar"an an dependiendo de a ubicaci%n geogr$fica y de uso de ésta. La estructura a ser diseñada, debe contempar todas estas cargas, o bien, as de mayor impacto, de forma ue a o argo de su #ida 'ti sea capaz de soportaras, indi#iduamente y en forma combinada. Las cargas ue se anaizan en e diseño de puentes, son as siguientes+  Carga Muerta  Carga -i#a  mpacto o efecto din$mico de a carga #i#a #e*icuar   Carga de -iento /tra /trass Fuer Fuerzas zas o 0ccio ccione nes, s, taes taes como como++ Fren Frenad ado, o, Fuer Fuerza za Cent Centr" r"fu fuga ga,, sfu sfuerz erzos os 1érm 1érmico icos, s, 2resi 2resi%n %n de 1ierra ierras, s, 2res 2resi% i%n n de 0guas guas,, !ism !ismo, o, etc. etc.,, siem siempr pree ue ue éstas éstas correspondan.  dimensionamiento de os distintos eementos de a estructura puede efectuarse por e método de as cargas de ser#icio+ (0o3abe !tress Design).

DISEÑO DE PUENTES

10° “A”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA CARACTERISTICAS: AASHTO-LRFD: •

s un método de estados "mites 'timos, ue considera factores para cada carga y para cada resistencia nomina.

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ntroduce a forma de combinar as cargas, ya ue ésta considera agunos factores ue #an a cambiar e margen de seguridad de puente, dando una mayor  confiabiidad a a estructura. stos factores corresponden a coeficientes de ductiidad, redundancia e importancia de a estructura.

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sta norma, adem$s, introdu4o una nue#a forma de combinar e modeo de carga #e*icuar, debido a ue se estabecen tres tipos de cargas #i#as #e*icuares+ Cami%n de Diseño, 1$ndem de Diseño y Carga de Fa4a de Diseño.

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Las specificaciones LRFD est$n escritas con un formato de stados Limite  basado en probabiidades reuiriendo e an$isis de agunos, o todos, de os cuatro stados L"mite definidos para cada componente de diseño en un puente.  El estado límite de servicio, El estado límite de fatiga y fractura, El estado del  límite de resistencia, Los estados límites correspondientes a eventos extremos.

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 Diseño por Factores de Carga y Resistencia es un método para cacuar  componentes estructuraes de manera ta ue, cuando a estructura est$ sometida a todas as combinaciones de cargas apicabes, no se supere e estado "mite apicabe.

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!e define a resistencia de diseño como e resutado de mutipicar a resistencia nomina por un factor ue tiende a castigar a resistencia a a tracci%n

AASHTO-ASD: DISEÑO DE PUENTES

20° “A”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA !e

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diseña de manera ta ue as tensiones cacuadas por efectos de as cargas de ser#icio no superen os #aores m$&imos en as especificaciones. •

1raba4a en funci%n de as tensiones admisibes, donde estas son una fracci%n de as tensiones cedentes de materia, ya ue por basarse en e an$isis e$stico de as estructuras, os eementos deben ser diseñados para comportarse e$sticamente.

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!e define a resistencia admisibe en tracci%n di#idiendo a resistencia nomina  por un factor de seguridad.

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 diseño de eementos en fe&i%n considera cuatro estados "mites+ fuencia,  pandeo oca de aa, pandeo oca de ama y pandeo atera en torsi%n, estos estados "mites siempre estu#ieron presentes en a especificaci%n 0!D.

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0!D es un método para cacuar componentes estructuraes de manera ta ue, cuando a estructura est$ sometida a todas as combinaciones de cargas nominaes apicabes, no se supere e #aor de c$cuo admisibe (tensi%n, fuerza o momento).

APLICACIONES: AASHTO-LRFD: DISEÑO DE PUENTES

30° “A”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO •

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA ste método utiiza coeficientes basados en a teor"a de a confiabiidad y en conocimiento estad"stico de as cargas y deas caracter"sticas de materia.

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 diseño con LRFD es muc*o m$s ampio, considera #arios escenarios de resistencia, ser#icio, e#entos e&tremos, fatiga, es una apicaci%n de a fiosof"a de diseño para estados "mite.

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La e&presi%n b$sica en e diseño por e método LRFD es+

REISTENCIA  DEMANDA

AASHTO-ASD: •

La apicaci%n de este método de diseño supone ue para as cargas de ser#icio a estructura se comporta dentro de rango e$stico.

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n e diseño por 0!D se debe cumpir a siguiente e&presi%n+

DISEÑO DE PUENTES

40° “A”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA DIFERENCIAS: AASHTO-ASD •

n cambio e método de esfuerzo o tensi%n admisibe 0!D est$ caracterizado  por e uso de cargas de traba4o, con a adopci%n simut$nea de un coeficiente o factor 'nico de seguridad (F!) apicado a a resistencia nomina.

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0!D+ 1ensiones 0dmisibes, LRFD+ stados L"mites.

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La carga #i#a, muerta, #iento son tratados iguamente en ambas normas.

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2ara e método 0!D as cargas de diseño son #aores fi4os y son seeccionados de un c%digo de diseño, no se considera e grado de #ariaci%n en a predicci%n de os diferentes tipos de carga.

AAHSTO-LRFD •

 método LRFD utiiza factores separados para cada carga y para cada tipo de resistencia.

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Mediante e LRFD es posibe ograr una confiabiidad m$s uniforme, porue os factores (de carga y resistencia), refe4an e grado de incertidumbre de as diferentes cargas, de sus combinaciones y de a e&actitud de tipo de resistencia  pronosticada.

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 LRFD toma en cuenta a #ariabiidad en as cargas y as resistencias. Logra caramente uniformes ni#ees de seguridad para diferentes estados "mites y tipos de puentes sin compe4os an$isis probabi"sticas o estad"sticos. 2ro#ee un método de diseño raciona y consistente.

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C.i#ne$ !e Di$e/#

DISEÑO DE PUENTES

0° “A”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECÁNICA  cami%n de diseño de a norma 00!51/ LRFD es simiar a cami%n 5! 67 88 especificado en a norma !tandard.

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2ara a norma 00!51/ 0!D e cami%n de diseño ocupa un anc*o de #"a de tr$nsito de 9,7: (m). para cazadas con anc*o entre ;.< y =.96 ( m), deben considerarse dos #"as de diseño, cada una con un anc*o igua a a mitad de a cazada.

La norma 00!51/ !tandard define cuatro cases de camiones est$ndares+  5