MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y COMUNICACIONES REPÚBLICA DEL PARAGUAY MANUAL CON DISEÑOS ESTRUCTURALES ESTANDARIZADOS PARA PUENTES DE HORMIGÓN ARMADO MEMORIA DE UTILIZACIÓN Ing. Jorge Rodríguez Guillén Reconquista 294 Of. 14 Montevideo, Uruguay T: +598 2915 5109 F: +598 2916 9169 @: [email protected] Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización ÍNDICE GENERAL 1. OBJETO ......................................................................................................................... 3 2. GENERALIDADES ......................................................................................................... 3 3. CONTENIDO DEL MANUAL .......................................................................................... 5 3.1. 3.2. 4. Resumen de Soluciones Estructurales ........................................................................ 5 Listado de Planos del Manual ...................................................................................... 6 PROCEDIMIENTOS DE UTILIZACIÓN DEL MANUAL .................................................. 8 4.1. Información Necesaria ................................................................................................. 8 4.1.1. Superestructura .................................................................................................... 8 4.1.2. Mesoestructura ..................................................................................................... 8 4.2. Procedimientos de Selección de Planos ...................................................................... 9 4.2.1. Superestructura .................................................................................................... 9 4.2.2. Mesoestructura ................................................................................................... 10 4.2.3. Solicitaciones Para Diseño de Fundaciones ....................................................... 14 5. EJEMPLOS DE UTILIZACIÓN DEL MANUAL............................................................. 15 5.1. Ejemplo 1 - Puente Viga ............................................................................................ 15 5.1.1. Definiciones Generales ....................................................................................... 15 5.1.2. Selección de Láminas de Superestructura .......................................................... 16 5.1.3. Selección de Láminas de Estribos ...................................................................... 17 5.1.4. Selección de Láminas de Pórticos ...................................................................... 17 5.1.5. Selección de Láminas de Solicitaciones.............................................................. 20 5.1.6. Resumen de Láminas Seleccionadas ................................................................. 21 5.2. Ejemplo 2 - Puente Alcantarilla .................................................................................. 22 5.2.1. Definiciones Generales ....................................................................................... 22 5.2.2. Selección de Láminas de Superestructura .......................................................... 22 5.2.3. Selección de Láminas de Estribos ...................................................................... 23 5.2.4. Selección de Láminas de Solicitaciones.............................................................. 24 5.2.5. Resumen de Láminas Seleccionadas ................................................................. 25 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 2 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 1. Memoria de Utilización OBJETO LA DIRECCION DE CAMINOS VECINALES del MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS y COMUNICACIONES (M.O.P. y C.) de la REPUBLICA DEL PARAGUAY ha puesto en marcha un extenso plan para la ejecución de nuevos puentes. La experiencia ha demostrado la utilidad del empleo de colecciones estandarizadas de puentes de luces moderadas que, además de ahorrar cálculos, diseños gráficos y especificaciones, permiten en plazos reducidos definir con buena precisión y economía soluciones eficientes. Con tal finalidad se convocó con la aplicación de procedimientos de selección técnico-económica, a consultores con idoneidad en la materia, a fin de contratar Servicios de Consultoría con el objeto de elaborar un Manual con Diseños Estructurales estandarizados de Puentes ejecutados en Hormigón Estructural. 2. GENERALIDADES El conjunto de diseños estructurales elaborado, responde a los términos de referencia de la convocatoria y comprende el diseño estructural de la superestructura, pórticos intermedios y estribos. La definición y diseño de las fundaciones no es objeto de esta Consultoría, sólo se indican las solicitaciones reducidas al nivel de fundación que servirán a tales efectos. Contiene los elementos estructurales necesarios para definir los puentes formados por tableros, vigas, pórticos, estribos y losa de acceso. Los diseños elaborados acompañan la actual tendencia de limitar la cantidad de juntas totales a efectos de mejorar las condiciones de confort para el tránsito y los gastos de mantenimiento. A tales efectos, en los puentes vigas se disponen de juntas totales en los extremos y en las juntas intermedias se disponen losas de continuidad en el tablero sin perder la independencia estructural entre las vigas, espaciando las juntas totales en un mínimo de 40 metros y un máximo de 60 metros. La cantidad de tramos a dar continuidad depende de los movimientos previstos en el tablero, inducidos por los efectos termo higrométricos, frenado, rigidez de las pilas y estribos. Para las pequeñas obras con vanos menores o iguales a 8 metros, se han diseñado tableros losas con continuidad en los estribos, arreglo que redistribuye y reduce las solicitaciones sobre los propios estribos. De acuerdo a los términos de referencia de este trabajo, se han proyectado estribos cerrados de hormigón armado. En cada oportunidad que se utilicen los diseños estandarizados, se deberá ajustar a la realidad de cada caso definiendo longitud total del puente, distribución y emplazamiento de pilas-estribos, cantidad de vanos con juntas totales o losas de continuidad, selección de tipología (vigas de hormigón armado o postensado). Claramente, en cada caso se deberán seleccionar entre varias alternativas, no existiendo en general una solución única, hay innumerables aspectos a considerar tales como los geotécnicos, hidráulicos, plazos de obras, facilidades constructivas, costos, etc. que tienen una incidencia decisiva en la definición de la solución más adecuada. Se han tenido en cuenta diseños varios de la División Puentes del M.O.P.C, así como antecedentes de otras Instituciones Oficiales de países tales como Colombia, Uruguay y España. Para los diseños y en un todo de acuerdo con los términos de referencia para este trabajo, para los cálculos se ha utilizado el código AASHTO en la versión 1996 Se han utilizado los materiales y niveles de control que se indica en las tablas siguientes. La Tabla 1 corresponde a las características de los hormigones estructurales, y la Tabla 2 corresponde a las características de los aceros, tanto de refuerzo como de pre-compresión. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 3 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Elementos de Hormigón estructural En general Vigas prefabricadas en hormigón armado Vigas prefabricadas en postensadas Hormigón ejecutado en situ 25 25 30 25 Cantidad mínima de cemento (kg/m3) 250 300 325 300 Tamaño máximo del árido (mm) 30 25 20 25 0,55 0,55 0,50 0,55 Plástica Blanda Blanda Plástica Asiento Cono de Abrams (cm) 12+/-2 12+/-2 12+/-29 12 +/-2 Adensado Vibrado Vibrado Vibrado y curado húmedo Vibrado Nivel de Control Previsto Normal Normal Intenso Normal Resistencia especificada a los 28 días f´c (MPa) Máx. relación agua/cemento Consistencia del hormigón Tabla 1 Armadura activa Designación AASHTO M 203 ó ASTM A416 Carga unitaria (MPa) Armadura pasiva AASHTO M31 ó ASTM A615 grado 60 grado 270 [AP 420 DN según Norma Paraguaya]. Unitaria máx.:1860 Límite elástico : 420 Normal Normal menor a 2,5% N/A Nivel de Control Previsto Relajación a 1000 hs. con tensión de 70 % de la unitaria máxima Tabla 2 En lo que refiere a las piezas postensadas, se han adoptado cables constituidos por hasta 12 torones de 7 alambres sección nominal ½” (aprox. 0,98 cm2), según especificación de aceros, grado 270. En lo que refiere a los restantes insumos requeridos (vainas, dispositivos de anclajes activos y pasivos, etc.), se han utilizado las siguientes características: • Rozamiento en curva …………….. µ = 0,20 • Rozamiento parásito …………….. k = 0,0013 rad/m • Penetración de cuñas ……………. 5 mm La traza de los cables proyectados cumple con las recomendaciones de los principales sistemas hoy utilizables, con los siguientes valores: • Distancia vertical entre ejes de anclajes ……………….. 320 mm • Distancia vertical entre eje de anclaje y borde exterior de viga Ing. Jorge Rodríguez Guillén ………………. 180 mm Octubre 2010 Pág. 4 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Lógicamente las trazas también cumplen con las disposiciones de la norma AASHTO-1996. La definición geométrica precisa de los nichos de anclajes extremos deberá ajustada a la vista de las características específicas y demás exigencias del sistema de postensado elegido. 3. CONTENIDO DEL MANUAL 3.1. Resumen de Soluciones Estructurales Esta colección de puentes consta de los siguientes elementos estructurales: • Tableros o o Vanos de 4m, 6m y 8m. Puentes losa (Alcantarillas) colados en sitio. Puentes losa (Alcantarillas) prefabricadas. Vanos de 10m, 12m y 15m. Vigas de hormigón armado prefabricadas, con tablero colado en sitio. o Vigas de hormigón armado prefabricadas, con tablero de prelosas. Vanos de 20m, 25m y 30m. Vigas de hormigón postensado prefabricadas, con tablero colado en sitio. Vigas de hormigón postensado prefabricadas, con tablero de prelosas. • Losa de aproximación • Estribos para alcantarillas o • Estribos para puentes viga o • Alturas de 2m, 3m y 4m. Alturas de 3m, 4m, 5m, 6m y 7m. Pórticos intermedios o Alturas de 3m, 4m, 5m, 6m y 7m. A partir de estos elementos individuales, es posible: • En puentes viga, el acople de vanos sucesivos, de igual longitud, con y sin losas de continuidad, según las distancias entre juntas totales enunciadas en la Sección 2. • Formar puentes de un solo vano entre estribos sin pórticos intermedios. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 5 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 3.2. Memoria de Utilización Listado de Planos del Manual A continuación se presentan tablas con las láminas agrupadas por tipo de estructura. Dentro de un mismo tipo de estructura puede haber distintos prefijos de plano debido a variantes constructivas. Por ejemplo en alcantarillas, el prefijo AV refiere a alcantarillas prefabricadas con viguetas tipo T invertida y el prefijo ATS refiere a alcantarillas hormigonadas 100% en sitio. Láminas Pórticos PP01 PP02 PP03 PP04 PP05 PP06 PP07 PP08 PP09 PP10 PP11 PP12 PP13 PP14 PP15 PP16 PP17 PP18 PP19 PP20 PP21 PP22 PP23 PP24 PP25 PP26 PP27 Estribos PE01 PE02 PE03 PE04 PE05 PE06 PE07 PE08 PE09 PE10 PE11 PE12 PE13 PE14 PE15 PE16 PE17 PE18 PE19 PE20 AE01 AE02 AE03 AE04 AE05 AE06 AE07 AE08 AE09 AE10 AE11 Alcantarillas ATS01 ATS02 ATS03 AV01 AV02 AV03 AV04 AV05 AV06 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Láminas Veredas y Barandas PG01 PG02 Octubre 2010 Pág. 6 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Láminas Puentes Viga Hormigón Puentes Viga Hormigón Armado Postensado PPL01 PPL16 PPL02 PPL17 PPL03 PPL18 PPL04 PPL19 PPL05 PPL20 PPL06 PPL21 PPL07 PPL22 PPL08 PPL23 PPL09 PPL24 PPL10 PPL25 PPL11 PPL26 PPL12 PPL27 PPL13 PPL28 PPL14 PPL29 PPL15 PPL30 PTS01 PPL31 PTS02 PPL32 PTS03 PPL33 PTS04 PPL34 PTS05 PTS16 PTS06 PTS17 PTS07 PTS18 PTS08 PTS19 PTS09 PTS20 PTS10 PTS21 PTS11 PTS22 PTS12 PTS23 PTS13 PTS24 PTS14 PTS25 PTS15 PTS26 PTS27 PTS28 PTS29 PTS30 PTS31 PTS32 PTS33 PTS34 Láminas Solicitaciones Fundaciones S01 S02 S03 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 7 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 4. Memoria de Utilización PROCEDIMIENTOS DE UTILIZACIÓN DEL MANUAL En esta sección se detalla la información necesaria y los procedimientos que permiten, dada la información de base del proyecto, seleccionar las láminas que contengan los componentes estructurales adecuados, así como las solicitaciones para el diseño de las fundaciones. 4.1. Información Necesaria 4.1.1. Superestructura Para poder elegir planos adecuados para la superestructura, serán necesarios los siguientes datos: 1. Longitud de los vanos. (L en metros) Observación: Todos los vanos deben tener la misma longitud. En este manual no está permitido combinar distintas longitudes de vanos en un mismo puente. 2. Cantidad de vanos y juntas totales. Observación: Las distancias mínimas y máximas deberán respetar los criterios indicados en la sección 2. 3. Tipo de construcción a ejecutar: I. Alcantarilla encofrada y hormigonada 100% en sitio (para L desde 4m hasta 8m). II. Alcantarilla de viguetas prefabricadas, con topping en sitio (para L desde 4m hasta 8m). III. Puente viga con vigas prefabricadas, tablero encofrado y hormigonado 100% en sitio (para L desde 10m hasta 30m). IV. Puente viga con vigas prefabricadas, tablero con prelosas prefabricadas, con topping en sitio (para L desde 10m hasta 30m). 4.1.2. Mesoestructura Para poder elegir planos adecuados para la mesoestructura, serán necesarios los siguientes datos: 1. Estribos: a. Longitud de vanos (Ver Sección 4.1.1-1) b. Altura de los Estribos. (HE1 y HE2 en metros) 2. Pórticos Intermedios: a. Longitud de vanos (Ver Sección 4.1.1-1) b. Altura de los N pórticos intermedios. (H1, H2, …, HN todos en metros) Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 8 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización 4.2. Procedimientos de Selección de Planos 4.2.1. Superestructura Dados los datos necesarios para seleccionar las láminas (Ver sección 4.1), los pasos a seguir para elegir las mismas son los siguientes: i) En base a la longitud de vano (L) y el tipo de construcción a ejecutar (I, II, III ó IV), la superestructura se obtendrá de las láminas indicadas en la tabla siguiente: L (m) 4 6 8 10 12 15 20 25 30 ii) Tipo de Construcción I II I II I II III IV III IV III IV III IV III IV III IV Láminas ATS01 AV01 - AV02 ATS02 AV03 - AV04 ATS03 AV05 - AV06 PTS01 - PTS04 PPL01 - PPL04 PTS05 - PTS09 PPL05 - PPL09 PTS10 - PTS15 PPL10 - PPL15 PTS16 - PTS21 PPL16 - PPL21 PTS22 - PTS27 PPL22 - PPL27 PTS28 – PTS34 PPL28 – PPL34 Si el puente tiene varios vanos pasar al paso (iii). Sino, las juntas en los extremos del vano simple serán obligatoriamente: a. Para L igual a 4m, 6m ó 8m; juntas monolíticas a los estribos. b. Para L igual a 10m, 12m, 15m, 20m, 25m ó 30m; juntas totales. Y los detalles de las mismas se encuentran en las láminas elegidas en el paso (i). iii) Teniendo definidas las juntas en los extremos de cada uno de los vanos del puente (juntas totales o juntas con losa de continuidad), se usarán los detalles apropiados que se encuentran en las láminas elegidas en el paso (i). Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 9 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay iv) Memoria de Utilización Las láminas con los detalles de veredas y barandas se encuentran por medio de la siguiente tabla: L (m) 4 6 8 10 12 15 20 25 30 Láminas Del paso (i) Del paso (i) Del paso (i) PG01 PG01 PG01 PG02 PG02 PG02 Así termina la serie de pasos necesarios para seleccionar las láminas de la superestructura. 4.2.2. Mesoestructura Se presentan a continuación los procedimientos para seleccionar las láminas correspondientes a la mesoestructura. 4.2.2.1. Estribos Dados los datos necesarios para seleccionar las láminas (Ver sección 4.1), los pasos a seguir para elegir las mismas son los siguientes: i) Este paso se repetirá dos veces, una por cada estribo. En base a la longitud de vano (L) y de la altura de los estribos (HE1 y HE2) la estructura de los estribos se obtendrá de las láminas indicadas en la tabla siguiente: L (m) 4, 6 y 8 10, 12, 15, 20, 25 y 30 HE1 , HE2 (m) 2 3 4 3 4 5 6 7 Láminas AE01 - AE03 AE04 - AE07 AE08 - AE11 PE17 - PE20 PE13 - PE16 PE09 - PE12 PE05 - PE08 PE01 - PE04 Así termina la serie de pasos necesarios para seleccionar las láminas de los estribos. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 10 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 4.2.2.2. Memoria de Utilización Pórticos Intermedios Dados los datos necesarios para seleccionar las láminas (Ver sección 4.1), los pasos a seguir para elegir las mismas son los siguientes: i) A partir de las alturas de todos los pórticos intermedios (H1, H2,… ,HN), hallar: Hmax = máximo(H1, H2,… ,HN) ii) Éste paso se repetirá N veces a fin de determinar el plano de estructura de cada uno de los pórticos. Para un pórtico dado (el número j), dada la longitud del vano (L), la altura del pórtico (Hj) y el valor Hmax, las siguientes tablas indican la lámina correspondiente al pórtico en cuestión: L (m) Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 10 4 5 6 7 Lámina PP04 PP04 PP04 PP02 PP02 PP04 PP04 PP02 PP02 PP03 PP02 PP02 PP02 PP02 PP01 Tabla para L=10m L (m) Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 12 4 5 6 7 Lámina PP09 PP09 PP09 PP07 PP07 PP09 PP09 PP07 PP07 PP08 PP07 PP07 PP06 PP06 PP05 Tabla para L=12m Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 11 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay L (m) Memoria de Utilización Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 15 4 5 6 7 Lámina PP15 PP15 PP15 PP13 PP13 PP14 PP14 PP13 PP13 PP12 PP11 PP11 PP11 PP11 PP10 Tabla para L=15m L (m) Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 20 4 5 6 7 Lámina PP21 PP21 PP21 PP19 PP19 PP20 PP20 PP19 PP19 PP18 PP17 PP17 PP17 PP17 PP16 Tabla para L=20m Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 12 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay L (m) Memoria de Utilización Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 25 4 5 6 7 Lámina PP24 PP24 PP24 PP24 PP22 PP24 PP24 PP24 PP22 PP24 PP24 PP22 PP23 PP22 PP22 Tabla para L=25m L (m) Hj (m) Hmax (m) 3 4 5 6 7 4 5 6 7 5 6 7 6 7 7 3 30 4 5 6 7 Lámina PP27 PP27 PP27 PP25 PP25 PP27 PP27 PP25 PP25 PP26 PP25 PP25 PP25 PP25 PP25 Tabla para L=30m Así termina la serie de pasos necesarios para seleccionar las láminas de los pórticos intermedios. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 13 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Solicitaciones Para Diseño de Fundaciones 4.2.3. Se presentan a continuación los procedimientos para seleccionar las láminas que contienen las solicitaciones para diseñar las fundaciones de la mesoestructura. 4.2.3.1. Estribos Dados los datos necesarios para seleccionar las láminas (Ver sección 4.1), los pasos a seguir para elegir las mismas son los siguientes: i) Este paso se repetirá dos veces, una para cada estribo. En base a la longitud de vano (L) y la altura del estribo (HE1 ó HE2) las solicitaciones correspondientes al estribo se obtendrán de la lámina indicada en la tabla siguiente: L (m) HE1 ó HE2 (m) Láminas 4, 6 y 8 2, 3 y 4 S03 10, 12, 15, 20, 25 y 30 3, 4, 5, 6 y 7 S03 Así termina la serie de pasos necesarios para seleccionar las láminas de solicitaciones para los estribos. 4.2.3.2. Pórticos Dados los datos necesarios para seleccionar las láminas (Ver sección 4.1), los pasos a seguir para elegir las mismas son los siguientes: i) Este paso se repetirá para cada uno de los N pórticos intermedios. En base a la longitud de vano (L), la altura máxima de los pórticos (Hmax) y la altura del pórtico en cuestión (Hj), las solicitaciones correspondientes a este pórtico se obtendrán de la lámina indicada en la tabla siguiente: L (m) Hj (m) Láminas 10, 12 y 15 3, 4, 5, 6 y 7 S01 20, 25 y 30 3, 4, 5, 6 y 7 S02 Así termina la serie de pasos necesarios para seleccionar las láminas de solicitaciones para los pórticos. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 14 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 5. Memoria de Utilización EJEMPLOS DE UTILIZACIÓN DEL MANUAL Se presentan a continuación dos ejemplos de utilización del manual, el primero es un puente viga de 120m de largo; y el segundo una alcantarilla de 6m de largo. 5.1. Ejemplo 1 - Puente Viga 5.1.1. Definiciones Generales En este ejemplo se determinan todas las láminas necesarias para resolver la estructura de un puente de 120m de longitud. Las características del puente son las siguientes: Longitud total: 120 m Opciones de cantidad y largo de vanos: Cantidad de Vanos: 6. Largo de Vano: 20 m. Tipo de construcción elegido: Puente Viga, tablero con prelosas. (Tipo IV) Altura estribos: Izquierdo (HE1): 3m Derecho (HE2): 4m Altura pórticos: Primero (H1): 5m Segundo (H2): 6m Tercero (H3): 5m Cuarto (H4): 7m Quinto (H5): 3m Lógicamente, hay varias maneras de elegir la cantidad y el largo de los vanos para una longitud de puente de 120m. Esa es una decisión del proyectista, y en este ejemplo nos limitamos al caso indicado anteriormente (seis vanos de veinte metros). Esquema Sección Transversal – Ejemplo 1 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 15 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Los tipos de juntas entre vanos es la siguiente: Estribo Izquierdo – Vano 1: Junta total Vano 1 – Vano 2: Junta con losa de continuidad Vano 2 – Vano 3: Junta total Vano 3 – Vano 4: Junta con losa de continuidad Vano 4 – Vano 5: Junta total Vano 5 – Vano 6: Junta con losa de continuidad Vano 6 – Estribo Derecho: Junta total 5.1.2. Selección de Láminas de Superestructura A partir de lo indicado en la sección 4.1, la longitud de los vanos es de 20m, por lo tanto L=20m. Y el tipo de construcción de puente viga con tablero de prelosas se define como Tipo IV. Usando la tabla de la sección 4.2.1: L (m) 4 6 8 10 12 15 20 25 30 Tipo de Construcción I II I II I II III IV III IV III IV III IV Láminas ATS01 AV01 - AV02 ATS02 AV03 - AV04 ATS03 AV05 - AV06 PTS01 - PTS04 PPL01 - PPL04 PTS05 - PTS09 PPL05 - PPL09 PTS10 - PTS15 PPL10 - PPL15 PTS16 - PTS21 PPL16 - PPL21 III IV III IV PTS22 - PTS27 PPL22 - PPL27 PTS28 – PTS34 PPL28 – PPL34 Por lo tanto, las láminas necesarias para la superestructura son las PPL16 al PPL21. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 16 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 5.1.3. Memoria de Utilización Selección de Láminas de Estribos A partir de lo indicado en la sección 4.1, L=20m y las alturas de los estribos izquierdo y derecho son respectivamente HE1 = 3m y HE2 = 4m. Usando la tabla de la sección 4.2.2.1, para el estibo izquierdo: L (m) 4, 6 y 8 10, 12, 15, 20, 25 y 30 HE1 , HE2 (m) 2 3 4 3 Láminas AE01 - AE03 AE04 - AE07 AE08 - AE11 PE17 - PE20 4 5 PE13 - PE16 PE09 - PE12 6 7 PE05 - PE08 PE01 - PE04 Usando la tabla de la sección 4.2.2.1, para el estibo derecho: L (m) 4, 6 y 8 10, 12, 15, 20, 25 y 30 HE1 , HE2 (m) 2 3 4 3 Láminas AE01 - AE03 AE04 - AE07 AE08 - AE11 PE17 - PE20 4 5 PE13 - PE16 PE09 - PE12 6 7 PE05 - PE08 PE01 - PE04 Por lo tanto, las láminas necesarias para los estribos son las PE17 al PE20 para el estribo izquierdo y PE13 al PE16 para el estribo derecho. 5.1.4. Selección de Láminas de Pórticos A partir de lo indicado en la sección 4.1, L=20m y las alturas de los pórticos son las siguientes: H1 = 5m, H2 = 6m, H3 = 5m, H4 = 7m y H5 = 3m A partir de éstas alturas calculamos el valor como: Hmax = máximo(5m, 6m, 5m, 7m, 3m) = 7m Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 17 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Usando la tabla para L=20m de la sección 4.2.2.1: Pórtico 1: L (m) Hj (m) Hmax (m) Lámina 3 4 PP21 PP21 5 6 PP21 PP19 7 4 PP19 PP20 5 6 PP20 PP19 7 5 PP19 PP18 6 7 PP17 PP17 6 6 7 PP17 PP17 7 7 PP16 Hj (m) Hmax (m) 3 4 Lámina PP21 PP21 3 5 6 PP21 PP19 7 4 PP19 PP20 5 6 PP20 PP19 7 5 PP19 PP18 6 7 PP17 PP17 6 6 7 PP17 PP17 7 7 PP16 3 20 4 5 Pórtico 2: L (m) 20 4 5 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 18 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Pórtico 3: L (m) Hj (m) 3 20 4 5 6 7 Hmax (m) 3 Lámina PP21 4 5 PP21 PP21 6 7 PP19 PP19 4 5 PP20 PP20 6 7 PP19 PP19 5 6 PP18 PP17 7 6 PP17 PP17 7 7 PP17 PP16 Hmax (m) 3 Lámina PP21 4 5 PP21 PP21 6 7 PP19 PP19 4 5 PP20 PP20 6 7 PP19 PP19 5 6 PP18 PP17 7 6 PP17 PP17 7 7 PP17 PP16 Pórtico 4: L (m) Hj (m) 3 20 4 5 6 7 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 19 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Pórtico 5: L (m) Hj (m) 3 4 20 5 6 7 Hmax (m) 3 Lámina PP21 4 5 PP21 PP21 6 7 PP19 PP19 4 5 PP20 PP20 6 7 PP19 PP19 5 6 PP18 PP17 7 6 PP17 PP17 7 7 PP17 PP16 Por lo tanto, las láminas necesarias para los pórticos son: para el Pórtico 1 la PP17, para el Pórtico 2 la PP17, para el Pórtico 3 la PP17, para el Pórtico 4 la PP16 y para el Pórtico 5 la PP19. 5.1.5. Selección de Láminas de Solicitaciones 5.1.5.1. Estribos Se usan los datos L, HE1 y HE1. A partir de la tabla de la sección 4.2.3.1: L (m) HE1 ó HE2 (m) Láminas 4, 6 y 8 2, 3 y 4 S03 10, 12, 15, 20, 25 y 30 3, 4, 5, 6 y 7 S03 Y entrando en la lámina S03, los valores de las solicitaciones correspondientes a cada uno de los estribos se obtienen de la tabla que presentamos en la siguiente figura. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 20 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay 5.1.5.2. Memoria de Utilización Pórticos Se usan los datos L, H1, H2, H3, H4, H5 y Hmax. A partir de la tabla de la sección 4.2.3.2: L (m) Hj (m) Láminas 10, 12 y 15 3, 4, 5, 6 y 7 S01 20, 25 y 30 3, 4, 5, 6 y 7 S02 Y entrando en la lámina S02, los valores de las solicitaciones correspondientes a cada uno de los pórticos se obtienen de la tabla que presentamos en la siguiente figura. Resumen de Láminas Seleccionadas 5.1.6. A partir de los pasos tomados en las secciones anteriores se definieron las láminas necesarias para la estructura del puente de longitud 120m con 6 vanos de 20m. Se resumen los resultados a continuación: Superestructura: PPL16 a PPL21 (6 láminas) Estribos: PE13 a PE20 (8 láminas) Pórticos: PP16, PP17, PP19 (3 láminas) Generales: PG02 (1 lámina) Solicitaciones: S02, S03 (2 láminas) Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 21 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización 5.2. Ejemplo 2 - Puente Alcantarilla 5.2.1. Definiciones Generales En este ejemplo se determinan todas las láminas necesarias para resolver la estructura de un puente de 6m de longitud. Las características del puente son las siguientes: Longitud total: 6 m Opciones de cantidad y largo de vanos: Cantidad de Vanos: 1. Largo de Vano: 6 m. Tipo de construcción elegido: Puente Alcantarilla, tablero prefabricado con viguetas tipo T invertidas. (Tipo II) Altura estribos: Izquierdo (HE1): 3m Derecho (HE2): 4m Esquema Sección Transversal – Ejemplo 2 5.2.2. Selección de Láminas de Superestructura A partir de lo indicado en la sección 4.1, la longitud de los vanos es de 6m, por lo tanto L=6m. Y el tipo de construcción de alcantarilla con tablero de viguetas prefabricadas tipo T invertida se define como Tipo II. Usando la tabla de la sección 4.2.1: Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 22 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización L (m) 4 6 8 10 12 15 20 25 30 Tipo de Construcción I II I II Láminas ATS01 AV01 - AV02 ATS02 AV03 - AV04 I II III IV III IV III IV III IV III IV III IV ATS03 AV05 - AV06 PTS01 - PTS04 PPL01 - PPL04 PTS05 - PTS09 PPL05 - PPL09 PTS10 - PTS15 PPL10 - PPL15 PTS16 - PTS21 PPL16 - PPL21 PTS22 - PTS27 PPL22 - PPL27 PTS28 – PTS34 PPL28 – PPL34 Por lo tanto, las láminas necesarias para la superestructura son las AV03 al AV04. 5.2.3. Selección de Láminas de Estribos A partir de lo indicado en la sección 4.1, L=6m y las alturas de los estribos izquierdo y derecho son respectivamente HE1 = 3m y HE2 = 4m. Usando la tabla de la sección 4.2.2.1, para el estibo izquierdo: L (m) HE1 , HE2 (m) Láminas 4, 6 y 8 2 3 AE01 - AE03 AE04 - AE07 4 3 4 5 6 7 AE08 - AE11 PE17 - PE20 PE13 - PE16 PE09 - PE12 PE05 - PE08 PE01 - PE04 10, 12, 15, 20, 25 y 30 Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 23 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Usando la tabla de la sección 4.2.2.1, para el estibo derecho: L (m) HE1 , HE2 (m) 2 Láminas AE01 - AE03 4, 6 y 8 3 4 AE04 - AE07 AE08 - AE11 3 4 5 6 7 PE17 - PE20 PE13 - PE16 PE09 - PE12 PE05 - PE08 PE01 - PE04 10, 12, 15, 20, 25 y 30 Por lo tanto, las láminas necesarias para los estribos son las AE04 al AE07 para el estribo izquierdo y AE08 al AE11 para el estribo derecho. 5.2.4. Selección de Láminas de Solicitaciones 5.2.4.1. Estribos Se usan los datos L, HE1 y HE1. A partir de la tabla de la sección 4.2.3.1: L (m) HE1 ó HE2 (m) Láminas 4, 6 y 8 2, 3 y 4 S03 10, 12, 15, 20, 25 y 30 3, 4, 5, 6 y 7 S03 Y entrando en la lámina S03, los valores de las solicitaciones correspondientes a cada uno de los estribos se obtienen de la tabla que presentamos en la siguiente figura. Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 24 Manual de Diseño de Puentes MOPC - Paraguay Memoria de Utilización Resumen de Láminas Seleccionadas 5.2.5. A partir de los pasos tomados en las secciones anteriores se definieron las láminas necesarias para la estructura del puente de longitud 120m con 6 vanos de 20m. Se resumen los resultados a continuación: Superestructura: AV03 a AV04 (2 láminas) Estribos: AE04 a AE11 (8 láminas) Solicitaciones: S03 (1 láminas) Ing. Jorge Rodríguez Guillén Octubre 2010 Pág. 25