DISEÑO DE ESTRIBO Ferat

ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
DISEÑO DE SUBESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES
PROYECTO.- CÁCULO DE ESTRIBO Y PILA
DATOS :
CLARO:
ANCHO TOTAL:
ANCHO DE CALZADA
ANCHO DE CARPETA
ESPESOR DE LOSA
35.0
1280
1200
700
0.2
m
cms
cms
cms
m.
CONCRETO EN TRABES
350
Kg/cm2.
CONCRETO EN LOSAS
250
Kg/cm2.
NIVEL DE DESPLANTE:
10.99
m.
NIVEL DE RASANTE:
20.14
m.
3.50
Kg/cm²
CAPACIDAD DE CARGA
CONDICIÓN PARA EL ANÁLISIS DE CARGA VIVA VEHICULAR:
72.5 Ton
DOS CARRILES DE TRÁNSITO: T3-S2-R4 --->
Mmax=
Vmax=
33.6 Ton.
8.40 8.40
120
5.3 Ton.
33.6 Ton.
8.40 8.40
425
256.62 Ton-m
53.63 Ton
120
8.40 8.40
320
120
8.40
425
120
5.30 Ton.
8.40
350
CAMION T3-S2-R4 TIPO I
A ) SUPERESTRUCTURA (SECCION DETERMINADA EN SU DISEÑO)
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
DISEÑO DEL ESTRIBO
B ) SUBESTRUCTURA
RASANTE= 20.14
RASANTE ELEVACIÓN =
ASFALTO
LOSA
TRABE
APOYO
BANCO
CORONA ELEV.= 18.22
20.14
-0.05
-0.20
-1.60
-0.025
-0.05
CORONA ELEVACIÓN =
qadm=3.5 kg/cm2
DESPLANTE ELEVACION
ELEVACIÓN= 10.99
m
m
m
m
m
m
18.22 m
qadm. =
3.50
desplane = 10.99
B.1 ) ANALISIS DE CARGA MUERTA (PARA MEDIO CLARO)
* PARAPETO
P=
0.25
Ton/m
x
AREA=
.. .
m
17.80 x
2
8.90
Lados =
Ton
* GUARNICIÓN
Pg=
0.144 x
=
+ (0.20 x 0.30)
17.80 x
Ton/m³
2.40
0.144
2
m²
Lados =
12.30
Ton
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
Pa=
m
7.00 x
m
17.80 x
m
0.12
Ton/m³
2.20
=
32.89
Ton
PL=
m
12.80 x
m
17.80 x
m
0.20
Ton/m³
2.40
=
109.36
Ton
PT=
m
0.6463 x
m
17.80 x
Ton/m³
2.40
Trabes
7
=
193.27
Ton
Wtotal=
356.73
Ton
* ASFALTO
* LOSA
* TRABES
Wml Estribo =
356.73
/
m
12.80 =
27.87
Ton/ml
B.2 ) ANALISIS DE CARGA VIVA (PARA MEDIO CLARO)
PARA DOS CARRILES DE CIRCULACIÓN ---->
Vmáx=
Ton
53.63 x
2
Vmáxt=
107.26
Ton
33.6 Ton.
8.40 8.40
Carriles =
120
8.40 8.40
425
5.3 Ton.
33.6 Ton.
120
8.40 8.40
320
120
8.40
425
CAMION T3-S2-R4 TIPO I
Wml Estribo =
107.26
/
m
12.80 =
8.38
Ton/ml
120
8.40
5.30 Ton.
350
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
B.3 ) ANALISIS DE MOMENTOS EN SUBESTRUCTURA
0.34
RASANTE= 20.14
0.25
20.14
1.92
0.41
CORONA ELEV.= 18.22
1.00
6.23
8.15
9.15
18.22
1.50
0.40
0.60
1.00
2.50
2.09
2.91
10.99
5.00
B.3.1 ) MOMENTOS CON RESPECTO AL PUNTO "A"
a) PESO PROPIO POR METRO LINEAL
Elemento
1
2
3
Peso Propio (m x m x Ton/m3)
0.25 x
1.00 x
(0.60 x
1.92 x
6.23 x
1.50 ) =
2.40 =
2.40 =
0.45 x
0.60 x
2.50 ) =
2.40 =
0.75 x
0.40 x
0.40 x
0.40 x
2.40 =
2.40 =
2.40 =
2.40 =
T/m
1.152
14.952
1.08
b x (m)
-0.875
-0.50
-1.50
M (Ton-m)
-1.01
-7.48
-1.62
2.40 =
1.44
1.80
-0.50
0.83
-0.72
1.50
1.44
0.96
2.40
-1.75
-0.50
1.25
-2.52
-0.48
3.00
25.22
∑ M=
-9.32
2.00
4
5
1.00 x
(0.60 x
2.00
6
7
8
1.50 x
1.00 x
2.50 x
∑ Po.Po.Est =
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
b) PESO DE TIERRA POR METRO LINEAL
Elemento
9
10
Peso Propio (m x m x Ton/m3)
1.50 x
(0.60 x
8.15 x
1.50 ) =
1.60 =
0.45 x
2.50 x
2.50 ) =
1.60 =
0.75 x
1.60 =
T/m
19.56
0.72
b x (m)
-1.75
-2.00
M (Ton-m)
-34.23
-1.44
1.60 =
4.00
1.20
1.25
1.67
5.00
2.00
25.48
∑ M=
-28.67
2.00
11
12
1.00 x
(0.60 x
2.00
∑ PTierra. =
c) EMPUJE DE TIERRAS
TEORÍA DE RANKINE
Pɸ =
ɸ=
γ=
h1 =
h2 =
he=
ɸ
γ
x
0.286
1.60
1.20
10.35
9.15
x
h
Ton/m2
m
m
m
P0 =
0.286 x
1.60 x
1.20
0.55
Ton/m²
P1 =
0.286 x
1.60 x
10.35
4.74
Ton/m²
4.74 ) x
9.15 =
24.20
Ton/m
E=
(0.55 +
10.35
3.37
9.15
2.00
by=
by=
((2 x
MET =
0.55 ) +
(0.55 +
24.20 x
4.74 )
4.74 )
3.37
h/3
x 9.15
3
= 3.37
81.49 Ton-m/m
m
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
d) ANÁLISIS SISMICO
EL PUENTE SE LOCALIZA EN EL ESTADO DE VERACRUZ. SEGÚN LA REGIONALIZACIÓN SISMICA DE LA REPUBLICA, EL
PUENTE SE LOCALIZA EN LA ZONA B, EN UN TERRENO TIPO II, POR LO TANTO EL COEFICIENTE SISMICO C= 0.30
C=
0.30
APOYOS DE NEOPRENO
Superestructura
Q=
4
Subestructura
Q=
2
NORMATIVA N-PRY-CAR-6.01-005/01
TABLA No.- Valores del Comportamiento Sismico
TT1 =
W Carga Muerta
x
C
Q
0.30
4
=
x
C
Q
0.30
2
=
Ton/m
TT1 =
TT2 =
27.87 x
W Peso Propio
2.09
Ton-m/m
3.78
Ton-m/m
Ton/m
TT2 =
25.22 x
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
MTT1 =
TT1
x
MTT1 =
2.09
x
MTT2=
TT2
x
MTT2 =
3.78
x
NORMATIVA N-PRY-CAR-6.01-006/01
D. GRUPO DE CARGAS
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
Y1
Y1=
7.23
(Aplicado a la Base de la Corona)
7.23
m
=
15.11
Ton-m/m
Y2
Y2=
3.62
(Aplicado al C.G. Del Estribo)
3.62
m (Aprox)
=
13.68
Ton-m/m
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
e) REVISAR CON GRUPO DE CARGAS I Y VII
GRUPO I
CM
CV
PoPo
Ptierra
ET
∑=
CARGA
27.87
8.38
25.22
25.48
b (m)
-0.41
-0.41
∑M =
86.954
Ton/m
e=
∑M =
∑ Cargas
GRUPO VII
CM
PoPo
Ptierra
ET
MTT1 =
MTT2 =
∑=
28.63
86.954
=
CARGA
27.87
25.22
25.48
b (m)
-0.41
78.574
∑M =
Ton/m
Reducción por Cargas Eventuales =
59.08
∑=
Momento (T-m/m )
-11.43
-3.44
-9.32
-28.67
81.49
28.63
Ton-m/m
0.33
=
Momento (T-m/m )
-11.43
-9.32
-28.67
81.49
15.11
13.68
60.86
Ton-m/m
1.33
∑M =
45.76
Ton/m
e=
∑M =
∑ Cargas
f) REVISIÓN DE ESFUERZOS EN EL TERRENO
GRUPO I
f=
86.954
5.00
1.00
GRUPO VII
f=
59.08
5.00
1.00
±
Ton-m/m
45.76
59.08
=
f
0.77
m
A=
5.00
m²
0.33
f1=
f2=
24.26
10.52
Ton/m ²
Ton/m ²
0.77
f1=
f2=
22.80
0.83
Ton/m ²
Ton/m ²
1 6.00 x
5.00
±
m
6.00 x
5.00
=
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
GRUPO I
1.05 Kg/cm²
<
3.50
Kg/cm²
2.43
Kg/cm²
<
3.50
Kg/cm²
GRUPO VII
0.08 Kg/cm²
2.28
Kg/cm²
<
3.50
Kg/cm²
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
DISEÑO DE LA ZAPATA
a) GEOMETRIA
1.00
2.00
0.60
0.40
f= 12.13 Ton/m2
1
f=
1.5
2.5
2.09
2.91
24.263
Ton/m2
5
Determinando el esfuerzo en el punto "A"
5.00 m.
2.50
24.26
f
f=
2.5 * 24.263 / 5 =
b) REACCION DEL TERRENO
Rt =
12.13 + 24.26
2
b=
2 x 24.26 + 12.13
12.13 + 24.26
2.50
3
45.49 x 1.39
=
63.2311
1.6
Ton/m3
MRT =
x
2.5 =
=
45.49
Ton/m2
1.39
m
c) PESO DE LA TIERRA
γ=
Pt =
b=
1 + 1.6
2
x ( 2.5 x 1.6 )
2 x 1.6 + 1
1.6 + 1
2.50
3
=
5.2
= 1.35
Ton/m
m
Ton-m/m
12.13
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
Mrt =
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
5.2 x 1.35
=
7.02
Ton-m/m
d) PESO PROPIO
2.40
γ=
Po.Po. =
b Po.Po. =
1 + 0.4
2
x 2.5 x 2.4
2 x 0.4 + 1
0.4 + 1
2.50
3
MPo.Po. =
=
4.2
= 1.07
4.2 x 1.07
=
Ton/m3
Ton/m
m
4.5
Ton-m/m
36.09
51.711
Ton/m
Ton/m
e) ELEMENTOS MECANICOS TOTALES
V=
M=
45.49 -5.2 - 4.2
63.2311 - 7.02 - 4.5
=
=
f) REVISION DEL PERALTE DE LA ZAPATA
Bunitaria =
K=
100
14.8
cm
10
0.9
d=
d=
51.71 x 10^5
14.8 x 100
59.11 cm
≈
Recubrimiento
59
<
90
2000
0.9
Kg/cm2
= 31.920
cm2
= 5.070
cm2
= 15.88
cm
OK
g) ACERO DE REFUERZO
fs=
j=
10
CON VARILLAS DE
Sep =
51.7111 x 10^5
2000 x 0.9 x 90
8c
5.07
31.92
donde
as
x 100
POR TANTO DE UTILIZAN VARILLAS DE
8c
@ 16.00
cm
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
h) ACERO POR TEMPERATURA
0.0018
ρ=
Ast =
ρxbxd
Usando varillas del
=
0.0018 x 100 x 0
5c
1.98
16.20
Sep =
donde
as
x 100
POR TANTO DE UTILIZAN VARILLAS DE
=
16.20
cm2
=
1.98
cm2
=
12.22
cm
5c
@ 12.00
i) REVISION POR CORTANTE
n=
V x 10^3
bxd
n=
36.09 x 10^3
100 x 90
n=
4.01
1.3 ´
Kg/cm2
Por lo tanto:
Se acepta por Cortante
<
20.55
cm
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
DISEÑO DE MURO
0.25
1.2
Po
RASANTE= 20.14
γ = 2.4 Ton/m3
CORONA ELEV.= 18.22
1.92
3.03
8.15
6.23
P1
Empuje de Tierra
4.28
DESPLANTE
ELEVACIÓN= 10.99
C.M. =
C.V. =
27.87
8.38
Ton/ml
Ton/ml
Po.Po. = 0.25 x 1.92 x 2.4 =
6.23 x 1 x 2.4 =
S=
1.15
14.95
16.10
t/m
t/m
t/m
1.00
Teoria de Ranking
0.286
P0 =
Ka + γ + h =
0.286 x 1.6 x 1.2
P1 =
Ka + γ + h =
0.286 x 1.6 x 9.35
ET =
(Po + P1) h =
2
b=
M ET =
1.6
Ton/m3
=
0.55
Ton/m2
=
4.28
Ton/m2
=
19.68
Ton/m
3.03
m
γ=
Ka =
(0.55 + 4.28) 8.15
2
2 x 0.55+ 4.28
0.55 + 4.28
19.68 x 3.03
8.15
3.00
=
=
59.63
Ton-m/m
9.35
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
UNAM....
SISMO
Zona del proyecto : Edo. Veracruz.
Zona sismica :
B
Coeficiente Sismico "C ":
0.30
Factor de Ductilidad "Q "
Superestructura:
4
Subestructura:
2
Superestructura:
TT1 =
! "
M TT1 =
!
#
27.87 x 0.3
4
2.09 x 6.23
=
2.09
Ton.
=
13.02
Ton-m/m
=
2.42
Ton.
=
7.50
Ton-m/m
b
M
b = 6.23
Subestructura:
TT2 =
$ .$ . "
M TT2 =
!
#
16.1 x 0.3
2
2.42 x 3.12
GRUPO I
b = 3.12
100%
CARGA
CM =
CV =
Po.Po. =
M ET =
Σ=
e =
GRUPO VII
27.87
8.38
16.10
52.354
Ton
59.63
52.35
=
Σ=
--59.6304
59.6304 Ton-m/m
1.14
133%
CARGA
CM =
Po.Po. =
M TT1 =
M TT2 =
M Et =
S=
b
M
27.87
16.104
13.02
7.5
59.6304
43.974
Ton
Aplicando factor de reducción ===>
80.15
1.33%
Ton-m/m
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
C=
33.06
e =
60.26
33.06
Tenemos que:
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
Ton
M=
GRUPO I
59.63
=
1.82
<
GRUPO VII
60.26
Rige el Grupo VII
60.26
60.26
Ton-m/m
e=
1.82
Empleando las graficas de Shuterland y Reese
Acero
p = 1%
por cara =
0.5%
n=
2
250 Kg/cm
Concreto F'c =
Es
Ec
=
Pn =
0.050
b
7
Recubrimiento
b = 100 cms
h = 100 cms
h
h
e
100
182
0.55
=
Con estos valores, de la tabla se obtiene:
C=
y como:
9.94
y
Rige el Grupo VII
" 10
!
" %
fc =
9.94
60.26 x 10^5
100 x 100^2
= 59.90 kg/cm2
K=
0.28
10.00
UNAM....
ESPECIALIDAD DE PUENTES
CATEDRATICO: ING. GERARDO MEJIA MELENDEZ
ALUMNO: AGUSTÍN FERAT VERGARA
fc calculada debe de ser < 0.4 f'c =
fs =
% '1
1'
<
10 x 59.9
1 - 7 ^2/ 100
0.28
&
como
492.04
100 Kg/cm2
fs =
<
2000
1
=
2000
∴
Ok
Kg/cm2
492.04
kg/cm2
kg/cm2
Ok
UNAM....