ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL 1. NOMBRE DEL PROYECTO “PROYECTO: CONST. PUENTE CHILLA -GUAQUI” El Puente Vehicular Chilla - Guaqui sobre la carretera que vincula las poblaciones de “San Francisco – San Antonio” con “Sullcata” (Provincia Ingavi del Departamento de La Paz) tiene una longitud total de 60.00 metros constituidos por dos tramos de 30.00 metros cada uno y una carril de circulación. 1.1. Tipo de Estructura Superestructura: losa vaciada in situ sobre vigas de Hormigón Pretensado tipo PUENTE VIGA – LOSA que consiste en una losa de 20 cm de espesor apoyada sobre un par de vigas longitudinales arriostrada por elementos transversales denominadas diafragmas, ancho de tablero de 5.34 m y ancho de calzada de 4.00 m. Estas vigas soportarán la carga de la losa en sección simple y las cargas vehiculares actuando en forma compuesta. Infraestructura: la superestructura se apoya sobre estribos en los extremos y pila central apoyada sobre zapata combinada. 1.2. Objetivo de la Estructura La estructura está destinada como un puente vehicular de un carril. 1.3. Normativas Utilizadas Propiedades físicas: Norma AASHTO – STD 2002. Cargas de uso: Norma AASHTO – STD 2002. Diseño en Hormigón Armado y Pretensado: Norma AASHTO – STD 2002. 2. DATOS GENERALES 2.1. Datos Físicos Peso específico del Hormigón Armado………………………………………………………………………………….24.00 [kN/m3] Peso específico del Acero……………………………………………………………………………………………………….78.50 [kN/m3] Peso específico del Asfalto…………………………………………………………………………………………………….22.00 [kN/m3] 2.2. Datos Mecánicos de materiales Resistencia Característica del Hormigón…………………………………………………………………………………21.00 [MPa] Resistencia Característica del Hormigón…………………………………………………………………………………28.00 [MPa] Resistencia Característica del Hormigón…………………………………………………………………………………35.00 [MPa] Tensión de Fluencia del Acero Pasivo…………………………………………………………………..…………………420.00 [MPa] Módulo de Elasticidad del Acero Pasivo…………………………………………………………………………200,000.00 [MPa] Tensión Ultima del Acero Activo……………………………………………………………………………………………1860.00 [MPa] Tensión de Fluencia del Acero Activo……………………………………………………………………………………1674.00 [MPa] Módulo de Elasticidad del Acero Activo………………………………………………………..……………… 197,000.00 [MPa] Coeficiente de Fricción………………………………………………………………………………………..………………………0.25 [1/rad] Coeficiente Fricción por Desviación de la Vaina de Pretensado………………………………………0.00492 [1/m] Hundimiento de Cono………………………………………………………………………………………………….…………………… 7.00 [mm] 2.3. Datos Mecánicos del Suelo - Tensión admisible del terreno……………………………………………………………………………………………………1.25 [kg/cm2] - Coeficiente de Balasto (adoptado)……………………………………………………………………………………………1.00 [kg/cm3] - Angulo de Fricción Interna………………………………………………………………………………………..………………………………..28 ° - Peso Unitario del Terreno…………………………………………………………………………………………………….……17.00 [kN/m3] - Velocidad Básica de Viento…………………………………………………………………………………………………………160.00 [KMH] 3. GEOMETRÍA Dimensiones del puente: ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Vista Planta Vista Elevación 4. ANÁLISIS DE CARGAS 4.1. Cargas Permanentes “D” El peso propio de los elementos estructurales de hormigón armado serán calculados a partir de la geometría de los mismos. Así también, según la tabla de la AASHTO STD, el peso de la carpeta asfáltica es de 22.00 [kN/m3], para lo cual se adoptó un espesor medio de 0.070 metros sólo en la zona prevista para el tráfico vehicular. En el cálculo se consideró un peso de baranda igual a 1.30 [kN/m] independiente de su forma. 4.2. Cargas Transitorias 4.2.1. Sobrecarga vehicular “LL” Camión de diseño El camión de diseño fue el denominado según la Norma AASHTO STD como HSn-44 sin incremento de carga. El camión de diseño adoptado consiste en tres ejes de 35.00 [kN], 145.00 [kN] y 145.00 [kN] de carga por eje en cada uno de ellos y separación de 4300 mm entre el primero y segundo y variable entre 4300 mm y 9000 mm entre el segundo y tercero. La separación de ruedas en sentido transversal es de 1800 mm y éstas se ubicaron a 600 mm del límite del carril. Tandem de Diseño ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO El tandem de diseño consistirá en un par de ejes de 110.00 [kN] con una separación de 1200 mm. La separación transversal de las ruedas se deberá tomar como 1800 mm. Carga del Carril de Diseño La carga del carril de diseño consistirá en una carga de 9.30 [kN/m], uniformemente distribuida en dirección longitudinal. Transversalmente la carga del carril de diseño se supondrá uniformemente distribuida en un ancho de 3000 mm. 4.2.2. Sobrecarga peatonal “LP” Se deberá aplicar una carga peatonal de 3.60 [kN/m2] en todas las aceras de más de 600 mm de ancho, y esta carga se deberá considerar simultáneamente con la sobrecarga vehicular de diseño. 4.2.3. Incremento por carga vehicular dinámica “I” Los efectos estáticos del camión o tandem de diseño, a excepción de las fuerzas centrífugas y de frenado, se mayaran aplicando los porcentajes indicados en la ecuación siguiente por incremento por carga dinámica. 𝐼= 15 ≤ 0.30 𝐿 + 38 4.2.4. Fuerza de frenado “LF” La fuerza de frenado que se considera es un 5% de las cargas vivas vehiculares sin impacto en todos los carriles con presencia de tráfico. Esta fuerza es aplicada a 1.80 metros sobre la calzada. Para fines de proyecto esta fuerza fue considerada en todos los carriles con tráfico vehicular debido a que tienen el mismo sentido de circulación. 𝐹𝑟 = 𝑛 ∙ 0.05 ∙ (𝑞 ∙ 𝐿 + 𝑄𝑚 ) 4.3. CARGAS ACCIDENTALES 4.3.1. Cargas debido al Viento “VLS”, “VLI”, “VLCV”, “VTS”, “VTI” y “VTCV” La presión debida al viento incide tanto en la superestructura como en la carga viva y la infraestructura. Su dirección es variable, pero para el diseño se trabaja solo con las componentes en la dirección perpendicular al tráfico (sobre la elevación del puente) y paralela al tráfico, las mismas se definieron de acuerdo código AASHTO-STD. 4.3.2. Sismo De acuerdo a los registros que se tiene en la región no se consideró en sismo en el diseño estructural. 5. ESTRUCTURACIÓN Para el cálculo de las solicitaciones, el modelo estructural se realiza con el software CSI BRIGE v20.1.0, el cual genera un modelo matemático en base a la teoría de elementos finitos, proporcionando resultados de los efectos a los cuales es sometida la estructura bajo las combinaciones de carga planteadas. La modelación estructural se presenta en los siguientes gráficos: ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Vista Isométrica Vista Lateral Vista Frontal Respecto a la introducción de cargas se tiene: 1.30 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Carga del Barandado “D” ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 1.54 [kN/m2] Figura 3.- Aplicación de Carga de Capa de Rodadura “D” 3.60 [kN/m2] Figura 3.- Aplicación de Carga Peatonal “LP” 9.00 [kN] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Frenado “CF” 22.00 [kN] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Longitudinal Superestructura “VLS” ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 1.70 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Longitudinal Infraestructura “VLI” 0.60 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Longitudinal Carga Viva “VLCV” 4.90 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Transversal Superestructura “VTS” 1.70 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Transversal Infraestructura “VTI” ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 1.50 [kN/m] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de Viento Transversal Carga Viva “VTCV” 3.90 [kN] Figura 3.- Aplicación de Fuerza de la Corriente “LC” 6. COMBINACION DE CARGAS Las combinaciones de carga se realizan tomando en cuenta las situaciones de carga críticas, de manera que se generen las mayores solicitaciones y se realice un diseño que garantice la seguridad de la estructura en las condiciones más desfavorables. 𝐺𝑅𝑈𝑃𝑂 (𝑁) = 𝛾 ∙ [𝛽𝐷 ∙ 𝐷 + 𝛽𝐿 ∙ (𝐿 + 𝐼) + 𝛽𝐷 ∙ 𝐶𝐹 + 𝛽𝐸 ∙ 𝐸 + 𝛽𝐵 ∙ 𝐵 + 𝛽𝑆 ∙ 𝑆𝐹 + 𝛽𝑊 ∙ 𝑊 + 𝛽𝑊𝐿 ∙ 𝑊𝐿 + 𝛽𝐿 ∙ 𝐿𝐹 + 𝛽𝑅 ∙ (𝑅 + 𝑆 + 𝑇) + 𝛽𝐸𝑄 ∙ 𝐸𝑄 + 𝛽𝐼𝐶𝐸 ∙ 𝐼𝐶𝐸] COMBINACIÓN DE CARGAS FACTORADAS COMBINACIÓN DE CARGAS EN SERVICIO ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 7. SOLICITACIONES Los resultados obtenidos de acuerdo a las combinaciones de carga realizadas y tomando en cuenta los efectos preponderantes en los elementos, se presentan en los siguientes gráficos con las unidades correspondientes: 7.1. Losa Momento Flector [kN-m/m] Grupo I 7.2. Viga Pos tesada Peso Propio Barandado ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Carga de Capa de Rodadura Carga Peatonal Carga Vehicular Pretensado Momento Flector [kN-m/m] GRUPO I 7.3. Viga Cabezal y Columna ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO GRUPO I GRUPO II 2425.00 1390.00 Axial [kN] 183.00 290.00 Momento Longitudinal [kN-m] 335.00 190.00 960.00 560.00 320.00 111.00 195.00 206.00 Momento Transversal [kN-m] 1195.00 2165.00 795.00 85.00 58.00 Corte [kN] 7.4. Zapata Combinada Momento Flector Longitudinal [kN-m/m] ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Momento Flector Transversal [kN-m/m] GRUPO I 8. DISEÑO ESTRUCTURAL El diseño estructural se realiza con las solicitaciones máximas obtenidas de la combinación de carga planteada y en las direcciones críticas de las losas (direcciones en las cuales se realiza el refuerzo de acero), analizando el efecto preponderante (fuerzas axiales, flexión y corte según corresponda). 8.1. Losa 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝐹𝑙𝑒𝑥𝑖𝑜́ 𝑛 → ∅ = 0.90 Sección 𝑴𝑼 [𝒌𝑵 − 𝒎⁄𝒎] b [m] h [m] d [m] As [cm2/m] Arm. Principal Arm. Distribución 57.000 1.00 0.20 0.169 9.38 6.29 8.2. Viga Pos tesada Armadura Pasiva Armadura Activa Cable 1 – Datos Generales Disposición 12 c/10 (11.31) 10 c/12 (6.28) ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Cable 1 – Trayectoria de Cable Cable 1 – Parámetros de Perdidas de Pretensado Cable 1 – Diagrama de Perdidas de Pretensado Cable 2 – Datos Generales ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Cable 2 – Trayectoria de Cable Cable 2 – Parámetros de Perdidas de Pretensado Cable 2 – Diagrama de Perdidas de Pretensado Cable 3 – Datos Generales ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Cable 3 – Trayectoria de Cable Cable 3 – Parámetros de Perdidas de Pretensado Cable 3 – Diagrama de Perdidas de Pretensado Esquema de Cables ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO Verificación a Flexión [kN-m] Verificación a Corte [kN] Verificación de Tensiones (Etapa Inicial) [MPa] ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 𝜎𝑡 𝑖 ≤ 0.25 ∙ √𝑓𝑐 → 𝜎𝑡 𝑖 ≤ 0.25 ∙ √35.00 → 𝜎𝑡 𝑖 ≤ 1.47 [𝑀𝑃𝑎] 𝜎𝑐 𝑖 ≤ 0.55 ∙ 𝑓𝑐 → 𝜎𝑐 𝑖 ≤ 0.55 ∙ 35.00 → 𝜎𝑐 𝑖 ≤ 19.25 [𝑀𝑃𝑎] Verificación de Tensiones (Etapa Final) 𝜎𝑡 𝑓 ≤ 0.25 ∙ √𝑓𝑐 → 𝜎𝑡 𝑓 ≤ 0.25 ∙ √35.00 → 𝜎𝑡 𝑓 ≤ 1.47 [𝑀𝑃𝑎] 𝜎𝑐 𝑓 ≤ 0.40 ∙ 𝑓𝑐 → 𝜎𝑐 𝑓 ≤ 0.40 ∙ 35.00 → 𝜎𝑐 𝑓 ≤ 14.00 [𝑀𝑃𝑎] 8.2.1. Viga Cabezal Refuerzo a Flexión 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝐹𝑙𝑒𝑥𝑖𝑜́ 𝑛 → ∅ = 0.90 Sección Arm. Principal Superior Arm. Principal Inferior MU [kN-m] 960.000 335.000 b [m] 1.40 1.40 h [m] 1.40 1.40 d [m] 1.33 1.33 As [cm2] 21.74 7.53 11 9 Disposición 20 (34.56) 20 (28.27) Disposición 12 c/ 15.0 Refuerzo a Corte 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 → ∅ = 0.75 Descripción Apoyo 17 8.2.2. Columna Vd [kN] 2165.00 b [m] 1.40 d [m] 1.33 Ast [cm2/m] 22.81 4 E ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO 8.2.3. Zapata Combinada Verificación de Tensiones en Terreno 𝜎 = 𝑘𝑧 ∙ ∆𝑧 → 𝜎 = 1.00 ∙ 1.26 → 𝜎 = 1.26 [𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 ] Refuerzo a Flexión 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝐹𝑙𝑒𝑥𝑖𝑜́ 𝑛 → ∅ = 0.90 Sección 𝑴𝑼 [𝒌𝑵 − 𝒎⁄𝒎] b [m] h [m] d [m] As [cm2/m] Arm. Longitudinal Arm. Transversal 500.000 500.000 1.00 1.00 0.80 0.80 0.72 0.72 18.96 18.96 Disposición 20 c/15 (20.94) 20 c/15 (20.94) 8.2.4. Estribo 0.58 Fuerza Resistente debido al Peso Propio 0.25 1.84 3 0.31 0.35 5 0.35 6.65 4 3.35 11 12 10 8 0.60 3.90 0.538 0.180 0.061 1.776 0.241 0.920 0.480 0.400 0.180 0.440 0.040 0.040 0.000 5.2952 x [m] 3.125 2.710 3.017 2.660 2.380 1.150 2.600 3.400 3.300 1.467 2.250 2.950 3.900 Σ= A*x [m3] 1.680 0.487 0.185 4.724 0.573 1.058 1.248 1.360 0.594 0.645 0.090 0.118 0.000 12.7618 1.00 Fuerza Resistente debido al Peso del Relleno 0.40 7 2.30 1.0 • 1.0 • 0.5 • 1.0 • 0.5 • 1.0 • 1.0 • 1.0 • 0.5 • 0.5 • 1.0 • 1.0 • 1.0 • Area "A" [m2] 0.25 • 2.15 = 0.58 • 0.31 = 0.35 • 0.35 = 0.48 • 3.70 = 0.12 • 4.01 = 2.30 • 0.40 = 0.60 • 0.80 = 1.00 • 0.40 = 0.90 • 0.40 = 2.20 • 0.40 = 0.10 • 0.40 = 0.10 • 0.40 = 0.00 • 0.00 = Σ= 0.40 9 6 N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 0.00 0.00 N° 4 5 6 7 1.0 • 0.5 • 1.0 • 0.5 • Area "A" [m2] 0.35 • 3.35 = 0.35 • 0.35 = 0.65 • 5.85 = 0.90 • 0.40 = Σ= 1.173 0.061 3.803 0.180 5.2163 x [m] 3.075 3.133 3.575 3.600 Σ= A*x [m3] 3.605 0.192 13.594 0.648 18.0393 ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO * Carga Muerta Determinación del Peso Propio del Estribo PPP = γH°A° • APP a • PPP = 24.00 • 5.30 • 1.00 PPP = 127.084 [kN] Centro de Grav edad del Peso Propio del Estribo Σ Ax ΣA xcg = 12.762 5.295 xcg = xcg = 2.41 [m] Determinación del Peso del Relleno gR = γR • AR a • gR = 17.00 • 5.22 • 1.00 gR = 88.676 [kN] Centro de Grav edad del Peso del Relleno Σ Ax ΣA xcg = 18.039 5.216 xcg = xcg = 3.46 [m] Reaccion debido a la Carga Muerta RCM = 831.504 [kN] * Carga Viv a Carga Vehicular QM = QV = 80.069 115.655 q= 17.500 72.000 4.30 4.30 72.00 y1 y1 = 21.40 y2 25.7 17.50 = 1.000 1.000 30.000 y3 21.4 y2 = 0.8567 y3 30.000 0.630 i )•( 72.000 • RCV = 2 •( 1 + 0.00 )•( 72.000 i= y1 • 1.000 = 1.000 30.000 y3 = 0.7133 30.000 Incremento de Carga Viv a RCV = 2 •( 1 + 9.300 [kN/m] 72.000 72.00 y2 [kN] [kN] 0.000 + 72.000 • + 72.000 • 0.857 RCV - CV = 292.330 y2 + 17.500 • y3 ) + 17.500 • 0.713 ) [kN] Carga Equivalente 115.655 9.300 1.00 30.000 A= 0.030 0.50 • 30.000 RCV = 1 •( 1 + RCV = 1 •( 1 + 0 )•( 9.300 i • 15.00 • 1.00 )•( + q 30.000 A= • A + Qc 115.655 • 1.000 ) RCV - CV RCV = mayor 0.630 292.330 [kN] 255.155 [kN] RCV = mayor RCV - CE 15.00 • y [m] ) RCV - CE = 255.155 [kN] RCV = 292.330 [kN] * Carga Viv a + Impacto I= RCV+ I = RCV •( 1 + I ) RCV+ I = 0.22 292.330 •( 1 + 0.22 ) RCV+ I = 356.815 [kN] ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO * Empuje de Tierras Coeficiente de Transformacion de 10.200 3.683 Esfuerzos Ka = 1 - seno Φ 1 + seno Φ 1 - seno 1 + seno Ka = Ka = 28.00 ° 28.00 ° 0.361 6.65 44.497 3.90 Determinacion de la Sobrecarga Altura de Sobrecarga Equiv alente q= γR • h q= 17.000 h= • 0.60 0.60 [m] q= 10.200 [kN/m2] Determinacion de la Presion del Relleno y Sobrecarga Pt 1 = q • ka Pt 2 = Pt 1 = 10.200 • 0.361 Pt 1 = 3.683 [kN/m2] Pt 2 = q • 10.200 ka + γR • 0.361 + Pt 2 = • 17.000 44.497 H • • 6.65 ka • 0.361 [kN/m2] Determinacion del Empuje del Terreno Pt 1 E= Pt 2 + 2 • H • a 3.683 E= E= 160.198 44.497 + 2 • 6.65 • 1.00 [kN] Punto de Aplicación del Empuje H 3 y= • 2 • Pt 1 + Pt 2 Pt 1 + Pt 2 6.650 • 3 y= y= 2.39 2 • 3.683 + 44.497 3.683 + 44.497 [m] * Fuerzas Longitudinales Frenado Fuerza de Frenado fr = fr = 1 ### 1 ### 0.00 ) • 0.05 • ( I ) • 0.05 • ( 9.300 • q 30.000 • + LC + Qm ) 80.069 ) fr = 17.953 [kN] Viento en la Superestructura Presion de Viento en Superestructura qvient o = 0.600 [kN/m²] Area Expuesta al Viento A= 70.662 [m²] Fuerza de Viento FVS = qvient o • A FVS = 0.600 • 70.662 FVS = 42.397 [kN] Viento en la Carga Viva Presion de Viento en la Carga Viv a qvient o = 0.600 [kN/m] Fuerza de Viento FVCV = qvient o • Lc FVLCV = 0.600 • 30.00 FVLCV = 18.000 Distribucion de Solicitaciones * Fuerzas Verticales Peso Propio del Estribo Carga Muerta Carga Viv a + Impacto Peso del Relleno PP = D= 127.084 180.762 [kN/m] L + I = 77.568 Erell = 88.676 [kN/m] [kN/m] [kN/m] xPP = xD = 2.670 xL+ I = xErell = 2.410 2.670 3.458 [m] [m] [m] [m] [kN] ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI MEMORIA DE CÁLCULO * Fuerzas Horizontales Empuje del Terreno Viento en la Superestructura Viento en la Carga Viv a Frenado LF = E= 160.198 [kN/m] yE = 2.386 [m] W= 9.217 [kN/m] yW = 6.020 [m] WL = 3.913 [kN/m] yW L = 8.450 [m] 3.903 [kN/m] yLF = 8.450 [m] Angulo de Friccion entre el Suelo y Zapata Coeficiente de Friccion Suelo - Zapata μ= 0.65 * Factor de Seguridad al Vuelco (Etapa Constructiv a) PP • xPP E 88.676 2.386 • 3.458 FSV = FSV = 127.084 • 2.410 160.198 + • Erell yE + • xrell • FSV = 1.60 ≥ 1.50 Cumple Cuadro de Solicitaciones Cargas V [kN/m] b v [m] H [kN/m] b H [m] M [kN-m/m] PP 127.084 2.410 0.000 0.000 -306.284 D 180.762 2.670 0.000 0.000 -482.634 L+I 77.568 2.670 0.000 0.000 -207.108 CF 0.000 0.000 E 0.000 0.000 160.198 2.386 382.248 0.000 0.000 0.000 Erell 88.676 3.458 0.000 0.000 -306.668 B 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 SF 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 W 0.000 0.000 9.217 6.020 55.483 WL 0.000 0.000 3.913 8.450 33.065 LF 0.000 0.000 3.903 8.450 32.980 LS 6.630 3.575 0.000 0.000 -23.702 Grupo VIII Grupo IX 338.64 264.35 114.43 112.94 -657.4611 -438.57 -1.9415 -1.6591 0.0085 0.2909 0.90 1.00 0.87 0.38 1.924 1.521 3.408 2.503 Cumple Cumple Cumple Cumple Grupo I 480.72 160.20 -944.148 -1.9640 -0.0140 1.23 1.28 1.951 3.470 Cumple Cumple * Combinacion de Cargas Descripcion V [kN/m] H [kN/m] M [kN-m/m] x [m] e [m] Sigma 1 [kg/cm²] Sigma 2 [kg/cm²] FSD FSV Excentricidad Tension en el Grupo I 474.09 160.20 -920.4455 -1.9415 0.0085 1.26 1.22 1.924 3.408 Cumple Cumple Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V Grupo VI Grupo VII 317.22 379.27 379.27 283.23 338.64 298.14 135.53 136.62 128.16 121.01 121.99 120.45 -526.28 -670.2045 -736.3564 -469.90 -598.3969 -536.34 -1.6591 -1.7671 -1.9415 -1.6591 -1.7671 -1.7990 0.2909 0.1829 0.0085 0.2909 0.1829 0.1510 1.20 1.27 1.00 1.07 1.13 0.96 0.46 0.71 0.98 0.41 0.64 0.60 1.521 1.804 1.924 1.521 1.804 1.609 2.503 2.802 3.408 2.503 2.802 2.866 Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple No Cumple Cumple Cumple Cumple * Pantalla Seccion Altura [m] Parapeto Cuello 1/2 Cuerpo Cuerpo 1.840 2.500 4.175 5.850 Presion [kN/m2] 14.98 19.03 29.31 39.59 Empuje [kN] 17.166 28.386 68.865 126.564 Brazo Md [kN- Mu [kN- [m] 0.73 0.97 1.55 2.12 m/m] 12.606 27.491 106.536 267.805 m/m] 21.430 46.735 181.111 455.268 Factor de Resistencia a Flexion Descripcion Parapeto Cuello 1/2 Cuerpo Cuerpo Mu [kN-m/m] 21.430 46.735 181.111 455.268 b [m] 1.00 1.00 1.00 1.00 h [m] 0.250 0.500 0.550 0.600 Φ= d [m] 0.175 0.425 0.472 0.520 0.90 2 As [cm /m] 3.31 6.97 10.42 24.52 10 10 16 20 Φ Φ Φ Φ Dispocision (3.93) c / 20 (7.85) c / 10 (10.05) c / 20 (15.71) c / 20 * Talon 6.630 88.676 14.400 0.40 0.40 2.30 0.60 1.00 119.972 123.151 120.787 Md = 14.400 * 0.44 + 88.676 * 0.56 + 6.63 * Md = 0.68 0.443 - 119.972 * * Puntera b [m] 1.00 h [m] 0.800 2 - 0.82 * 1 6 * 1.00 * 2 [kN-m/m] Factor de Resistencia a Flexion Descripcion Mu [kN-m/m] Arm. Principal 500.000 Arm. Distribucion 1.00 2 d [m] 0.720 Φ= 0.90 2 As [cm /m] 18.96 5.24 Φ Φ 20 12 Dispocision (20.94) c / 15 25 (4.52) c/ 2.30 0.60 1.00 119.972 123.151 ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA 120.787 CONST. PUENTE VEHICULAR RIO CHILLA – GUAQUI Md = 14.400 * 0.44 + 88.676 * 0.56 + 6.63 * 0.68 - 119.972 * 1.00 2 MEMORIA DE CÁLCULO Md = 0.443 b [m] 1.00 h [m] 0.800 - 0.82 * 1 6 * 1.00 * 2 [kN-m/m] Factor de Resistencia a Flexion Descripcion Mu [kN-m/m] Arm. Principal 500.000 Arm. Distribucion 2 Φ= 0.90 2 d [m] 0.720 As [cm /m] 18.96 5.24 Φ Φ 20 12 Dispocision (20.94) c / 15 25 (4.52) c/ * Puntera 14.400 0.40 0.40 2.30 0.60 1.00 119.972 123.151 121.276 Md = 121.276 * 2.30 2 2 + 1.875 Md = * b [m] 1.00 h [m] 0.800 * 2.30 2 - 33.120 * 1.022 435.34 [kN-m/m] Factor de Resistencia a Flexion Descripcion Mu [kN-m/m] Arm. Principal 435.339 Arm. Distribucion 1 3 d [m] 0.720 Φ= 0.90 2 As [cm /m] 16.44 3.93 Φ Φ 20 12 Dispocision (15.71) c / 20 20 (5.65) c/ 9. ESQUEMA Y DISPOSICIONES La disposición de la armadura se realiza de manera que el armado en la construcción se realice de forma práctica, los esquemas se presentan en los planos adjuntos en formato físico y digital. C.c./A.B.E.S. C.c./D.S.O.