ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA PROYECTO.- CÁCULO DE ESTRIBO Y PILA DATOS DEL PUENTE: CLARO : 35.0 m ANCHO TOTAL : ANCHO DE CALZADA : ANCHO DE CARPETA : 1280 1200 700 cms cms cms ESPESOR DE LOSA : 0.20 m. ESPESOR DE CARPETA ASFÁLTICA : 0.12 m. CAPACIDAD DE CARGA : 3.50 Kg/cm² CONCRETO EN TRABES : 350 Kg/cm2. CONCRETO EN LOSAS : 250 Kg/cm2. CONCRETO EN ESTRIBO Y ZAPATA : 250 Kg/cm2. ACERO DE REFUERZO : PESO DEL CONCRETO ARMADO : 4200 2.40 Kg/cm2. Ton/m2 PESO DEL CONCRETO ASFALTICO : 2.20 Ton/m2 NIVEL DE DESPLANTE : NIVEL DE RASANTE : 10.99 20.14 m. m. CARGA VIVA VEHICULAR A USARSE: 33.6 Ton. 8.40 8.40 120 8.40 425 5.3 Ton. 33.6 Ton. 8.40 120 8.40 320 8.40 120 CAMION T3-S2-R4 8.40 425 120 Vmax= 53.63 Ton SUPERESTRUCTURA: 7 TRABES SEPARACION ENTRE TRABES : 1.8 m. PERALTE DE LA TRABE : 1.6 m. PATIN SUPERIOR : 1.06 m. PATIN INFERIOR : 0.71 m. ALMA : 0.2 m. GUARNICION DE CONCRETO, CON ANCHO : 0.4 m. 5 cm. CARPETA ASFALTICA DE : 350 TIPO I Mmax= 256.62 Ton-m TRABES AASHTO TIPO V : 5.30 Ton. 8.40 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA TRABE : SECCION SIMPLE : A = 0.6463 I = 0.2155998 SECCIÓN DE LA SUPERESTRUCTURA SECCION COMPUESTA M2. A = 0.9201304 M2. M4 I = 0.364273 M4 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA DISEÑO DE PILA SECCIÓN PROPUESTA: CORONA ELEV.= 18.22 ELEVACIÓN= 10.99 DESPLANTE ELEVACION DETERMINACION DE NIVELES DETERMINACION DE ANCHO DE CABEZAL RASANTE ELEVACIÓN ASFALTO=: LOSA : TRABE : APOYO : BANCO : 20.14 -0.05 -0.20 -1.60 -0.025 -0.05 m m m m m m DISTANCIA A EJES DE TRABES EXTREMAS : ANCHO DE PATIN INFERIOR DE TRABES : ESPESOR JUNTA AL TOPE SISMICO (2) : ANCHO DEL TOPE EXTREMO (2) : CORONA ELEVACIÓN = 18.22 m ANCHO DE CABEZAL= 1235 100 100 1155 32 32 10.8 0.71 0.04 0.8 m m m m 12.35 m CORONA ELEV.= 18.22 30 115 230 115 517.5 723 623 200 393 393 140 240 60 40 ELEVACIÓN= 10.99 DESPLANTE ELEVACION 100 525 525 1050 250 250 500 723 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA CARGAS QUE INFLUYEN ANALISIS DE CARGA MUERTA PARAPETO : P= x 0.25 Ton/m m 35.6 = 8.90 Ton GUARNICIÓN : 0.33+0.23 𝑥 0.30 2 AREA= Pg= 0.144M2 + (0.20 x 0.30)= 0.144 x 35.6 = 5.13 Ton m 11.55 x m 0.12 x m 35.60 Ton/m³ 2.20 108.55 Ton m 12.80 x m 0.20 x m 35.60 Ton/m³ 2.40 218.73 Ton m 0.6463 x m 35.60 x Ton/m³ 2.40 Trabes 7 386.54 Ton S w total= 727.84 Ton ASFALTO : Pa= LOSA : PL= TRABES : PT= ANALISIS DE CARGA VIVA PARA DOS CARRILES DE CIRCULACIÓN ----> Ton 53.63 x Vmáx= 2 Carriles = T3-S2-R4 Vmáxt= 107.26 Ton CARGAS VERTICALES ANALISIS DE CABEZAL, COLUMNA, ZAPATA Y TIERRA Peso Propío de Cabezal: m m P1 = 12.35 x 2.00 x P2 = 12.35 + 2.00 x 2 m 1.15 x 1.15 x x 2.00 x Ton/m³ 2.40 2.40 = = 68.17 Ton 39.61 Ton 107.78 Ton 3.93 x 2.40 = 29.63 Ton 10.50 x Ton/m³ 2.40 2.40 = = 50.40 Ton 52.92 Ton 103.32 Ton SUMA = 240.73 Ton Peso Propío de la Columna: P= 3.1416 x Peso Propío de la Zapata: m m P1 = 10.50 x 5.00 x P2 = 5 + 2.00 x 2 1.00 ^2 m 0.40 x 0.60 x ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA Peso de la Tierra: P= = 2.40 - volumen de zapata = - volumen parcial columna = 10.50 x 126.00 -43.05 -4.40 78.55 5.00 x 1.60Ton/m3 = 125.68 Ton CARGAS HORIZONTALES FRENAJE (FL) : 0.05 * 107.26 = FL = 0.05*CV = 5.36 Ton. FRICCION (Fr) : 0.05 * 727.843 = Fr = 0.05 * CM= 36.39 Ton. VIENTO EN LA SUPERESTRUCTURA 35.6 Guarnicion Losa 2.3 Trabe VL = VT = Asup. X 0.059 = Asup. X 0.244 = 35.60 x 35.60 x 2.30 x 2.30 x 0.059 = 0.244 = 4.83 Ton 19.98 Ton EN LA SUBESTRUCTURA 3 Longitudinal: 1 Transversal: 12.35 x 1.15 = 14.20 2 12.35+2*0.5*1.15= 8.25 1 2.00 x 2.30 = 4.6 3 2 * 2.53 = 5.06 2 2.00 x 2.53 = 5.06 suma = 27.51 suma = 9.66 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ VL = VT = Asup. X 0.059 = Asup. X 0.244 = 27.51 x 9.66 x ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA 0.059 = 0.244 = 1.62 2.36 Ton Ton SOBRE CARGA VL = VT = Claro x 0.060 T/m= Claro x 0.149 T/m= 35.00 x 35.00 x 0.06 = 0.15 = 2.10 5.22 Ton Ton SISMO PARA EL PUENTE EN VERACRUZ ZONA "B", TIPO II, TENEMOS: SUPERESTRUCTURA SUBESTRUCTURA C = 0.30 Q= 4 Q= 2 EN LA SUPERESTRUCTURA TT1 T= TT1 L= CM x TT1 T x C Q = 727.843 * 0.3 / 4 = 54.58 Ton 0.30 x 30% = 54.58 * 0.3 * 0.3 = 4.91 Ton EN LA SUBESTRUCTURA TT2T = TT2L = Po.Po. x TT1 T x C Q = 240.728 * 0.3 / 2 = 36.10 Ton 0.30 x 30% = 36.1 * 0.3 * 0.3 = 3.25 Ton REVISION LOS PORCENTAJES PARA LA REVISION SON: GRUPO III GRUPO III = GRUPO IV = 125% 133% (Descontando el 30% en Vientos de la Sub. Y Sup.) CM CV Po.Po. Pt FL Fr VL SUP VT SUP VL SUB VT SUB VL CV VT CV S= CARGA (Ton) VERTICAL HORIZONTAL 727.84 107.26 240.73 125.68 5.36 36.39 1.45 5.99 0.49 0.71 2.10 5.22 1201.51 57.71 BRAZO PALANCA(m) bx by MOMENTOS (Ton-m) Mx My 7.23 7.23 7.23 38.77 263.12 10.48 7.23 43.33 3.62 1.76 3.62 2.56 7.23 37.70 83.59 7.23 15.18 329.31 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA GRUPO VII CM Po.Po. Pt TT1L TT2L TT1T TT2T S= CARGA (Ton) VERTICAL HORIZONTAL 727.84 240.73 125.68 4.91 3.25 54.58 36.10 1094.25 98.84 BRAZO PALANCA(m) bx by MOMENTOS (Ton-m) Mx My 7.23 3.62 35.52 11.75 7.23 3.62 394.61 130.50 525.11 47.26 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA DISEÑO DE LA ZAPATA CARACTERISTICAS DE LA ZAPATA A= x= y= Ix = Iy = 52.5 2.5 5.25 482.34 109.38 5.00 x 10.50 = 5.00 / 2 = 10.50 / 2 = 5 * 10.5^3 /12 = 10.5 * 5^3 /12 = f= P + A - Mx * y + Ix - m2 m. m. m4 m4 My * x Iy GRUPO III 1201.51 52.5 f= f= ( 22.89 + 83.59 * 5.25 482.34 - ± 329.31 * 2.5 109.38 + - ± 7.53 ) 0.91 / 1.25 / 1.25 f1 = ( 31.32 ) / 1.25 = 25.06 Ton/m2 = 2.51 Kg/cm2 < 3.50 OK f2 = ( 14.45 ) / 1.25 = 11.56 Ton/m2 = 1.16 Kg/cm2 < 3.50 OK f3 = ( 16.27 ) / 1.25 = 13.01 Ton/m2 = 1.30 Kg/cm2 < 3.50 OK f4 = ( 29.50 ) / 1.25 = 23.60 Ton/m2 = 2.36 Kg/cm2 < 3.50 OK GRUPO VII 1094.25 52.5 f= f= f1 = f2 = f3 = f4 = ( 27.64 ( 14.05 ( 25.48 ( 16.21 ( 20.84 + 525.11 * 5.25 482.34 + - 5.72 ) / 1.25 = ) / 1.25 = ) / 1.25 = ) / 1.25 = 47.26 * 2.5 109.38 ± ± 22.11 11.24 20.38 12.97 Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2 / 1.25 1.08 ) = = = = 2.21 1.12 2.04 1.30 / 1.25 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 < 3.50 < 3.50 < 3.50 < 3.50 OK OK OK OK DISEÑO TRANSVERSAL DE LA ZAPATA 2.00 1.5 1.5 5.00 2.50 1 x x= 0.50 1.40 0.60 0.40 24 f = 25.50 25 f= 0.50 x 25.0 = 25.50 Ton/m2 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA REACCION DEL TERRENO Rt = 26.00 + 25.50 X 2 b rt = (2 * 26 + 25.5) * 1.5 / 3 * (26 + 25.5) = MRT = 405.56 x 0.752 = 10.50 = 1.50 x 405.56 0.75 Ton m 305.15625 Ton-m PESO PROPIO DE LA ZAPATA Po.Po. = 1.00 + 0.40 X 2 b popo = (2 * 0.4 + 1) * 1.5 / 3 * (1 + 0.4) = Mpopo = 26.46 x 0.643 = 1.50 x 2.40 = 10.50 x 0.64 m 17.01 Ton-m 26.46 Ton PESO DE LA TIERRA PT= b pt = Mpt = 1.40 + 2.00 X 2 (2 * 1.4 + 2) * 1.5 / 3 * (1.4 + 2) = 42.84 x 1.000 = 1.50 x 1.00 42.84 42.84 Ton 1.60 = 10.50 x m Ton-m ELEMENTOS MECANICOS TOTALES MT = MRT X Mpopo = 305.15625 + 17.01 = 322.166 Ton-m REVISION DEL PERALTE d = √ M * 105 / K * b d = √ 322.166*10^5 /14.8 * 1050 = 45.53 cm. < 100 cm. ok ACERO DE REFUERZO As = 5 M X 10 / fs * j * d As = As = r= long. 1040 x 105 / 322.166 2100 x 0.90 x 90.00 = 189.40 cm2 5 cm varilla 5C 1.98 95.66 espacios separacion 94 11.06 SE COLOCARAN: 66 65 varilla 6C espacios varilla 6C 2.85 66.46 @ 16 de 16.00 cm. espacios 65 = 1040.00 separacion 16.00 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA DISEÑO DE LA COLUMNA Diámetro = 2m Radio = 1m DETERMINACION DEL MOMENTO DE DISEÑO GRUPO III CM CV Po.Po. V sup L = V sup T = V sub L = V sub T = V cv L = V cv T = FL Fr Carga Vert. 727.84 107.26 137.41 125% (Con reduccion de 30% en Viento en Sub./Sup) Carga Horiz. bx by 1.45 5.99 0.49 0.71 2.10 5.22 5.36 36.39 57.71 972.51 MR = Mx 6.23 9.03 6.23 37.34 3.12 2.20 6.23 32.49 3.12 1.52 6.23 13.08 6.23 6.23 72.03 ^2+ 283.76 ^2 = 292.76 Aplicando factor de reducción ……….. 234.21 Grupo VII CM Po.Po. TT1 TT2 TT3 TT4 Carga Vert. 727.84 137.41 1.25% Ton/m 133% (Con reduccion de TTL en 30%) Carga Horiz. bx 16.38 54.59 6.18 20.61 6.23 by Mx 6.23 340.08 3.12 64.20 404.288 3.12 19.26 121.286 ^2 = 404.288 ^2+ Aplicando factor de reducción ……….. MR = 317.36 My 102.03 865.25 MR = 𝑀 2 + 𝑀 2 = 𝑥 𝑦 33.41 226.72 283.76 72.03 𝑀𝑥 2 + 𝑀𝑦 2 = MR = My 422.09 1.33% Ton/m RIGE EL ∴ 317.36 > ∴ 234.21 DISEÑO e= M N 121.286 317.36 865.251 = 0.37 m. N= < GRUPO VII > 865.251 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ r= 100 r e= 100 37 ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA cm = 2.70 m p= 1% = 0.01 n= Es/Ec = 10 Pn = 0.10 Con los valores anteriores, entrando en la grafica de Shuterland, tenemos: 0.85 5.91 C = 5.91 K = 0.85 REVISION DE ESFUERZOS CONCRETO 𝑀 × 105 𝑓𝑐 = 𝐶 = 𝜋 × 𝑟3 permisible = 0.4 Öf'c = 100 59.70 317.36 x 10 ^5 3.1416 x 100 ^3 5.91 x < Kg/cm2. 100 ok = 59.70 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA ACERO 𝑓𝑠 = 𝑓𝑐 1 −1 = 𝐾 permisible = fs = 10.54 ∴ 1 0.85 59.70 x < -1 10.54 2100 Kg/cm2. 2100 Ok r = 0.01 p = 3.1416 ACERO DE REFUERZO 𝐴𝑠 = 𝜌 × 𝜋 × 𝑟 2 = 314.16 cm2 0.01 x 3.1416 x 100 ^2 = Proponiendo Vars As = 8c 5.07 Vars = 61.96 cm2 ≈ Vars = 7 186 200 7 62 vars del Determinando Separacion Diam efectivo = Sep = 186 cm 𝜋 ×𝐷 = 584.3376 62 Vars Sep = 9 cm Colocacion de refuerzo principal Vars a) = ó Vars b) = COLOCACION DE ESTRIBOS 62 vars @ 9 cm 31 vars @ 18 cm 8c ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA DISEÑO DE CABEZAL GEOMETRIA 12.35 0.4 11.55 0.775 0.3 1.15 0.375 0.375 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.15 5.175 5.175 L= 5.175 + 0.295 = 5.47 LONGITUD DE EMPOTRAMIENTO 0.705 1.41 0.295 1 L emp. = 1 1 - 0.705 = 0.295 0.705 CARGAS QUE ACTUAN Y SUS BRAZOS. 5.47 2.895 1.80 0.775 5.47 2.58 0.775 2.30 1.15 x1 = x2 = ==> ==> ==> 1.15 x1 x2 0.54 0.16 Por lo tanto h1 = 0.54 + 1.15 = 1.69 h2 = 0.16 + 1.15 = 1.31 h= r= d= 2.30 0.1 2.20 ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA CARGAS CM = CV = 727.84 107.26 835.103 I= Pi= 835.103 / 5 Trabes = P= 167.0206+ (107.26 * 0.208 )= P2 = P4 = 189.33 167.0206 [(1.69 + 1.31) *1.8 /2 ] = 13.861 = 189.33 = 6.48 = 189.33 = 2.288 189.33 Ton X 2.40 X 2.40 P4 = [(1.31 + 1.15) *0.775 /2 ] P5 = 0.208 Ton P2 = P3 = = Ton [(2.3 + 1.69) *2.895 /2 ] P1 = 15.24 38.1 + 35 X 2.40 401.289 BRAZOS X1 = X2 = X3 = 2(1.69) +2.3 1.69 + 2.3 5.47 - 1.8 - 0.775 = 2(1.31) +1.69 1.31 + 1.69 2(1.15) +1.31 1.15 + 1.31 = 1.37 2.90 1.80 3 x 2.895 + 1.8 = X4 = X5 = 2.895 3 x + 2.895 = 3.760 + 4.695 = 5.070 4.695 0.775 3 x MOMENTOS: M1 = 13.861 * 1.37 = 18.990 Ton-m M2 = 189.33 * 2.895 = 548.110 Ton-m M3 = 6.48 * 3.76 = 24.365 Ton-m M4 = 189.33 * 4.695 = 888.904 Ton-m M5 = 11.600 Ton-m 1491.969 2.288 * 5.07 = REVISION DEL PERALTE 𝑑= 𝑀 ∗ 105 14.8 ∗ 𝑏 = 214.1 cm < 220.00 OK ESPECIALIDAD DE PUENTES CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA ACERO DE REFUERZO fs = 2100 Kg/cm2 𝐴𝑠 = j= 𝑀 ∗ 105 = 𝑓𝑠∗𝑗∗𝑑 0.9 358.82 d= 220 cm2 SE DEBE ENCONTRAR LA SEPARACION ADECUADA DE LAS VARILLAS PARA QUE QUEDEN DENTRO DEL ANCHO DEL CABEZAL. Considerando varillas del # se necesitan 46 10C con un Varillas del # 10C Como el ancho del cabezal es: 200 cm. la distancia para distribuir las varillas es de: 1a. Opción: 2a. Opción: 3a. Opcion: Sep. = Sep. = Sep. = as = que da: y recubrimiento de: 200 - 5 * 2 = 190 /46-1= 190 / (46/2) - 1= 190 / (46/3) - 1= 4.22 cm. 8.64 cm. 13.26 cm. 7.92 As = 364.32 cm2 5 cm. a cada lado 190 cm. una varilla paq. 2 varillas paq. 3 varillas Concluyendo - Se colocaran 14 paquetes de 3 varillas y un paquete central de 4 varillas, separados cada uno de ellos 13 cm., dandonos una longitud de 14 * 13 = 182 cm. CORTANTE SE HARAN PROPUESTAS PARA COLOCAR ESTRIBOS EN VARIAS RAMAS Y DIAMETROS DE VARILLAS QUE PERMITAN TENER LA CAPACIDAD DE ABSORVER LA CARGA DE: 401.289 Ton. Y ADEMAS GENERE UNA SEPARACION ADECUADA ENTRE VARILLAS Cap = (#Ram. X as x fs x j x d ) / sep. donde: # Ramas 6 8 8 8 8 10 propuesta as de varilla 1.99 1.99 1.99 1.27 1.27 1.27 fs = para fs 5, as = separacion 11 12 14 8 9 10 2100 1.99 constante fs 2100 2100 2100 2100 2100 2100 j= j 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 para fs 6, as = 2.85 d= de diseño d 200 200 200 200 200 200 resultado Cap. 410.30 501.48 429.84 480.06 426.72 480.06 Concluyendose: Se colocarán, 8 Ramas de Estribos del # 5 con una separación entre ellos de 14 cm. Quedándonos: 200 OK OK OK OK OK OK