Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Diseno Puente Viga Pretensada- Losa En sitio Datos Hormigon Pretensado: f'ci = 35⋅ MPa Acero Activo: fsa = 1862⋅ MPa Relacion de Modulos: Esa = 193100⋅ MPa n = 0.77 Hundimiento de cono: hu := 6mm Humedad Relativa: RH := 60 Sistema estructural adoptado: Seccion transversal del puente Ancho de Calzada: ac = 7.3 m Ancho de Acera: Bac = 1 m Alto de losa: h lo = 0.18 m Separacion de Vigas: S = 2.7 m Luz de calculo: Lc = 35 m Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 1 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Seccion Adoptada: h = 1.8 m b 1 = 60⋅ cm h 1 = 0.15 m h 2 = 0.2 m h 3 = 0 ⋅ cm b 2 = 100 ⋅ cm b 3 = 0 ⋅ cm cw = 20⋅ cm h 4 = 0.1 m h 5 = 0.1 m Calculo de las propiedades geometricas: Area de seccion 2 Xcg A0 = 5800⋅ cm 2 Centro de gravedad: Xcg = 0 ⋅ cm 1.5 Ycg = 93.76⋅ cm 1 Ycg yi = 93.76⋅ cm Eficiencia ρ = 0.51 0.5 0 − 0.6 Alturas de la viga h = 180 ⋅ cm ys = 86.24⋅ cm − 0.4 Radio de giro: − 0.2 0 0.2 0.4 0.6 Inercias Respecto al centro de gravedad: Modulo resistente: Ix = 23749477.97 ⋅ cm Iy = 1580000⋅ cm Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. 4 4 ws = 275402.14 ⋅ cm wi = 253288.95 ⋅ cm 2 r = 4094.74 ⋅ cm 2 Distancias Nucleares 3 3 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd ks = 43.67⋅ cm ki = 47.48⋅ cm página 2 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Calculo de la colaboracion de la seccion compuesta: El ancho efectivo de la seccion tomada en cuenta es: Lc = 35 m b2 = 1 m h 1 = 0.15 m S = 2.7 m Lc , b 2 + 12⋅ h 1 , S 4 b := min b = 2.7 m Ancho efectivo compatibiliazdo tomando en cuenta la relacion de resistencias: Ancho Equivalente Colaborante: b' := n ⋅ b n = 0.77 b = 2.7 m b' = 2.09 m Propiedades Geometricas de la seccion compuesta Seccion: h = 1.8 m b 1 = 0.6 m h 1 = 0.15 m b2 = 1 m h 2 = 0.2 m b3 = 0 m h3 = 0 m cw = 0.2 m h 4 = 0.1 m b' = 2.09 m h 5 = 0.1 m h lo = 0.18 m Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 3 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Calculo de las propiedades geometricas: Area de seccion 2 Xcgf Af = 9564.56 ⋅ cm Centro de gravedad: Xcgf = 0 ⋅ cm 1.5 Ycgf Ycgf = 131.25⋅ cm 1 Alturas de la viga h f = 198 ⋅ cm ysf = 66.75⋅ cm yif = 131.25⋅ cm Eficiencia ρf = 0.53 0.5 0 −2 2 Radio de giro: −1 0 1 2 Inercias Respecto al centro de gravedad: Modulo resistente: Ixf = 44556151.7⋅ cm 4 Iyf = 15301924.63⋅ cm wif = 339479.11 ⋅ cm 2 Distancias Nucleares wsf = 667493.72 ⋅ cm 4 2 rf = 2483.07 ⋅ cm 3 3 ksf = 35.49⋅ cm kif = 69.79⋅ cm Etapas constructuvas a verificar: Estado inicial: carga de diseno= peso propipo; seccion llena Verificacion inicial: Carga de diseno = peso propio ; seccion hueca Estado constructivo: carga de diseno = peso propio + carga de losa y diafragmas con perdidas iniciales Estado final constructivo: Carga de diseño = Peso Propio + carga de losa + carga de diafragma+ carga de acera con perdidas totales finales (Seccion Homogenea) Estado de servicio: Carga de diseno = Peso Propio + carga de losa + carga de diafragma+ carga de acera + Carga de Vehiculo con perdidas totales finales (Seccion Homogenea) Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 4 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Solicitaciones a medio tramo para el analisis Peso propio: M viga = 2132⋅ kN⋅ m Peso de la losa: M losa = 1789⋅ kN⋅ m Peso de Acera: M acer = 780.9⋅ kN⋅ m Peso de Diafragma: M DI = 203.1⋅ kN⋅ m Carga Viva+Impacto: M cv_I = 2989⋅ kN⋅ m Trayectoria de cables: parabolica Flecha a L/2, desde centro de gravedad: ( rec := 8cm ) fe := − yi − rec = −85.76⋅ cm Calculo de la trayectoria de cables adoptado: y( x) := − 4 ⋅ fe 2 4 ⋅ fe ⋅x + ⋅x 2 Lc Lc 1 ys 0 10 20 − yi −1 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. 30 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 5 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Prediseno de la fuerza de pretensado en etapa inicial: Se debera colocar los datos de la siguiente manera, todo respecto al centro de gravedad de la seccion, se verificara en cada una de las secciones la fuerza de pretensado "Momento carga muerta [kN-m]" Datos = "+,-,0 Excentricidad [cm]" "Posicion [m]" Momento por peso propio: M := Excentricidad: ex := Posicion: <--+:Arriba del C.G. -: Debajo del C.G. 0: En el C.G. M viga kN⋅ m fe = −85.76 cm Lc Pos := = 17.5 2⋅ m M Datos := ex Pos 2132 = −85.76 17.5 Determinacion de la fuerza de pretensado Para t=0 σit = −3.69⋅ MPa Tension de compresion Admisible: σic = 19.25⋅ MPa Tension de traccion admisible: Para t=infinito Tension de traccion admisible: Tension de compresion Admisible: σft = −2.96⋅ MPa σfc = 21⋅ MPa Calculo de la fuerza de pretensado por los diferentes estados de carga: Las cargas de pretensado calculadas para los datos son: 2132 Datos = −85.7644 17.5 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. kN⋅ m m Momento Excentricidad m Seccion de Verificacion Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 6 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO La primera fila esta determinada con la desigualdad: P A0 + P⋅ e ws − M viga ws < σic La segunda fila esta determinada con la desigualdad: M viga P P⋅ e − + > σit ws A0 ws 8220.88 P0 = ⋅ kN 5414.16 Asumir fuerza de Pretensado para el calculo: 〈1〉 P := min P0 P = 5414.16 ⋅ kN Calculo de las armaduras de Pretensado: Area de torones: At := 0.9871cm Area total de Acero: Numero de torones: 2 Perdidas totales (Aproximacion): P Atotal := η⋅ fsa Nt := Atotal = 41.54⋅ cm Atotal η := 70% 2 Nt = 42.08 At Asumir numero de torones, y su posicion respecto a la base de la seccion: Se debera colocar la posicion para cada estado de carga a verificar: "Area mm^2" Numero 1 x1 ⋅ cm y1 ⋅ cm "Diametro vaina [cm]" Asa = i "Area mm^2" Numero i xi ⋅ cm yi ⋅ cm "Diametro vaina [cm]" 98.71 98.71 Asa := 98.71 1 98.71 Area total introducida: Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Atot = ( 41.46 ) ⋅ cm 12 −8 8 5 12 0 8 5 12 8 8 6 0 5 14.2 5 2 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 7 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Centro de gravedad del Acero de Pretensado: xcgA = ( 0 ) ⋅ cm Area de la vaina: ycgA = ( 8.89 ) ⋅ cm AVT = 78.54⋅ cm 1 2 Centro de gravedad de la vaina: ycgV = 9.55⋅ cm 1 Introducir Trayectoria de cables por partes, con respecto al centro de gravedad de la seccion: 1 Recta cable = ( "xi [m] " "xf [m]" "flecha inicial [cm]" "flecha final [cm]" No No: ) 2 Parabola −85.76 2 0 17.5 0 cable := cable parabola = 2 17.5 35 −85.76 0 Calculo de las propiedades en seccion hueca: Seccion llena: Ix = 23749477.97 ⋅ cm A0 = 5800⋅ cm yi = 93.76⋅ cm 4 2 Huecos de vaina: Av := AVT = 78.54⋅ cm 1 2 yv := ycgV = 9.55⋅ cm 1 Area seccion hueca: Ah := A0 − Av Centro de gravedad: yih := yi ⋅ A0 − Av⋅ yv Ah Traslado de la inercia al nuevo centro de gravedad: ( )2 − Av⋅ ( yih − yv) 2 Ixh := Ix + A0 ⋅ yi − yih Modulos resitentes: Ixh 3 wsh := = 272507.42 ⋅ cm ysh Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Ah = 5721.46 ⋅ cm 2 yih = 94.92⋅ cm ysh := h − yih = 0.85⋅ m Ixh = 23184822.71⋅ cm 4 Ixh 3 wih := = 244255.43 ⋅ cm yih Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 8 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Tensiones Iniciales en viga (en el momento de tesado) Verificacion de las tensiones en el Medio de la luz P := P = 5414.16 ⋅ kN A := Ah = 5721.46 ⋅ cm 2 I := Ixh = 23184822.71⋅ cm 4 M D := M viga = 2132⋅ kN⋅ m wsh = 272507.42 ⋅ cm ex := ex ⋅ cm = 0.86 m wih = 244255.43 ⋅ cm P P⋅ ex MD fs := − + A wsh wsh fs = 0.25⋅ MPa > σit = −3.69⋅ MPa P P⋅ ex M D fi := + − A wih wih fi = 19.74⋅ MPa < 3 3 /Cumple σic = 19.25⋅ MPa /Cumple Diagrama de tensiones Iniciales [m] 1 ysh 0 − yih −1 0 10 20 [MPa] Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 9 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 CÁLCULO DE PERDIDAS INICIALES: Angulos y longitud de cable: α_L = 0.0977 17.528 0.0977 17.528 Perdidas por friccion y curvatura intensional: Tension en el anclaje activo: Tension maxima en el anclaje: Porcentaje: Coeficeinte de perdida por friccion: ϕ := 0.76 Coeficiente por curvatura intencional: μ := 0.25 fA := ϕ⋅ fsa k := 0.00492 fA = 1415.12 ⋅ MPa 1415.12 fi = 1266.87 ⋅ MPa 1134.15 Tensiones Iniciales: Perdidas por hundimiento de cono: t f := fi − fi = 148.25⋅ MPa 1 2 L := cable x := ⋅ m = 17.5 m 1, 2 Esa⋅ hu⋅ L tf x = 11.69 m t h = 198.14⋅ MPa fmax = 1316.05 ⋅ MPa < Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. // tesado de un lado 0.72⋅ fsa = 1340.64 ⋅ MPa //Cumple Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 10 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO DIAGRAMA DE TENSIONES DEL ACERO 1500 x f [MPa] 1400 1300 1200 1100 0 5 10 15 X [m] La fuerza en cada punto es: Distancias de las tensiones: 5045.38 5456.11 P := f ⋅ Atot = ⋅ kN 1 5252.22 4702 0 11.69 Di = m 17.5 35 Perdidas por Acortamiento Elastico: Esa ES = C ⋅ ⋅f Ec cir El coeficeinte C depende del metodo de empleo del pretensado: Pretensdo C=1, Postesado C=0.5 (Articulo 9.16.2.1.2 AASHTO STANDAR) C = 0.5 Esa = 193100⋅ MPa Ec = 30640⋅ MPa 2 P P⋅ ex Mpp ⋅ ex fcir = + + A Ix Ix fcir:Tension del hormigon en el centro de gravedad del acero de pretensado causado por la fuerza de pretensado y la carga muerta de la viga inmedaitemente la transferencia de la carga. fcir debe ser calculada en la seccion o secciones de maximo momento (* se debe consderar las perdidas para postesado por hundimiento de cono y perdidas por friccion) Ver 9.16.2.1.2 AASHTO standar. Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 11 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Datos necesarios para calculo de fcir: P := P = 5252.22 ⋅ kN 3 A := Ah = 5721.46 ⋅ cm M D := M viga = 2132⋅ kN⋅ m 2 I := Ixh = 23184822.71⋅ cm 4 ex = 0.86 m P P⋅ ex2 M ⋅ ex D fcir := A + I − I = 17.96⋅ MPa ES := C ⋅ Esa Ec ⋅ fcir = 56.58⋅ MPa Tension en el cable despues del acortamiento elastico: 1160.4 1259.47 f := f − ES = ⋅ MPa 1210.29 1077.57 La fuerza en el acero es: 4810.8 5221.53 P := Atot ⋅ f = ⋅ kN 5017.64 1 4467.42 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. 0 11.69 Di = m 17.5 35 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 12 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Verificacion de tensiones en etapa inicial: Verificacion de las tensiones en el Medio de la luz despues de perdidas iniciales 2 3 P := P = 5017.64 ⋅ kN 3 A := Ah = 5721.46 ⋅ cm wsh = 272507.42 ⋅ cm 4 3 M D := M viga = 2132⋅ kN⋅ m I := Ixh = 23184822.71⋅ cm wih = 244255.43 ⋅ cm ex := ex = 0.86 m P⋅ ex P MD fs := − + A wsh wsh fs = 0.8⋅ MPa > P⋅ ex M D P fi := + − wih wih A fi = 17.66⋅ MPa < σit = −3.69⋅ MPa /Cumple σic = 19.25⋅ MPa /Cumple Diagrama de tensiones Iniciales [m] 1 ysh 0 −1 0 10 − yih 20 [MPa] (+): Compresión (-): Tracción f2o := fs = 0.8⋅ MPa f1o := fi = 17.66⋅ MPa Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 13 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Verificacion de tensiones en el cable de pretensado: 0 11.69 Di = m 17.5 35 1160.4 1259.47 f = ⋅ MPa 1210.29 1077.57 < 0.72⋅ fsa = 1340.64 ⋅ MPa // Cumple Verificación en Intermedia de Construccion: Se aumental las cargas sobre las vigas de Losa y diagrafmas Momento por losa: Momento Por Diagrafma M losa = 1789⋅ kN⋅ m M DI = 203.1⋅ kN⋅ m M D := M losa + M DI = 1992.1⋅ kN⋅ m MD fs := wsh fs = 7.31⋅ MPa MD fi := − wih fi = −8.16⋅ MPa (+): Compresión (-): Tracción f2i := fs + f2o = 8.11⋅ MPa f1i := fi + f1o = 9.5⋅ MPa f2i = 8.11⋅ MPa f1i = 9.5⋅ MPa Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 14 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Verificación en etapa final de Construccion: Seccion homogenea de la seccion: Seccion llena: Ixf = 44556151.7⋅ cm Af = 9564.56 ⋅ cm yif = 131.25⋅ cm 4 2 Huecos de vaina: Av := AVT = 78.54⋅ cm 1 2 yv := ycgV = 9.55⋅ cm 1 Relacion de modulos Esa = 193100⋅ MPa Ec = 30640⋅ MPa n := Esa = 6.3 Ec Area de acero homogenea: AA := Atot ⋅ n = 261.28⋅ cm 1 2 Area seccion homogenea: Aho := Af + Atot ⋅ ( n − 1 ) 1 Centro de gravedad: yiho := Aho = 9784.38 ⋅ cm yif ⋅ Af + Atot ⋅ ( n − 1 ) ⋅ yv 1 Aho 2 yiho = 128.51⋅ cm ysho := h − yiho = 51.49⋅ cm Traslado de la inercia al nuevo centro de gravedad: ( )2 + AA⋅ (yiho − yv)2 Ixho := Ixf + Af ⋅ yif − yih Modulos resitentes: Ixho 3 wsho := = 1182401.66⋅ cm ysho Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Ixho = 60876606.55⋅ cm 4 Ixho 3 wiho := = 473694.67 ⋅ cm yiho Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 15 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Perdidas Diferidas: Perdidas por Retraccion: SH := 0.8⋅ ( 117.22 − 1.034⋅ RH) ⋅ MPa RH = 60 SH = 44.14⋅ MPa Perdidas por fluencia del hormigon: CRc = 12⋅ fcir − 7 ⋅ fcds fcir:Tension del hormigon en el centro de gravedad del acero de pretensado causado por la fuerza de pretensado y la carga muerta de la viga inmediatemente la transferencia de la carga. fcir debe ser calculada en la seccion o secciones de maximo momento (* se debe consderar las perdidas para postesado por hundimiento de cono y perdidas por friccion) Ver 9.16.2.1.2 AASHTO standar. 2 M viga⋅ ex P P⋅ ex fcir = + + A Ix Ix fcir = 17.96⋅ MPa fcds: Tension del hormigon en el centro de gravedad del acero de pretensado con todas las cargas muertas, exepto la carga muerta en el momento de pretensado (peso propio de la viga) ver 9.16.2.1.3 Creep of concrte AASHTO standar 17th edition Para el calculo de fcds, se toma en cuenta las dos etapas tensionales en diferentes etapas construtivas tomando en cuenta las porpiedades correspondientes a las mismas: Momento En la viga de calculo por el peso de la losa y de los diafragmas, estos de considera en etapa inicial con las propiedades dela viga hueca Momento por peso de Losa: M losa = 1789⋅ kN⋅ m Momento Por Diafragma M DI = 203.1⋅ kN⋅ m Propiedades Consideradas Ixh = 23184822.71⋅ cm Excentricidad de Seccion Hueca: exh := yih − ycgV = 85.37⋅ cm 1 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. 4 Inercia de seccion hueca Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 16 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Momento que actua en la seccion homogenizada compuesta actuan las cargas de Acera y barandado: Momento de acera y barandado: M acer = 780.9⋅ kN⋅ m 4 Ixho = 60876606.55⋅ cm exho := yiho − ycgV = 118.96⋅ cm 1 Finalmente el calculo de fcds es: fcds := M losa + M DI Ixh ⋅ exh + M acer Ixho ⋅ exho fcds = 8.86⋅ MPa Las perdidas por fluencia del hormigon CRc es: CRc := 12⋅ fcir − 7 ⋅ fcds { fcir = 17.96⋅ MPa fcds = 8.86⋅ MPa CRc = 153.45⋅ MPa CRc = 153446.01 ⋅ kPa Perdidas por Relajacion del acero de pretensado Asumiendo acero de relajacion baja RB ver 9.16.2.1.4 AASHTO standar CRs = 34.48 − 0.07⋅ FR − 0.1⋅ ES − 0.05⋅ ( SH + CRc) en MPa Donde: FR:Perdida de tension por friccion en MPa bajo el nivel de 0.70f`s en el lugar considerado. Para el calculo de FR se debe tomar la tension maxima del acero antes de las perdidas por friccion y hundimiento de cono, y con la tension despues de las perdidas por friccion consideradas Tension Maxima antes de la perdida por friccion: fmax = 1316.05 ⋅ MPa x = 11.69 m Los puntos de tensiones a las distancias consideradas son: 1160.4 1259.47 f = ⋅ MPa 1210.29 1077.57 La tension en la seccion de verificacion es: 0 11.69 Di = m 17.5 35 f = 1210.29 ⋅ MPa Di = 11.69 m 3 2 FR := fmax − f = 105.76⋅ MPa 3 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd FR = 105760.5⋅ kPa página 17 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO FR = 105.76⋅ MPa CRs := 34.48MPa − 0.07⋅ FR − 0.1⋅ ES − 0.05⋅ ( SH + CRc) { ES = 56.58⋅ MPa SH = 44.14⋅ MPa CRc = 153.45⋅ MPa CRs = 11.54⋅ MPa CRs = 11539.06⋅ kPa Finalmente las perdidas diferidas totales son: PD := SH + CRc + CRs PD = 209.13⋅ MPa La tensiones finales son: 951.27 1050.34 ηf := f − PD = ⋅ MPa 1001.16 868.44 0 11.69 Di = m 17.5 35 La fuerza de pretensado: 3943.79 4354.51 ηP := ηf ⋅ Atot = ⋅ kN 1 4150.63 3600.41 0.82 ηP 0.83 η := = 0.83 P 0.81 Las fuerzas de pretensado que se pierden tales son: Per := − PD ⋅ Atot Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. = −867.01⋅ kN 1 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 18 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Verificacion de tensiones en etapa final de construccion: Para la verificacion de tensiones finales se realiza una superposicion de efectos, por las etapas constructivas consideradas. Verificacion de las tensiones en el punto medio Carga de pretensado en medio tramo: P := Per = −867.01⋅ kN Momento consderados en etapa final: Momento por Acera: M acer = 780.9⋅ kN⋅ m Momento por Losa M losa = 1789⋅ kN⋅ m Momento por Diafragma: M DI = 203.1⋅ kN⋅ m Momento total: M D := M acer + M losa + M DI = 2773⋅ kN⋅ m Propiedades geometricas consideradas: P = −867.01⋅ kN wsho = 1182401.66⋅ cm A := Aho = 9784.38 ⋅ cm 3 I := Ixho = 60876606.55 ⋅ cm 4 2 ex := exho = 1.19 m wiho = 473694.67 ⋅ cm Altura total de la viga final: h f = 1.98 m Altura de viga inicial: h = 1.8 m Centro de gravedad Final: yif = 1.31 m 3 Distancia a verificar en vigas y2 := h − yif = 48.75⋅ cm P P⋅ ex M D⋅ y2 fs := − + A wsho I fs = 2.21⋅ MPa < P P⋅ ex MD fi := + − A wiho wiho fi = −8.92⋅ MPa > MD f4f := = 2.35⋅ MPa wsho f3f := M D⋅ y2 I = 2.22⋅ MPa Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. σfc = 21⋅ MPa /Cumple σft = −2.96⋅ MPa /Cumple f2f := f2i + P P⋅ ex Macer⋅ y2 A − w + I sho f1f := f1i + P P⋅ ex Macer A + w − w iho iho Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 19 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Diagrama de tensiones finales 0.5 [m] 0 − 0.5 −1 2 4 6 8 10 [MPa] f4f = 2.35⋅ MPa f3f = 2.22⋅ MPa f2f = 8.72⋅ MPa f1f = 4.79⋅ MPa (+): Compresión (-): Tracción Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 20 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Verificacion en etapa de Servicio Momento por carva viva + Impacto: M cv_I = 2989 L⋅ MPa M cv_I f4s := f4f + = 4.87⋅ MPa wsho f3s := f3f + M cv_I⋅ y2 I f2s := f2f + M cv_I⋅ y2 I = 11.12⋅ MPa M cv_I f1s := f1f − = −1.52⋅ MPa wiho = 4.61⋅ MPa Diagrama de tensiones finales 0.5 [m] 0 − 0.5 −1 −5 0 5 10 15 [MPa] f4s = 4.87⋅ MPa f3s = 4.61⋅ MPa f2s = 11.12⋅ MPa f1s = −1.52⋅ MPa (+): Compresión (-): Tracción Tension Admisble final de Compresion: σfc = 21⋅ MPa Tension Admisble Final de Tracion: σft = −2.96⋅ MPa Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 21 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Verificacion a la rotura: Verificacion en el tramo central Sec := ArPa := Seccion T Rectangular CON Armadura Pasiva SIN Armadura Pasiva Introducir armadura pasiva a considerar: "ϕ1[mm]" "numero barras" "y1[cm]" As = "ϕi[mm]" "numero barras" "yi[cm]" As := 16 4 5 12 2 10 Armadura Activa: 2 Area de acero activo: Asa = 41.46⋅ cm Centro de gravedad: ycga = 8.89⋅ cm Altura util: d a := h f − ycga = 189.11⋅ cm Cuantia geometrica Asa ρa := = 0.001 b'⋅ da Armadura pasiva: 2 Area de acero pasivo: Asp = 10.3⋅ cm Centro degravedad de acero pasivo: ycgp = 6.1⋅ cm Altura util: d p := h f − ycgp = 191.9⋅ cm Cuantia geometrica: Asp ρp := = 0.0003 b'⋅ d p Consideraciones para calculo de Resitencia Ultima: Baja Relajacion Relajacion normal Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Cable Adherido Cable No Adherido Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 22 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: G.A.M.L.P. Dicembre/2010 PUENTE ZONGO CHORO Fuerzas de pretensado Efectivo (en etapa de servicio) 951.27 1050.34 ηf = ⋅ MPa 1001.16 868.44 Coeficientes de calculo 0 11.69 Di = m 17.5 35 γ' = 0.28 β1 = 0.8 fuerza de pretensado efectiva: fse := ηf = 1001.16 ⋅ MPa 3 Fuerza de pretenado ultima: fsa = 1862⋅ MPa Resitencia del hormigon: f'ci = 35⋅ MPa Tension pretensado ultima: Para cable adherido: Para cable no adherido: dp fsy γ' ρa⋅ fsa fsu = fsa⋅ 1 − ⋅ + ⋅ ρp ⋅ da f'ci β1 f'ci fsu = fse + 900 ( da − yu) le Tension Ultima de Acero de pretensado: fsu = 1823.44⋅ MPa Area de Aceo para sobrepasar la mesa de compresion de la seccion TEE Asf = 43.07⋅ cm Calculo de la profundidad del bloque de Compresion: a = 2.33⋅ cm El momento resitente ultimo es: ϕMn = 13827.94⋅ kN⋅ m Coeficiente de minoracion por flexion: ϕf := 0.9 Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. 2 Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 23 de 24 Dirección de Cálculo y Diseño de Proyectos Proyecto: PUENTE ZONGO CHORO G.A.M.L.P. Dicembre/2010 Momento nominal ultimo de la seccion: M nc := ϕMn ⋅ ϕf M nc = 12445.14⋅ kN⋅ m El momento ultimo de la estructura es: ( ) ( ) M u1 := 1.4⋅ M viga + M losa + M acer + M DI M u1 = 6867⋅ kN⋅ m M u2 := 1.2⋅ M viga + M losa + M acer + M DI + 1.6⋅ M cv_I M u2 = 10668.4 ⋅ kN⋅ m El momento nominal es: ( ) M u := max M u1 , M u2 = 10668.4 ⋅ kN⋅ m La verificacion del momento resitente es: VerificacionM := "Cumple" if M nc ≥ M u "No Cumple" otherwise VerificacionM = "Cumple" Memoria de Cálculo Calculista: Julio R. SEborga P. Modulo 4 - Diseño de Viga Pretensada NO CORTE.xmcd página 24 de 24