lOMoARcPSD|10000677 Perfil de Puente Puentes (Universidad Mayor de San Simón) StuDocu no está patrocinado ni avalado por ningún colegio o universidad. Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN DIRECCIÓN DE PLANIFICACIÓN ACADÉMICA PROGRAMA DE TITULACIÓN DE ALUMNOS ANTIGUOS NO GRADUADOS FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL DISEÑO DE UN PUENTE VEHICULAR DE HORMIGÓN ARMADO CON VIGAS POSTENSADAS SOBRE EL RÍO KHORA PARA LA OTB NOR-ESTE DEL MUNICIPIO DE TIQUIPAYA – COCHABAMBA TRABAJO DIRIGIDO INTERDISCIPLINARIO PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL PARTICIPANTES: CHACA QUISPIA RUDY GONZALO ESCOBAR CAMACHO JUAN CARLOS VILLCA CHOQUE RODRIGO TUTOR: ING. M.Sc. ANDRADE UZIEDA MARKO JORGE TEC34TD001 COCHABAMBA – BOLIVIA 2019 Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 ÍNDICE GENERAL Página FICHA RESUMEN CAPÍTULO 1 ASPECTOS GENERALES 1.1. ANTECEDENTES ......................................................................................................... 1 1.2. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 1 1.3. INFORMACIÓN GENERAL ....................................................................................... 2 1.4. DATOS GENERALES .................................................................................................. 3 1.4.1. Ubicación del puente vehicular ........................................................................ 3 1.4.2. Coordenadas de ubicación del sector de proyecto.......................................... 5 1.4.3. Ubicación geográfica ......................................................................................... 5 1.5. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO ........................................................................ 6 1.6. OBJETIVOS DEL PROYECTO .................................................................................. 7 1.6.1. Objetivo general ................................................................................................ 7 1.6.2. Objetivos específicos.......................................................................................... 7 1.7. PROGRAMAS COMPUTACIONALES DE APOYO ............................................... 8 CAPÍTULO 2 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE PROYECTO 2.1. DESCRIPCIÓN FISIOGRÁFICA ............................................................................... 9 2.1.1. Rutas de acceso y diagnóstico del camino actual ............................................ 9 2.2. CARACTERÍSTICAS DEL ECOSISTEMA ............................................................ 10 2.2.1. Clima................................................................................................................. 10 2.2.2. Flora .................................................................................................................. 11 2.2.3. Suelos ................................................................................................................ 13 2.2.4. Fauna ................................................................................................................ 14 2.3. ASPECTOS Y CONDICIONES SOCIOECONÓMICAS ....................................... 15 2.3.1. Descripción de las características sociales..................................................... 15 2.3.2. Producción de productos ................................................................................ 18 i Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 2.3.3. Atractivos turísticos ........................................................................................ 20 2.3.4. Ferias ................................................................................................................ 20 2.3.5. Festividades ...................................................................................................... 21 2.3.6. Servicios básicos existentes ............................................................................. 21 CAPÍTULO 3 MARCO TEÓRICO 3.1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 28 3.2. DEFINICIÓN ............................................................................................................... 28 3.2.1. Superestructura ............................................................................................... 28 3.2.1.1. Tablero .................................................................................................. 29 3.2.1.2. Diafragmas transversales. ................................................................... 29 3.2.1.3. Vigas principales .................................................................................. 29 3.2.2. Infraestructura ................................................................................................ 30 3.2.2.1. Pilares ................................................................................................... 30 3.2.2.2. Estribos ................................................................................................. 30 3.2.2.3. Fundaciones ......................................................................................... 31 3.3. CLASIFICACIÓN DE PUENTES ............................................................................. 32 3.4. UBICACIÓN Y ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE .......................................... 33 3.5. ESTUDIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES .................................... 33 3.6. FILOSOFIA DE DISEÑO POR ESFUERZOS ADMISIBLES .............................. 34 3.7. PUENTES DE HORMIGON PREESFORZADO .................................................... 35 3.7.1. Introducción ..................................................................................................... 35 3.7.2. Ventajas ............................................................................................................ 36 3.7.3. Clasificación ..................................................................................................... 36 3.7.4. Secciones transversales empleados en puentes preesforzados .................... 37 3.7.5. Métodos de preesfuerzo .................................................................................. 38 3.7.5.1. Introducción ......................................................................................... 38 3.7.5.2. Hormigón pretensado o pretesado ....................................................... 38 3.7.5.3. Hormigón postensado o postesado ...................................................... 40 3.7.6. Sistema Freyssinet ........................................................................................... 41 ii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 3.7.7. Materiales para vigas postensadas................................................................. 45 3.7.7.1. Acero ..................................................................................................... 45 3.7.7.2. Torones ................................................................................................. 45 3.7.7.3. Materiales auxiliares............................................................................ 47 3.7.7.3.1. Ductos o vainas ........................................................................ 47 3.7.7.3.2. Anclajes .................................................................................... 47 3.7.7.3.3. Cono hembra ............................................................................ 48 3.7.7.3.4. Cono macho .............................................................................. 49 3.8. PARÁMETROS DE DISEÑO SEGÚN LA NORMA AASHTO STANDARD ..... 49 3.8.1. Altura de viga................................................................................................... 49 3.8.2. Separación entre ejes de vigas ........................................................................ 50 3.8.3. Resistencia admisible del hormigón a compresión y tracción ..................... 51 3.8.4. Resistencias admisibles del acero ................................................................... 52 3.8.5. Carga viva ........................................................................................................ 52 3.8.5.1. Sobrecarga vehicular ........................................................................... 52 3.8.5.2. Cargas sobre aceras barandas y bordillos........................................... 53 3.8.5.2.1. Carga en aceras ....................................................................... 53 3.8.5.2.2. Carga en los bordillos .............................................................. 53 3.8.5.2.3. Carga en barandas ................................................................... 54 3.8.6. Cargas permanentes ........................................................................................ 54 3.8.7. Combinaciones de carga ................................................................................. 55 CAPÍTULO 4 ESTUDIOS BÁSICOS 4.1. ESTUDIO TOPOGRÁFICO ...................................................................................... 58 4.1.1. Introducción ..................................................................................................... 58 4.1.2. Objetivos y alcances ........................................................................................ 58 4.1.3. Trabajos realizados ......................................................................................... 58 4.1.4. Altitud del área de proyecto ........................................................................... 59 4.1.5. Red de control .................................................................................................. 59 4.1.6. Plano topográfico ............................................................................................. 60 iii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 4.1.7. Conclusiones..................................................................................................... 62 4.2. ESTUDIO GEOTÉCNICO ......................................................................................... 62 4.2.1. Introducción ..................................................................................................... 62 4.2.2. Identificación del sitio de estudio ................................................................... 63 4.2.3. Alcance de trabajo ........................................................................................... 63 4.2.4. Fase 1: Trabajo de campo............................................................................... 64 4.2.4.1. Perforación ........................................................................................... 64 4.2.5. Fase 2: Trabajo de laboratorio....................................................................... 64 4.2.6. Fase 3: Trabajo de gabinete ........................................................................... 65 4.2.6.1. Análisis de fundaciones ....................................................................... 66 4.2.7. Conclusiones..................................................................................................... 67 4.3. ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO ....................................................... 68 4.3.1. Estudio hidrológico.......................................................................................... 68 4.3.1.1. Introducción ......................................................................................... 68 4.3.1.2. Características de la cuenca rio Khora ............................................... 68 4.3.1.2.1. Área de la cuenca ..................................................................... 69 4.3.1.2.2. Perímetro de la cuenca ............................................................. 69 4.3.1.2.3. Cauce principal de una cuenca ................................................ 69 4.3.1.2.4. Pendiente del cauce principal .................................................. 69 4.3.1.3. Medición de la precipitación................................................................ 70 4.3.1.3.1. Instrumentos de medición ......................................................... 70 4.3.1.4. Período de retorno ................................................................................ 72 4.3.1.5. Distribuciones de probabilidad para las variables hidrológicas ........ 73 4.3.1.5.1. Distribución normal ................................................................. 73 4.3.1.5.2. Distribución log-normal ........................................................... 76 4.3.1.5.3. Distribución Gumbel tipo I....................................................... 76 4.3.1.6. Prueba de bondad de ajuste Kolmogorov-Smirnov ............................ 78 4.3.1.7. Coeficientes de desagregación ............................................................. 79 4.3.1.8. Curvas intensidad-duracion-frecuencia (I-D-F) ................................ 79 4.3.1.9. Tiempo de concentración ..................................................................... 81 4.3.1.10. Relación precipitación-escurrimiento ............................................... 82 iv Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 4.3.1.10.1. Método racional modificado .................................................. 83 4.3.1.11. Ubicación de la estación meteorológica ............................................ 84 4.3.1.12. Registros de precipitación máxima anual en 24 horas ..................... 84 4.3.1.13. Distribución de probabilidad normal ................................................ 86 4.3.1.14. Distribución de probabilidad log-normal .......................................... 87 4.3.1.15. Distribución de probabilidad de Gumbel tipo I................................. 89 4.3.1.16. Prueba de bondad de ajuste Kolmogorov-Smirnov .......................... 90 4.3.1.17. Curvas intensidad-duración-frecuencia (I-D-F) .............................. 91 4.3.1.18. Calculo del caudal de diseño ............................................................. 97 4.3.1.18.1. Características de la cuenca .................................................. 97 4.3.1.18.2. Tiempo de concentración ....................................................... 99 4.3.1.18.3. Periodo de retorno de diseño ............................................... 100 4.3.1.18.4. Cálculo del caudal de diseño por el método racional.......... 100 4.3.2. Estudio hidráulico ......................................................................................... 102 4.3.2.1. Introducción ....................................................................................... 102 4.3.2.2. Geometría del cauce ........................................................................... 103 4.3.2.3. Corrido del programa......................................................................... 107 4.3.3. Conclusiones................................................................................................... 111 CAPÍTULO 5 DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA 5.1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 113 5.2. SECCIÓN TRANSVERSAL .................................................................................... 113 5.2.1. Cálculo de la separación entre vigas ............................................................ 113 5.2.2. Elección de la viga ......................................................................................... 116 5.2.3. Cálculo de espesor de la losa ........................................................................ 118 5.2.4. Cálculo de los elementos de la estructura superior .................................... 118 5.2.4.1. Diseño del poste .................................................................................. 120 5.2.4.2. Diseño del pasamanos........................................................................ 125 5.2.4.3. Diseño de la acera .............................................................................. 127 5.2.4.4. Diseño del bordillo ............................................................................. 129 v Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 5.2.5. Diseño de losa interior ................................................................................... 134 5.2.6. Diseño de losa exterior (losa en voladizo) .................................................... 138 5.2.7. Diseño del diafragma..................................................................................... 143 5.3. SECCIÓN LONGITUDINAL .................................................................................. 148 5.3.1. Diseño de viga BPR ....................................................................................... 148 5.3.1.1. Geometría de la sección compuesta................................................... 152 5.3.2. Determinación del preesfuerzo inicial “P O ” ............................................... 154 5.3.2.1. Determinación de momentos y cortantes .......................................... 155 5.3.2.2. Determinación de excentricidad ........................................................ 166 5.3.2.3. Cálculo del preesfuerzo inicial “P O ”................................................. 167 5.3.3. Cálculo de pérdidas ....................................................................................... 168 5.3.3.1. Cálculo del preesfuerzo final ............................................................. 173 5.3.4. Verificación de tensiones en fibras extremas .............................................. 173 5.3.5. Verificación a la rotura ................................................................................. 176 5.3.6. Momentos estáticos........................................................................................ 179 5.3.7. Cálculo de estribos......................................................................................... 182 5.3.8. Coordenadas de las vainas ............................................................................ 185 5.3.9. Deflexiones ..................................................................................................... 199 CAPÍTULO 6 DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA 6.1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 203 6.2. DISEÑO DE LOS ESTRIBOS.................................................................................. 204 6.2.1. Predimensionamiento .................................................................................... 204 6.2.2. Definición de cargas ...................................................................................... 206 6.2.3. Presión estática del suelo .............................................................................. 214 6.2.4. Combinaciones de carga ............................................................................... 216 6.2.5. Análisis de estabilidad .................................................................................. 217 6.2.6. Verificaciones a las condiciones de estabilidad y seguridad ...................... 218 6.2.7. Diseño estructural del estribo ....................................................................... 220 6.3. DISEÑO DE ALERO ................................................................................................ 226 vi Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 6.3.1. Alero ............................................................................................................... 226 6.3.1.1. Predimensionamiento ........................................................................ 226 6.3.1.2. Definición de cargas .......................................................................... 227 6.3.1.3. Solicitaciones de cargas ..................................................................... 228 6.3.1.3.1. Peso de la zapata (W z ) ........................................................... 228 6.3.1.3.2. Peso del vástago (W b ) ............................................................ 229 6.3.1.3.3. Peso del relleno posterior (W rp ) ............................................. 231 6.3.1.3.4. Peso del relleno anterior (W ra ) .............................................. 232 6.3.1.3.5. Fuerza total debido al empuje de la tierra (E t ) ...................... 233 6.3.1.4. Verificación de las condiciones de estabilidad y seguridad.............. 234 6.3.1.5. Diseño estructural de alero ................................................................ 236 6.4. APARATO DE APOYO ............................................................................................ 240 6.4.1. Diseño del aparato de apoyo ......................................................................... 241 6.4.2. Dimensiones en planta................................................................................... 242 6.4.3. Dimensiones en elevación.............................................................................. 247 6.4.4. Verificaciones finales..................................................................................... 248 CAPÍTULO 7 PRESUPUESTO GENERAL 7.1. COMPUTOS MÉTRICOS........................................................................................ 250 7.1.1. Trabajos preliminares ................................................................................... 250 7.1.2. Infraestructura .............................................................................................. 250 7.1.3. Superestructura ............................................................................................. 252 7.1.4. Conformación de la plataforma ................................................................... 255 7.1.5. Trabajos complementarios ........................................................................... 256 7.2. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS.................................................................. 257 7.3. PRESUPUESTO ........................................................................................................ 281 CAPÍTULO 8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIÓNES 8.1. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 282 vii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 8.2. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 283 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 284 ANEXOS viii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 ÍNDICE DE TABLAS Página CAPÍTULO 1 Tabla 1.1. Datos generales.................................................................................................... 3 Tabla 1.2. Ubicación del proyecto ....................................................................................... 5 CAPÍTULO 2 Tabla 2.1. Resumen de especies presentes en el Municipio ............................................. 14 Tabla 2.2. Principales cultivos y variedades ..................................................................... 19 Tabla 2.3. Calendario festivo ............................................................................................. 21 Tabla 2.4. Número de Unidades Educativas por núcleos educativos, Gestión 2015 ..... 25 Tabla 2.5. Distribución de Unidades Educativas según área geográfica ....................... 26 Tabla 2.6. Distribución y tipos de establecimientos de salud pública ............................ 26 CAPÍTULO 3 Tabla 3.1. Propiedades del torón de 7 alambres sin revestimiento ................................ 46 Tabla 3.2. Fracciones de carga .......................................................................................... 50 Tabla 3.3. Pesos específicos ................................................................................................ 55 Tabla 3.4. Factores de combinación de cargas ................................................................. 56 CAPÍTULO 4 Tabla 4.1. Proyección UTM de los BM’S.......................................................................... 59 Tabla 4.2. Características de resistencia del material Crespo (2004) ............................ 66 Tabla 4.3. Máxima capacidad de apoyo admisible para distintas profundidades ........ 67 Tabla 4.4. Valores de la función F(z) ................................................................................ 75 Tabla 4.5. Valores críticos “d” para la prueba Kolmogorov-Smirnov .......................... 78 Tabla 4.6. Coeficientes de desagregación.......................................................................... 79 Tabla 4.7. Ecuaciones para determinar el tiempo de concentración ............................. 82 Tabla 4.8. Registro de precipitaciones máximas anuales estación La Violeta .............. 85 Tabla 4.9. Precipitaciones máximas anuales para distintos periodos de retorno ......... 86 Tabla 4.10. Logaritmos naturales de los datos de precipitación estación La Violeta ... 87 xiv Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Tabla 4.11. Precipitaciones máximas anuales para distintos periodos de retorno ....... 89 Tabla 4.12. Precipitaciones máximas anuales para distintos periodos de retorno ....... 90 Tabla 4.13. Prueba de bondad de ajuste Kolmogorov-Smirnov ..................................... 91 Tabla 4.14. Valores de intensidades máximas para diferentes periodos de retorno..... 92 Tabla 4.15. Aplicación del método de la regresión múltiple por mínimos cuadrados .. 93 Tabla 4.16. Periodos de retorno para diseño .................................................................. 100 Tabla 4.17. Valores de coeficiente de escorrentía según Schwab ................................. 101 Tabla 4.18. Intensidades máximas de lluvia ................................................................... 102 Tabla 4.19. Valores del coeficiente de rugosidad de Manning ...................................... 103 Tabla 4.20. Coeficiente de contracción y expansión para flujo subcrítico .................. 104 Tabla 4.21. Resultados del comportamiento del flujo ................................................... 110 CAPÍTULO 5 Tabla 5.1. Propiedades geométricas de tubería galvanizada ASTM A123 Grado A.. 126 Tabla 5.2. Momento por carga muerta ........................................................................... 140 Tabla 5.3. Determinación del centro de gravedad ......................................................... 149 Tabla 5.4. Determinación del módulo de sección .......................................................... 151 Tabla 5.5. Determinación de inercia de sección compuesta .......................................... 153 Tabla 5.6. Momentos flexionantes y reacción................................................................. 160 Tabla 5.7. Distribución de torones .................................................................................. 168 Tabla 5.8. Ficha de tesado ................................................................................................ 175 Tabla 5.9. Verificación de ecuaciones de las vainas ....................................................... 189 Tabla 5.10. Coordenadas de las vainas ........................................................................... 190 CAPÍTULO 6 Tabla 6.1. Dimensiones para el diseño del estribo ......................................................... 204 Tabla 6.2. Cálculo del peso propio del vástago .............................................................. 212 Tabla 6.3. Cálculo del peso propio de la zapata ............................................................. 213 Tabla 6.4. Cálculo del peso del suelo de relleno posterior ............................................. 213 Tabla 6.5. Cálculo del peso del suelo de relleno anterior .............................................. 213 Tabla 6.6. Cálculo de momentos – Estabilidad “GRUPO I” ........................................ 217 Tabla 6.7. Cálculo de momentos – Estabilidad “GRUPO II” ....................................... 217 xv Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Tabla 6.8. Cálculo de momentos – Estabilidad “GRUPO III” ..................................... 218 Tabla 6.9. Cálculo de momentos – Diseño “GRUPO I” ................................................ 221 Tabla 6.10. Cálculo de momentos – Diseño “GRUPO II” ............................................. 221 Tabla 6.11. Cálculo de momentos – Diseño “GRUPO III” ........................................... 221 Tabla 6.12. Dimensiones para el diseño del alero inicial ............................................... 227 Tabla 6.13. Calculo del área vástago “a-Estabilidad” ................................................... 230 Tabla 6.14. Cálculo de área vástago “b-Diseño” ........................................................... 230 Tabla 6.15. Calculo de área vástago “a-Estabilidad” .................................................... 232 Tabla 6.16. Calculo de área vástago “b-Diseño” ........................................................... 233 Tabla 6.17. Calculo de Momentos y pesos “a-Estabilidad” .......................................... 234 Tabla 6.18. Análisis de diseño respecto “b-Diseño” ....................................................... 236 Tabla 6.19. Propiedades del elastómero para diferentes durezas ................................ 245 CAPÍTULO 7 Tabla 7.1. Volumen acumulado del terraplén ................................................................ 255 xvi Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 ÍNDICE DE FIGURAS Página CAPÍTULO 1 Figura 1.1. Ubicación política del proyecto a nivel nacional ............................................ 3 Figura 1.2. Ubicación política del proyecto a nivel departamental y municipal ............. 4 Figura 1.3. Ubicación satelital del área de proyecto .......................................................... 4 CAPÍTULO 2 Figura 2.1. Acceso oeste ........................................................................................................ 9 Figura 2.2. Acceso este .......................................................................................................... 9 Figura 2.3. Mapa clasificación climática según Koppen ................................................. 10 Figura 2.4. Mapa de vegetación ......................................................................................... 13 Figura 2.5. Principales fuentes de agua para consumo, zona valle ................................ 22 Figura 2.6. Principales fuentes de agua para consumo, zona cordillera........................ 22 Figura 2.7. Disposición de servicio sanitario. Urbana rural ........................................... 23 Figura 2.8. Suministro de energía eléctrica. Urbana rural ............................................. 24 CAPÍTULO 3 Figura 3.1. Sección transversal de superestructura......................................................... 29 Figura 3.2. Componentes de estribo .................................................................................. 31 Figura 3.3. Secciones transversales en puentes con vigas de H° P° ................................ 37 Figura 3.4. Campo de tesado – Sistema Pretensado ........................................................ 39 Figura 3.5. Núcleo central .................................................................................................. 39 Figura 3.6. Fabricación de un elemento Postensado........................................................ 40 Figura 3.7. Sistema Postensado ......................................................................................... 41 Figura 3.8. Anclaje Freyssinet ........................................................................................... 42 Figura 3.9. Sistema cono macho y hembra ....................................................................... 42 Figura 3.10. Partes de un gato de tesado .......................................................................... 43 Figura 3.11. Gato hidráulico Freyssinet ........................................................................... 44 Figura 3.12. Detalles de anclajes Freyssinet ..................................................................... 44 ix Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Figura 3.13. Torón .............................................................................................................. 46 Figura 3.14. Vaina metálica ............................................................................................... 47 Figura 3.15. Sistema de anclaje cono hembra y cono macho .......................................... 48 Figura 3.16. Cono hembra ................................................................................................. 48 Figura 3.17. Conos machos ................................................................................................ 49 Figura 3.18. Camión HS-25 ................................................................................................ 53 Figura 3.19. Cargas sobre el barandado ........................................................................... 54 CAPÍTULO 4 Figura 4.1. Puntos tomados en campo .............................................................................. 59 Figura 4.2. Fotografía de los BM’s .................................................................................... 60 Figura 4.3. Topografía de la zona ...................................................................................... 61 Figura 4.4. Ubicación del sector de proyecto.................................................................... 63 Figura 4.5. Trabajo de campo en el sector de proyecto................................................... 64 Figura 4.6. Tamizado de la muestra de suelo ................................................................... 65 Figura 4.7. Pluviómetro ...................................................................................................... 71 Figura 4.8. Pluviógrafo ....................................................................................................... 72 Figura 4.9. Relación lluvia escurrimiento ......................................................................... 83 Figura 4.10. Ubicación estación La Violeta ...................................................................... 84 Figura 4.11. Curvas I-D-F para 100 y 150 años de periodo de retorno ......................... 92 Figura 4.12. Cuenca del rio Khora .................................................................................... 97 Figura 4.13. Parámetros geomorfológicos de la cuenca .................................................. 98 Figura 4.14. Vista satelital de la cuenca de estudio.......................................................... 99 Figura 4.15. Representación de las zonas de contracción y expansión ........................ 104 Figura 4.16. Vista en planta de las secciones importadas del Civil 3D ........................ 105 Figura 4.17. Vista en planta de la sección interpolada .................................................. 105 Figura 4.18. Asignación de condiciones para modelo tipo “Normal Depth” ............... 106 Figura 4.19. Asignación del caudal de diseño ................................................................. 106 Figura 4.20. Isométrico de comportamiento flujo simulado en el cauce ..................... 107 Figura 4.21. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+000 ....................................... 107 Figura 4.22. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+020 ....................................... 108 x Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Figura 4.23. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+040 ....................................... 108 Figura 4.24. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+060 ....................................... 109 Figura 4.25. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+080 ....................................... 109 Figura 4.26. Sección transversal en HEC-RAS, Prog. 0+100 ....................................... 110 Figura 4.27. Resultados del comportamiento del flujo en el eje del camino ............... 111 CAPÍTULO 5 Figura 5.1. Separación entre vigas .................................................................................. 114 Figura 5.2. Resumen, separación de vigas ...................................................................... 116 Figura 5.3. Elección de la viga BPR ................................................................................ 117 Figura 5.4. Cálculo de espesor de la losa ........................................................................ 118 Figura 5.5. Sección transversal de la estructura superior............................................. 119 Figura 5.6. Diagrama del poste ........................................................................................ 120 Figura 5.7. Momento por carga muerta “M CM ” respecto de A .................................... 121 Figura 5.8. Momento por carga viva “𝑴𝑴𝑪𝑪𝑪𝑪 ” respecto de A .......................................... 122 Figura 5.9. Sección transversal y longitudinal de los pasamanos ................................ 125 Figura 5.10. Sección transversal de la acera y cargas ................................................... 127 Figura 5.11. Sección transversal del bordillo ................................................................. 129 Figura 5.12. Vista de perfil de la losa .............................................................................. 134 Figura 5.13. Cargas en sección transversal de losa exterior ......................................... 138 Figura 5.14. Sección transversal de losa exterior .......................................................... 140 Figura 5.15. Vista en planta de los diafragmas .............................................................. 143 Figura 5.16. Carga muerta distribuida debido al diafragma ....................................... 144 Figura 5.17. Reacciones debido al diafragma ................................................................. 144 Figura 5.18. Diagrama de cortantes debido al diafragma ............................................. 145 Figura 5.19. Diagrama de momentos debido al diafragma ........................................... 145 Figura 5.20. Geometría de la viga BPR 11 ..................................................................... 149 Figura 5.21. Eje neutro de viga BPR ............................................................................... 150 Figura 5.22. Geometría de la sección compuesta ........................................................... 152 Figura 5.23. Reacciones debido a la carga muerta del diafragma ............................... 156 Figura 5.24. Reacciones sobre la viga debido al diafragma .......................................... 157 xi Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Figura 5.25. Diagrama de cortantes sobre la viga ......................................................... 157 Figura 5.26. Diagrama de cortantes sobre la viga ......................................................... 158 Figura 5.27. Diagrama de momentos sobre la viga ........................................................ 158 Figura 5.28. Cargas de la estructura superior ............................................................... 159 Figura 5.29. Determinación de distancia “x” ................................................................. 161 Figura 5.30. Determinación momento por carga viva ................................................... 162 Figura 5.31. Determinación de cortante por carga viva ................................................ 163 Figura 5.32. Momento por carga equivalente ................................................................ 164 Figura 5.33. Cortante por carga equivalente ................................................................. 164 Figura 5.34. Ecuación de vainas ...................................................................................... 171 Figura 5.35. Determinación de “a”.................................................................................. 177 Figura 5.36. Momentos estáticos de torones .................................................................. 179 Figura 5.37. Cortante absorbido por el Preesfuerzo ..................................................... 184 Figura 5.38. Posición de las vainas .................................................................................. 185 Figura 5.39. Coordenadas de las vainas .......................................................................... 199 CAPÍTULO 6 Figura 6.1. Estribo con aleros .......................................................................................... 203 Figura 6.2. Predimensionamiento del estribo ................................................................. 204 Figura 6.3. Resultado del descenso de cargas (Carga muerta) ..................................... 206 Figura 6.4. Resultados del descenso de cargas (Carga viva) ......................................... 207 Figura 6.5. Sección Transversal de la acera y cargas .................................................... 208 Figura 6.6. Fuerzas actuantes en el estribo para el análisis de estabilidad ................. 208 Figura 6.7. Fuerzas actuantes en el estribo para el análisis de diseño ......................... 209 Figura 6.8. Dimensiones de la baranda ........................................................................... 211 Figura 6.9. Dimensiones de la losa ................................................................................... 211 Figura 6.10. Presiones sobre el suelo ............................................................................... 219 Figura 6.11. Presiones y cargas equivalente sobre el suelo ........................................... 223 Figura 6.12. Predimensionamiento del alero ................................................................. 226 Figura 6.13. Solicitaciones en el alero para el análisis de estabilidad y diseño ........... 228 Figura 6.14. Vista transversal de la zapata 𝑾𝑾𝒁𝒁 .............................................................. 228 xii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 Figura 6.15. Vista transversal del vástago 𝑾𝑾𝑩𝑩 ............................................................... 229 Figura 6.16. Vista transversal del relleno posterior 𝑾𝑾𝑹𝑹𝑹𝑹 ............................................. 231 Figura 6.17. Vista transversal relleno anterior 𝑾𝑾𝑹𝑹𝑹𝑹 ..................................................... 232 Figura 6.18. Vista transversal del empuje del terreno E T ............................................. 233 Figura 6.19. Esfuerzos máximo y mínimo en la zapata ................................................. 235 Figura 6.20. Esfuerzos y cargas equivalentes en la zapata............................................ 237 Figura 6.21. Dimensiones del aparato de apoyo ............................................................. 241 Figura 6.22. Comportamiento de deflexión de composturas elastoméricas ................ 244 CAPÍTULO 7 Figura 7.1. Vista en planta del estribo y aleros .............................................................. 250 Figura 7.2. Vista lateral de los estribos izquierdo y derecho ........................................ 251 Figura 7.3. Vista frontal con dimensiones del estribo y aleros ..................................... 251 Figura 7.4. Esquema diafragma exterior ........................................................................ 252 Figura 7.5. Esquema de la viga maciza y viga tipo ........................................................ 253 xiii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 ÍNDICE DE ANEXOS ANEXO – A (LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO) ANEXO – B (ESTUDIO GEOTÉCNICO) ANEXO – C (ESPECIFICACIONES TÉCNICAS) ANEXO – D (FICHA AMBIENTAL) ANEXO – E (CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN) ANEXO – F (PLANOS) xvii Descargado por fernado mariscal ([email protected]) lOMoARcPSD|10000677 FICHA RESUMEN GRADO : LICENCIATURA TIPO DE TRABAJO : TRABAJO DIRIGIDO INTERDISCIPLINARIO FACULTAD : CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA : INGENIERÍA CIVIL TÍTULO DEL TRABAJO : DISEÑO DE UN PUENTE VEHICULAR DE HORMIGÓN ARMADO CON VIGAS POSTENSADAS SOBRE EL RÍO KHORA PARA LA OTB NOR-ESTE DEL MUNICIPIO DE TIQUIPAYA - COCHABAMBA AUTORES : CHACA QUISPIA RUDY GONZALO ESCOBAR CAMACHO JUAN CARLOS VILLCA CHOQUE RODRIGO TUTOR : ING. M.Sc. ANDRADE UZIEDA MARKO JORGE RESUMEN: El presente proyecto propone el Diseño de un Puente Vehicular en la OTB Nor-Este sobre el río Khora del Municipio de Tiquipaya, con una luz de 36 metros de un solo tramo, con un ancho de calzada de 7.10 metros con 2 carriles de circulación que beneficiará al desarrollo de actividades productivas e integración regional. Se observó que el Municipio de Tiquipaya cuenta con pocas alternativas de tránsito en las vías paralelas a la red fundamental, la cual genera congestionamiento vehicular en horas pico y actividades de mantenimiento. Se recopiló y realizó los estudios correspondientes para el diseño del puente, comprendidos por el levantamiento topográfico, estudio geotécnico, estudio hidrológico e hidráulico. La superestructura e infraestructura se diseñó con hormigón armado sobre cuatro vigas Postensadas tipo BPR 11, un espesor de losa de 20 centímetros, con estribos a los extremos, basados en las normas ACI-05 y AASHTO STANDARD 2002. La fundación está compuesta de dos estribos con aleros fundados a cuatro metros de profundidad de la superficie del terreno. De acuerdo al presupuesto realizado el costo por metro lineal del puente es: 15 647.73 $ (Quince mil seiscientos cuarenta y siete con 73/100 Dólares). Palabras clave: Diseño, Puente, Viga postensada BPR, Infraestructura, Superestructura, Estribos, AASHTO Standard 2002. Descargado por fernado mariscal ([email protected])
