PERFIL.

DISEÑO DE PUENTE PEATONAL SOBRE EL RIO HUAYCULY ENTRE LOS OTBs GERENIOS Y
GERMAN BUCHS EN EL MUNICIPIO DE QUILLACOLLO DEPARTAMENTO DE COCHABAMBA
1.
ANTECEDENTES
La necesidad de transportarse de un lado a otro cedió como la solución de diseñar un
puente peatonal que conecte los OTB GERENIOS Y GERMAN BUCHS. Que tiene de
por medio el rio huayculy, en este caso se opta diseño de un puente peatonal de una
estructura, este proyecto contempla el diseño estructural de la superestructura, sub
estructura y fundaciones.
Figura Nᴼ 1.1: Situación Actual del Proyecto
1.1
Ubicación
El proyecto está ubicado en el departamento de Cochabamba, provincia Quillacollo,
distrito 8, exactamente se encuentra al norte de la avenida blanco Galindo km 12,
aproximadamente a 1 km sobre el rio huayculy.
Latitud = S17°22'53.81"
zona 19 k
Longitud = W66°16'03.66"
Altitud 2578 m.s.n.m.
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Figura Nᴼ 1.2: ubicación de proyecto
Figura Nᴼ 1.3 ubicación satelital google earth
2
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1.2
Aspectos geofísicos
1.2.1 Altitud
Provincia de Quillacollo Se encuentra a una altura de 2500 m.s.n.m, pero la zona
específica de proyecto se encuentra a una altura aproximada de 2518 m.s.n.m
1.2.2 Relieve
La zona del proyecto presenta una topografía llana como también el rio.
1.2.3 Clima
El clima de la zona del proyecto es de tipo valle con una humedad relativa baja y temperatura
media.
1.3
Aspectos sociales
La zona del proyecto de encuentra organizada en distritos y OTBs. El lugar del proyecto
cuenta con servicios básicos de agua potable, luz, alcantarillado, gas domiciliar, teléfono,
con servicio de transporte de 2 líneas son Assana y German buchs. Y ambos barrios
cuentan con colegios Teófilo Vargas y también instituto genios. Que es importante para las
personas que habitan en el lugar.
Figura Nᴼ 1.4 auto trasportes que trabajan al lugar
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2. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA
Realizando una entrevista a los vecinos de los OTB GERENIOS Y GERMAN BUCHS se
constató que la conexión existente improvisada no es segura para la población, así también
los pobladores de ambos barrios arriesgan su vida al cruzar el puente improvisado
actualmente, que se encuentra en pésimas condiciones no garantiza la seguridad
de los
mismos, así mismo se desea brindar con un puente peatonal a ambos barrios puesto que el
puente peatonal es muy utilizado por los estudiantes, niños, población en general, además se
encuentra un parada de minibuses a una cuadra del puente peatonal. Si bien existe un puente
vehicular a 7 cuadras del lugar de proyecto pero este puente no conecta de manera directa a
ambos barrios, ya que el tiempo de llegada a sus destinos es muy larga.
Figura Nᴼ 2.1: Estado del Puente Improvisado
Figura Nᴼ 2.2: puente utilizada por los peatones
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Figura Nᴼ 2.3: parque en la orilla de rio
Figura Nᴼ 2.4: colegio Teófilo Vargas
Figura Nᴼ 2.5: rutas de autotransporte Assana y German buchs
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2.1
Sin proyecto
Los peatones y los vecinos que habitan en el lugar, están expuesto a accidentes debido al
mal estado del puente improvisado que se tiene actualmente. Ya que este problema es
bastante peligroso es por esta razón se busca opciones para dar solución a esta problema.
Dimensiones actuales: longitud =17.5 mts, ancho =1.50 mts, alto = 3.95 mts.
Figura Nᴼ 2.6: Puente Sobre Rio Huayculy Actual
Figura Nᴼ 2.7: rio huayculy
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Perfil longitudinal de 200 m a 100 metros de aguas arriba a 100 m de aguas abajo para
estimar el cauce del rio actual.
Figura Nᴼ 2.8: perfil longitudinal del rio huayculy
Figura Nᴼ 2.9: perfil transversal de rio huayculy
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2.2
Con proyecto
Se plantea como solución el diseño de un puente peatonal de hormigón armado de viga T
con una luz de 19.5 metros y 2 m de ancho que permita el tránsito seguro de personas.
Figura Nᴼ 2.10: puente con proyecto
2.3 Objetivos
2.3.1 Objetivo general
Comunicar en forma más directa los OTBs Gerenios y German buchs de manera que
reduzca el tiempo de transportarse creando un medio más rápido y seguro. Mediante un
puente peatonal.
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2.3.2. Objetivos específicos
 Identificar el lugar de emplazamiento del puente peatonal.
 Realizar los estudios preliminares.
 Realizar el diseño de elementos que conforman el puente peatonal.
 Elaborar un presupuesto general de la obra
2.4 Cuadro de actividades plazo costo
PROYECTO:
DISEÑO DE PUENTE PEATONAL SOBRE EL RIO HUAYCULY
ENTRE LOS OTBs GERENIOS Y GERMAN BUCHS EN EL MUNICIPIO DE
QUILLACOLLO DEPARTAMENTO DE COCHABAMBA
ENTIDAD: Universidad Mayor de San Simón Facultad Ciencias y Tecnología
ELABORADO POR: Montecinos Villarroel Franklin y Ramírez Carballo David
Objetivos específicos
Actividades
Identificar el lugar de
1. Vista al lugar
Emplazamiento del
2. obtener fotografías y videos
puente peatonal.
3. recopilación de información de
vecinos
Tiempo
Costo
(días)
(bs)
5
200
4. obtener las dimisiones
Realizar los estudios preliminares.
1.realiar estudio de suelos
2.levantamiento topográfico
3.trabajo de recopilación de
30
4000
información de SENAMI
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Realizar el diseño de elementos
1.predimensionamiento de
Que conforman el puente peatonal. elementos estructurales
2.modelacion y Obtención de
esfuerzos internos de los
30
450
25
400
elementos estructurales
programa sap2000
Elaborar un presupuesto general de Análisis de precios unitarios y
la obra.
trabajo de gabinete
3. MARCO LÓGICO
Objetivos
Actividades
Metas
específicos
Indicadores de
Resultados
verificación
Identificar el
1. Vista al lugar
del puente
3.recopilacion de
información de vecinos
Conocer el Lugar, Fotografías,
Sitio del
aledaños y área de videos, planos emplazamiento
Lugar de
2.obtner fotografías y
trabajo.
emplazamiento videos
del perfil de del proyecto
peatonal.
rio.
definido.
4.obtener las dimisiones
Realizar los
1.realiar estudio de
1. Ensayo SPT 2 1. Tablas de
1.Estructura
estudios
suelos
puntos 1 en cada ensayos SPT.
del suelo
preliminares.
2. levantamiento
lado de apoyo
2. Curvas de
conocido.
topográfico con
2. Planos
nivel.
2. Planos
estación total.
topográficos.
3. Monografías. topográficos.
3.trabajo de
recopilación de
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información de
3.Determinación
2.Precipitación
SENAMI
de curvas IDF
máxima para
20 años.
Realizar el
1.predimensionamiento 1. Definir la
Planos
Planos a
diseño de
de elementos
geometría y tipo
estructurales
diseño final.
elementos que
estructurales
de puente
conforman el
2.modelacion y
adecuada.
puente peatonal
Obtención de esfuerzos 2. diseño de
internos de los
elementos
elementos estructurales estructurales.
programa sap2000
Elaborar un
Análisis de precios
Presupuesto
Cronograma
Tiempo de
presupuesto
unitarios y trabajo de
parcial
de actividades
ejecución y
general de la obra gabinete
presupuesto
total de la obra
4.
MARCO CONCEPTUAL
El puente peatonal es una estructura que permite el paso de peatones sobre cuerpos de agua,
vías de tráfico o valles en las montañas. Creando un transporte seguro de las personas.
Todos los estudios realizados en el presente proyecto tendrán una serie de obtención de
datos de campo para realizar el respectivo diseño de la estructura. Que se detallara a
continuación cada uno de ellos.
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4.1
Topografía del lugar
Levantamiento topográfico del área de proyecto se realizara con estación total 5000 m2
Para determinar las cotas de terreno así mismo se obtendrá perfil transversal del rio
saber a qué altura se emplazara el puente.
Figura Nᴼ 4.1: Estación Total
4.2
Estudio de suelos
Ensayo prueba de penetración estándar SPT de suelo hasta una profundidad de 4
metros para conocer perfil estratigráfico del terreno, las propiedades geotécnicas del
suelo, las condiciones de agua subterráneo y así poder determinar el esfuerzo
admisible del suelo para emplazamiento de fundaciones.
Figura Nᴼ 4.2: Extracción de la muestra de suelo
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4.3
Estudio hidrológico
El estudio de crecidas de ríos es la base para el dimensionamiento geométrico del puente,
previamente la información pluviométrico disponible en la zona como un punto de partida
para la determinación de intensidades de lluvia.
El presente estudio hidrológico se refiere básicamente a los siguientes resultados
 Recopilación y procesamiento de la información pluviométrico de la región de
estudio.
 Cálculo de las curvas de intensidad-duración Frecuencia.
 Estimación de avenidas para diseño hidráulico.
4.4
Estudio hidráulico
Con el estudio hidráulico se determinara el tirante máximo de agua del rio.
4.5
Memoria técnica del proyecto
Para el diseño de los elementos del Puente peatonal se reunirá los datos necesarios en campo
y gabinete, también se presentan las cargas y combinaciones de cargas que se tomara en
cuenta para el cálculo estructural de la superestructura infraestructura. En el cálculo que se
manejaran valores criterios establecidos por las normas adoptadas.
ACI-318-14 requisitos de reglamento para concreto estructural y comentarios (se utilizó
para los elementos diseñados con hormigón armado).
AASHTO guía de especificaciones para el diseño de puentes peatonales (designación de
cargas de diseño)
ASCE Mínimum design load for buildings and other structures
4.6
Diseñó de la geometría del Puente
El diseño de puentes usualmente comienza con el desarrollo de una serie alternativas
considerando parámetros técnicos y económicos.
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4.6.1 Norma AASHTO
La filosofía de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD)
toma en cuenta la
variabilidad del comportamiento de los elementos estructurales de forma explícita, el diseño
por factores de carga y Resistencia confía en los métodos estadísticos, pero permite obtener
resultados de forma fácilmente utilizable por los diseñadores y calculistas.
4.6.2 Selección del tipo de puente
La selección del tipo de puente depende de varios factores, en general estos factores
están relacionados con la seguridad, economía, y el aspecto constructivo.
4.6.3 Luz del puente
La longitud del puente es un aspecto muy importante para la selección del tipo
de superestructura de un puente a continuación se muestra tabla de los tipos del puente.
Tabla Nᴼ 1 Selección Tipo de Viga Según su Longitud
Tipo de puente
Material
Rango de luces
Losa
Concreto armado
0-12
Viga T
Concreto armado
10-20
Viga cajón
Concreto armado
15-35
Viga I
Concreto pre esforzado
postensado
10-45
Fuente: Norma AASHTO-2010
Tomado en cuenta todos los puntos anteriores mencionados el tipo de puente elegido es
“viga T de concreto armado” a continuación presentamos algunos de los motivos por los
cuales se eligió este tipo de puente.
 Buena estética
 Bajo costo de construcción
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 Se requiere menor tiempo de ejecución
4.6.4 Luz de cálculo
La luz de cálculo se determinara en función de estudio hidráulico y hidrológico
también tomando aspectos importantes como lo topografía
 Al proponer una luz mayor al ancho efectivo del rio por donde se emplazara
el puente sería un gasto mayor

El proponer una disminución de la luz disminuiría el flujo de paso del agua
además las fundaciones ya no estarían sobre el suelo firme lo que ocasionará
socavación del estribo.
Tomando en cuenta todos los aspectos se determinó como luz del puente L = 19.5 mts.
4.7
Cargas y combinaciones de cargas
En este capítulo se presenta las cargas y combinaciones de cargas que se toma en cuenta
para el cálculo estructural de la superestructura e infraestructura.
4.7.1 Denominación de las cargas
Cm= carga muerta
CV = carga viva
EV = empuje horizontal del suelo
EV= Empuje vertical del suelo
Las cargas muertas es el peso propio de los elementos estructurales que permanecen en
el lugar por un tiempo definitivo.
Las cargas vivas son cargas en movimiento que no son estáticas y que varían no un
tiempo determinado.
COMBINACION DE CARGAS
1) Cm + CV
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2) 1.4 Cm
3) 1.2Cm+1.6CV
4.7.2 Empuje del suelo
Para el cálculo de acciones del suelo para los estribos y cimentaciones se emplean datos
obtenidos del estudio de suelos, y se calcula mediante la expresión.
Coeficiente de empuje lateral activo Ka se puede definirse por los métodos coulomb y
Rankine.
∗
Pa = fuerza activa del empuje del suelo
Ka = coeficiente de la presión activa del suelo coulomb
ϒs = peso unitario unitario del suelo detrás de estrivos
H = altura de estibo
Øf = Angulo de fricción interna del suelo
β= pendiente de la cara posterior de estibo
β= pendiente de la cara posterior de estibo
Ϩ = Angulo de fracción entre la pared de estribo y relleno i = pendiente de suelo de relleno
4.7.3 Cargas peatonales
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La norma AASHTO LRFD [ A3.6.1.6] estipula una carga viva peatonal y/o ciclistas
de 4.1 x10-3 Mpa.
4.8 Diseño de la estructura
4.8.1 Diseño de la súper estructura (viga T)
Geometría de la viga T (ACI 6.3.2.2)
bw ≥ 25 cm
fc = 210 kg/cm2
h ≤ 3.5 bw
Fy = 5000 kg/cm2
hf = ≥ bw/2 b ≤ 4*bw
4.8.2 Determinación de carga ultima
U1 =1.4Cm
U2 = Cm + Cv
U3 = 1.2Cm + 1.6Cv
4.8.3 Análisis estructural
-Diagrama de momentos
-Diagrama de cortantes
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4.8.4 Determinación de acero que corresponderá al alma y a las alas
4.8.5 Verificación de momento nominal máximo resistente y momento ultimo
ǾMn ≥ Mu si cumple el diseño está correcto
Mu = análisis estructural
4 .9 Diseño de la sub estructura (estribó en voladizo)
Para diseño del estribó se optó un estribó con voladizo de concreto armado debido a
que cumple con las condiciones de altura y es adecuada en la presencia de terreno de
baja capacidad portante.
Figura Nᴼ 4.3: dimensiones mínimas de estribo en voladizo
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4 .9.1 verificación por volteo
∑Mo = suma de los momentos que tienden a volcar
∑MR = suma de los momentos que evitan el vuelco
4 .9.2 verificación por deslizamiento
∑Fr = suma de fuerzas resistentes
∑Fd = suma de fuerzas impulsoras horizontales
5. SOLUCIÓN
Figura Nᴼ 5. Solución del problema
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6. CRONOGRAMA
No
Actividad
Días Fecha de inicio
Fecha de termino
1
identificación del lugar
5
1 de abril 2019
5 abril de 2019
2
Recopilación de información
5
8 de abril 2019
12 de abril 2019
3
Levantamiento topográfico
6
15 de abril 2019
20 de abril 2019
4
Estudio de suelos
15
22 de abril 2019
8 de mayo 2019
5
Información de senami
5
9 de mayo 2019
14 de mayo 2019
6
Pre dimensionamiento de
10
15 de mayo 2019
25 de mayo 2019
30
27 de mayo 2019
22 de junio 2019
elementos electorales
7
Diseño de los diferentes
elementos estructurales
8
Plano estructurales final
20
24 de mayo 2019
16 de julio 2019
9
Elaboración de precios
20
17 de julio 2019
8 de agosto 2019
5
9 de agosto 2019
14 de agosto 2019
10
15 de agosto 2019
26 de agosto 2019
unitarios
10
Elaboración de presupuesto
total
11
Cronograma de actividades
de actividades
131 días
20
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7. PRESUPUESTO
Visita al lugar de proyecto
2
PRECIO
UNITARIO
(Bs)
100
Levantamiento topográfico
1
500
500
500
Estudio de suelo ensayo de
penetración estándar (SPT)
Recopilación de información
de senami
Diseño de infraestructura y
superestructura
Elaboración de presupuesto y
especificaciones técnicas de la
obra
2
2000
2000
4000
1
100
100
100
1
100
100
1000
1
600
600
600
DESCRIPCION
CANTIDAD
COSTO
PARCIAL
( Bs)
100
COSTO
TOTAL (Bs)
200
6400 bs
8. BIBLIOGRAFÍA
Normas
 AASHTO LRFD Bridge Desing Specifications 2004 SI “Especificaciones para
diseño de puentes”
 ACI 318-08 “Reglamentación para diseño en concreto armado”
Autores
 Monterola Javier, PUENTES. Apuntes para su Diseño, Cálculo y Construcción
(2006
 BRAJA M. DAS (1999), “Principio de Ingeniería de Cimentaciones”
 Arturo Rodríguez Serquen (2012) puentes con AASHTO-LRFD 2010”, Perú
Páginas web
 https://civilgeeks.com/2014/06/25/libro-de-diseño-de-puentes-aashto/
 https://es.scribd.com/doc/59255751/diseno-de-puente-peatonal
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 http://www.laccei.org/LACCEI2016-SanJose/StudentPapers/SP012.pdf
Programas utilizados
 EXCEL V. 2010
 SAP 2000
 GOOGLE EARTH
 SKETCHUP
 CANTASIA STUDIO
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Cronograma
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